超滤在生物医药领域的应用

切向流过滤（TangentialFlowFiltration，TFF），即超滤，是一种已经被广泛采用的过滤操作方式，它的应用包括澄清过滤、产物浓缩、除热原、除小分子杂质、脱盐和缓冲液置换等等。本文将以超滤为切入点，详细介绍其在生物制药领域的广泛应用。

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产品描述

超滤设备产品介绍：

超滤或切向流过滤是一种介于微滤与纳滤之间的能将溶液进行分离、浓缩、透析的膜分离技术。切向流过滤的概念是相对于常规过滤（Normal Flow Filtration，NFF ）而言的，如下图1 所示。常规过滤是指在压力的作用下，液体直接穿过滤膜进入下游，而大的颗粒或分子则被截留在膜的上游或内部，小的颗粒或分子透过膜进入下游。在这种操作方式下，液体的流动方向是垂直于膜表面进入下游的，所以也有人称之为“死端过滤”（Dead End Filtration）。常规过滤的应用包括澄清过滤、除菌过滤和除病毒过滤等等，而切向流过滤则是指溶液沿着与膜平行的方向流动，在压力的推动下，小于膜孔的分子透水膜，成为透过液，比膜孔大的分子被截留，成为浓缩液,这种操作方式也有人称之为“错流过滤”（Cross Flow Filtration）。由于切向流在过滤过程中对膜包的表面进行不停的“冲刷”，所以在这种操作模式下有效的缓解了大的颗粒和分子在膜上的堆积，这就使得这种操作模式在很多应用中具有独特的优势。

超滤设备的产品特点：

常用的膜材质包括聚醚砜和再生纤维素（表1），这两款膜材质都具有高截留率、高通量、易清洗。聚醚砜具有杰出的PH兼容性，耐酸碱的清洗。再生纤维素亲水性高，蛋白吸附性低，不耐强碱，对清洁和消毒有一定的限制。

希望目标物质透过膜孔，一般选择膜截留分子量为目标物质分子量的5-10倍或以上。

希望目标物质充分截留，一般选择膜截留分子量为目标物质分子量的1/3- 1/5

膜包清洗主要是为了去除膜污染物、保持膜性能、减少批间污染。污染物包含微生物、颗粒、蛋白、色素等。所以清洁需要根据污染物的性质、膜材质的耐受性来选择。常见的清洁剂有酸（柠檬酸、乙酸、磷酸等）、碱（氢氧化钠、次氯酸钠）和表面活性剂（SDS、吐温、Triton X100）。表3 为常用的清洁剂和清洁条件，根据膜的耐受性可以调控清洁剂的溶液浓度、处理时间。

超滤设备的应用特点：

1、生化制品的分离提纯、浓缩、脱盐、脱醇（胸腺肽、肝素钠、细胞色素C等）

2、基因工程产品的分离提纯、浓缩、脱盐（干扰素、EPO、TPO、G-CSF等）

3、血浆蛋白的分离、浓缩、脱醇（白蛋白、球蛋白、凝血因子等）

4、细胞培养产品的分离、浓缩（病毒、抗体等）

5、蛋白产品层析前后或冻干前的缓冲液置换

6、细胞、菌体及病毒的收集

7、发酵液或培养液的澄清，去除菌体和细胞碎片

8、小分子产品除热原（如：葡萄糖、抗生素、小肽等）