為幫助大家能更深入了解深層過(guò)濾，樂(lè)純生物將帶來(lái)《深思熟“慮”》系列性深層過(guò)濾知識(shí)課堂，本次將圍繞性能測(cè)試的原理方法以及過(guò)程中的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行展開(kāi)。
測(cè)試方法篇
深層過(guò)濾器目前通用的測(cè)試方法仍是恒流過(guò)濾，這與以除菌過(guò)濾器為代表的恒壓過(guò)濾方式有所區(qū)別。
恒壓過(guò)濾(Vmax)
恒壓過(guò)濾，即在固定壓力下將料液由上游壓入，通過(guò)膜片后自下游流出，計(jì)算下游濾液的濾速(即單位時(shí)間內(nèi)下游濾液的重量)，過(guò)程中調(diào)節(jié)控制壓力維持在一個(gè)常數(shù)。表面過(guò)濾(主要指膜過(guò)濾)常采用恒壓過(guò)濾。
隨過(guò)濾操作時(shí)間的推移，下游濾速會(huì)減慢，但需要較長(zhǎng)時(shí)間才會(huì)完全堵塞停止，通過(guò)在過(guò)濾過(guò)程中設(shè)置幾個(gè)取樣點(diǎn)，根據(jù)這幾個(gè)取樣點(diǎn)的相關(guān)參數(shù)信息，代入相應(yīng)公式可計(jì)算出其載量(L/m2)。
恒流過(guò)濾(Pmax)
由于深層濾器是由纖維和助濾劑組成的，有一定厚度(通常3-5mm)的過(guò)濾介質(zhì)，內(nèi)部又含有具有吸附功能的樹(shù)脂，因此不適用于恒壓過(guò)濾(Vmax)，通常采用恒流過(guò)濾(Pmax)方式進(jìn)行，即在恒定流速下進(jìn)行過(guò)濾操作。
深層過(guò)濾器過(guò)濾的料液一般雜質(zhì)多、濁度高，因此較容易產(chǎn)生堵塞，具體表現(xiàn)為壓力升高、下游濁度逐漸上升、濾出液流速逐漸減小，一般在兩小時(shí)左右即可到達(dá)過(guò)濾終點(diǎn)。在過(guò)濾過(guò)程中記錄相關(guān)參數(shù)，即可直接得出其載量(L/m2)。
除深層過(guò)濾器外，容易發(fā)生堵塞的表面過(guò)濾器也可以采用恒流過(guò)濾的方法來(lái)測(cè)定其載量。
測(cè)試參數(shù)篇
載量
載量：L/m2，即用1平米膜包可過(guò)濾料液的體積，一般使用測(cè)試過(guò)程中下游濾液體積/測(cè)試膜包過(guò)濾面積來(lái)表示。這是衡量過(guò)濾性能較為重要指標(biāo)之一。
不同料液的載量千差萬(wàn)別，即使采用相同料液(如疫苗)，由于各個(gè)廠家的工藝不同，其濾器選型及載量等性能指標(biāo)也不盡相同。
下游濾液濁度
通常用NTU表示，用來(lái)表示濾液的清澈程度。
各家客戶對(duì)下游濾液的濁度要求都不同，因此需要提前與客戶商議，這也是表征過(guò)濾性能的重要指標(biāo)之一。為防止對(duì)后續(xù)除菌濾器及層析工藝等造成過(guò)大負(fù)荷，多數(shù)客戶對(duì)濾出液濁度要求小于20NTU，甚至小于10NTU。
預(yù)沖洗量&速度
在深層濾器進(jìn)行料液過(guò)濾之前，先需要用純化水/即用型注射用水進(jìn)行沖洗，必要時(shí)還需進(jìn)行緩沖液置換。
進(jìn)行沖洗的目的是降低深層濾器的溶出物水平和釋放顆粒數(shù)量，進(jìn)行緩沖液沖洗是為了保持后續(xù)過(guò)濾過(guò)程中目標(biāo)蛋白的穩(wěn)定。一般采用沖洗速度為200-600LMH，樂(lè)純生物L(fēng)eClafine®深層過(guò)濾器系列的預(yù)沖洗體積為50L/m2。
過(guò)濾速度/通量
通常用LMH來(lái)表征，即每小時(shí)通過(guò)1平米膜包的液體體積。通常過(guò)濾速度會(huì)在前期進(jìn)行多次測(cè)試來(lái)確認(rèn)，通常深層濾器的過(guò)濾流速設(shè)定為70-200LMH。
死體積&頂洗
死體積是指停留在深層濾器中液體體積。在過(guò)濾結(jié)束后，為了回收這部分殘留在深層膜包中目標(biāo)蛋白，需要用緩沖液對(duì)深層濾器進(jìn)行頂吸，一般頂洗量為1-2個(gè)死體積。
蛋白回收率
這是表征深層濾器性能的又一重要指標(biāo)，深層濾器應(yīng)盡量減少過(guò)濾前后目標(biāo)蛋白的損失。
表征蛋白回收率計(jì)算公式為：
【(下游濾液體積+頂洗液體積)*下游混合液蛋白濃度】/(上游過(guò)濾料液消耗體積*上游料液蛋白濃度)。
一般在抗體行業(yè)客戶要求蛋白回收率不低于90%，在某些行業(yè)需要與客戶商定最終蛋白回收率標(biāo)準(zhǔn)。
HCP/DNA的去除
HCP即宿主細(xì)胞蛋白，除目標(biāo)蛋白外其余的宿主蛋白可以被定義為雜蛋白，是需要去除的部分。DNA(脫氧核糖核酸)也是需要被去除的部分。在澄清步驟中采用深層過(guò)濾，可以有效降低HCP/DNA含量，可有效降低后續(xù)操作的負(fù)荷。
經(jīng)多次實(shí)踐測(cè)試，樂(lè)純生物的LeClafine®深層過(guò)濾器系列能較好地滿足客戶對(duì)載量、濁度、蛋白回收率及HCP/DNA去除的需求，總體具有均衡的優(yōu)異性能和穩(wěn)定的表現(xiàn)。
樂(lè)純生物L(fēng)eClafine®深層過(guò)濾器
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