El principio y la aplicación de la ultrafiltración.
El Pprincipio yAaplicación de Ufiltración
Introducción
La membrana permeable artificial utilizada en el proceso de ultrafiltración generalmente está hecha de materiales poliméricos tales como: acetato de celulosa, éster de acetato de celulosa, polietileno, polisulfona y poliamida, etc. Generalmente, prefabricar varios tipos de módulos de membrana, como tipo tubo, tipo placa, tipo rollo y tipo capilar, y luego ensamblar varios módulos de membrana para aumentar el área de filtración y facilitar el mantenimiento.
Uproceso de filtración
Generalmente se cree que la ultrafiltración es un proceso de cribado y separación. Bajo la diferencia de presión estática como fuerza impulsora, el solvente y las pequeñas partículas de soluto en la solución madre pasan a través de la membrana desde el lado de alta presión al lado de baja presión, generalmente se llama filtrado. Sin embargo, los componentes de partículas grandes quedan bloqueados por la membrana, de modo que aumenta su concentración en el filtrado.
Mecanismo de separación
Generalmente se cree que el mecanismo de separación de las membranas de ultrafiltración es un proceso de cribado y separación, pero las propiedades químicas de la superficie de la membrana también son factores importantes que afectan la separación por ultrafiltración. Es decir, la interceptación de solutos en el proceso de ultrafiltración tiene tres métodos: interceptación mecánica en la superficie de la membrana, permaneciendo en los poros de la membrana y siendo eliminados, y adsorción en la superficie de la membrana y en los poros.
Aaplicación
Separación, purificación, concentración, desalinización y desalcoholización de productos bioquímicos (timosina, heparina sódica, citocromo C, etc.)
(2) Separación, purificación, concentración y desalinización de productos de ingeniería genética (interferón, EPO, TPO, G-CSF, etc.)
(3) Separación, concentración y desalcoholización de proteínas plasmáticas (albúmina, globulina, factores de coagulación, etc.)
(4) Separación y concentración de productos de cultivo celular (virus, anticuerpos, etc.)
(5) Intercambio de tampón antes y después de la cromatografía de productos proteicos o antes de la liofilización
(6) Colección de células, bacterias y virus.
(7) Clarificación del caldo de fermentación o caldo de cultivo, eliminación de bacterias y restos celulares.
(8) Despirogenación de productos de moléculas pequeñas (como glucosa, antibióticos, péptidos pequeños, etc.)
Selecciónde ticasete de filtración
(1)Selección del material de la membrana.
Los materiales de membrana comunes incluyen polietersulfona (PESU) y celulosa regenerada (RC), los cuales tienen un alto rechazo, alto flujo y son fáciles de limpiar.
• La polietersulfona tiene una excelente compatibilidad con el PH y es resistente a la limpieza con ácidos y álcalis.
• La celulosa regenerada tiene alta hidrofilicidad, baja adsorción de proteínas y no es resistente a álcalis fuertes. Por tanto, para la celulosa regenerada, existen ciertas restricciones en cuanto a limpieza y desinfección.
(2)Selección del tamaño de los poros de la membrana.
• Si se espera que la sustancia objetivo pase a través de los poros de la membrana, el límite de peso molecular de la membrana generalmente se selecciona para que sea 5-10 veces o más que el peso molecular de la sustancia objetivo.
• Si se espera que la sustancia objetivo sea interceptada por completo. Generalmente, el límite de peso molecular de la membrana se selecciona para que sea 1/3-1/5 del peso molecular de la sustancia objetivo.
(3) Limpieza del casete de ultrafiltración
La limpieza del casete de ultrafiltración tiene como objetivo principal eliminar los contaminantes de la membrana, mantener el rendimiento de la membrana y reducir la contaminación entre lotes. Los contaminantes incluyen microorganismos, partículas, proteínas, pigmentos, etc. Por lo tanto, se deben seleccionar agentes de limpieza de acuerdo con la naturaleza de los contaminantes y la tolerancia del material de la membrana. Los agentes de limpieza habituales son ácidos (ácido cítrico, ácido acético, ácido fosfórico, etc.), álcalis (hidróxido de sodio, hipoclorito de sodio) y tensioactivos (SDS, Triton X100).
