logo
当前位置:首 页 > 技巧 > 查看文章

最新找生物在设计生产工艺路线及厂房设计,过程中批量要匹配相应的设备,看到millipore的一篇介绍如何选择超滤膜包的文章,特转载过来:

作者:寿建斐

超滤膜的选择简单来说,可以分三步:孔径的选择、材质的选择和面积的确定。
选择了超滤膜的孔径和材质,我们需要确定合适的面积。面积过小,处理料液需要相当长的时间;面积过大,成本提高,同时系统的死体积增加。计算超滤膜面积,我们需要先引入通量这个单位。通量(Flux)的单位是升/(平方米×小时)LMH。它的含义是单位膜面积上的流速。由于滤膜的流速与膜面积相关,通量的概念消除了面积因素,这样不同膜面积的流速就可以通过通量相互比较,我们在计算膜面积时会经常用到这个单位。由于MilliporePellicon系列超滤膜(包括BiomaxUltracel)是完全线性放大的,因此小试时的通量数据可以用来直接放大。

1 通量的概念

以下是不同孔径的超滤或切向流微滤膜对几种常见料液的通量情况:
表1 不同样品最合适的膜及常见通量情况


通过上表中的数据再结合我们需要超滤的产品批量和工艺时间,我们可以大致推算出所需的滤膜面积。当然,表中的数据仅仅作为参考,实际工艺中的通量情况可能与表中的数据有很大差异。所以在选择膜面积时最好咨询Millipore的工艺开发专家,他们会根据实际情况给出合适的建议。

以下我们以一个例子说明如何计算超滤膜面积。

 我们需要对一个100kDa的蛋白进行10倍浓缩,和5倍透析,产品批量是100L,要求整个超滤工艺在2小时之内完成。假设我们用30K 0.1m2的膜包做了一个小试实验,浓缩时平均的流量为50ml/min,透析时的平均流量为80ml/min。我们计算一下这个工艺放大以后所需要的超滤膜面积。

 

首先我们需要把流量转换成通量:

浓缩时平均通量=(50ml/min)×(60min)/(0.1m2)/(1000ml)=30 LMH

透析时平均通量=(80ml/min)×(60min)/(0.1m2)/(1000ml)=48 LMH

 然后我们分别计算浓缩和透析时超滤膜的液体透过量:

浓缩时透过量=100L-100L/1090L

透析时透过量=5×100L/1050 L

最后我们可以分别计算出浓缩和透析时所需的超滤膜面积:

浓缩所需最小面积=90L/30LMH/2h1.5m2

透析所需最小面积=50L/48LMH/2h0.52m2

        浓缩和透析工艺总共所需最小超滤膜面积为2.02m2。由于产品可能存在批间差异,通常需要配置1.2~1.5的安全系数。因此,推荐超滤膜面积为2.5,安全系数为1.24

 从这个例子我们可以看出,产品的批量不能直接用于计算膜面积。超滤膜面积的计算还需要结合产品的浓缩和透析工艺。简单来说,超滤膜面积与超滤膜的透过液体积有关。此外,超滤膜面积还与工艺时间和透过液通量有关。



你可能也喜欢Related Posts
各种观点
footer logo
本网站所转载的所有文章,采用 知识共享署名-非商业性使用-相同方式共享 3.0 中国大陆许可协议 进行许可。
Copyright © 找生物 All Rights Reserved.Theme by QQOQ

无觅相关文章插件,快速提升流量