タンジェンシャルフローフィルター膜の洗浄方法
の接線流フィルター膜の洗浄方法
バイオ医薬品の分野では、タンジェンシャルフローフィルター膜カセットまたは中空糸が、清澄化、濃縮、脱塩、エンドトキシン除去に広く使用されています。 精密ろ過膜の一種として、対象物と不純物を効果的かつ迅速に分離できますが、使用後はさまざまな汚染物質が膜に蓄積し、膜の性能が低下し、膜の寿命が短くなります。 フィルター膜の性能を回復し、フィルター膜を汚染や詰まりから保護し、バッチ間の交差汚染を避けるために、使用後のフィルター膜の洗浄は、日常のメンテナンスの非常に重要な部分です。
したがって、フィルター膜の汚染を回復するための技術的手段について議論することは、実際的な意義があります。この記事では、フィルター膜のいくつかの洗浄技術を紹介します。
膜洗浄の目的は、合理的な洗浄方法を採用して、汚染された膜を洗浄・再生し、膜表面の溶質吸着層を破壊し、膜細孔内の不純物を除去し、膜を可能な限り元の流量に戻すことです。フィルター膜洗浄技術には、主に物理的洗浄、化学的洗浄、生物学的洗浄が含まれます。
物理的な清掃
物理洗浄の一般的な技術は、水圧洗浄技術と気液パルス技術であり、これらはフィルター膜汚染の初期段階の基本的な洗浄方法であり、主にフィルター膜の可逆汚染を除去するために使用されます。水圧洗浄技術には、主に低圧高速流法、逆圧洗浄法、等圧洗浄法、負圧洗浄法などが含まれ、通常はガス、水、または水と空気の混合流体を逆方向または接線方向に使用して膜汚染物質を除去する方法を指します。気液パルス洗浄技術は、高圧ガスを膜フィルター装置の隙間に導き、膜の穴を広げ、汚染物質を液体で洗い流すものです。また、超音波洗浄、機械振動、スポンジボール洗浄、パルス電場洗浄などの物理洗浄技術も適用されています。
化学洗浄
物理的洗浄の効果が良くない場合は、化学洗浄を使用できます。この方法は、生物学的汚染物質の洗浄に最も一般的に使用される方法です。化学洗浄は、洗浄剤と膜の細孔および表面汚染物質との反応を利用して、物理的洗浄では除去が難しい汚染を除去します。化学洗浄では、洗浄時間、温度、薬剤の種類などの要素も考慮する必要があります。フィルター膜システムの実際の操作では、処理する材料と膜材料に応じて、洗浄効果の優れた無毒で無害な洗浄剤を選択する必要があります。
化学洗浄剤を選択するための原則:
限外濾過膜とコンポーネントの他の材料との間で化学反応は発生しません。
限外濾過膜洗浄による二次汚染を避けるための薬剤の選択。
酸性溶液洗浄: 一般的に使用される酸性溶液は塩酸、クエン酸、シュウ酸などであり、調製された溶液のPHは{{0}}です（具体的なPH値は材料の種類によって異なります）。サイクル洗浄を0.5-1時間行うか、サイクル洗浄の前に0.5-1時間浸すと、汚染物質（DNA、多糖類、細菌細胞、無機汚れ）を効果的に除去できます。
アルカリ溶液洗浄: 一般的に使用される主なアルカリは NaOH で、調製した溶液の濃度は {{0}}.5M、PH=10-12 です (具体的な濃度と PH 値は材料の種類によって異なります)。サイクル洗浄を 0.5-1 時間行うか、サイクル洗浄の前に 0.5-1 時間浸すと、汚染物質 (タンパク質、脂質、多糖類化合物) を効果的に除去できます。
界面活性剤: 一般的に使用される界面活性剤は、SDS（ドデシルスルホン酸ナトリウム）、Tween 80、Triton X-100（非イオン性界面活性剤）で、サイクル洗浄0.5-1時間、またはサイクル洗浄の前に0.5-1時間浸すことで、汚染物質（タンパク質、油、その他のバイオポリマー）を効果的に除去できますが、界面活性剤のみの使用は良くありません。他の洗浄剤と組み合わせる必要があります。
酸化剤クリーナー: 酸塩基溶液と界面活性剤が効かない場合は、200-400mg/L 活性塩素（500-1000mg/L NaClO 水溶液）を PH=10-11 で使用し、周期洗浄 0.5-1h または周期洗浄の前に 0.5-1h 浸漬します。さらに、1-3% H2O2 と過マンガン酸カリウムも、場合によっては優れた洗浄効果を示します。H2O2 と NaClO は、一般的に使用される殺菌剤です。
0.5M NaOH+200-400 PPM NaClO (25-45程度）、これは生物学的汚染物質に対する最良の洗浄剤です。NaOH は、ほとんどのタンパク質、脂質、多糖類化合物を効果的に加水分解できます。NaClO を NaOH 溶液に加えると、洗浄能力を高めることができます。NaClO 試薬は、ステンレス鋼の表面に影響を与えることなく、タンパク質汚れやその他の有機汚れを酸化して分解します。通常の洗浄手順は、{0}}.5-1 時間のサイクル洗浄、または 0.5-1 時間浸漬してからサイクル洗浄することです。
清掃状態
動作圧力差、動作時間、動作温度、入口流量などの動作条件は、洗浄プロセス中の洗浄効果に影響を与える重要な要素です。
通常の状況では、入口流量は {{0}}L/min/m² に制御され、洗浄温度は 20-50 度に制御され、洗浄時間は 0.5-1.0 時間に制御されます。洗浄圧力差については、一般的に流量を介して入口流量の 30-50% に達することが推奨されます。フィルター膜の孔径が異なり、フィルター膜の使用が増えるにつれて、洗浄圧力差は不確実であるため、詳細な例を挙げません。注：一般に、TMP は 1.5bar を超えてはならず、入口圧力は 2bar を超えてはなりません。最初の洗浄中に、供給圧力を 1bar 以下に制御し、戻り圧力を約 0.5bar に制御できます。
生物学的汚染除去の推奨方法
通常の状況下では、ほとんどの生物学的製品は、{{0}}.5M NaOH 溶液を 0.5-10 時間使用することで室温で完全に洗浄できます。
特別なクリーニング方法をいくつかご紹介します。
生物学的洗浄
生物学的洗浄とは、フィルター膜の汚染物質に含まれる多糖類やタンパク質などの汚染物質を、生物学的活性の高い物質や酵素によって除去または分解することを指します。
酵素洗剤: 0.5-1.5% ペプシン、トリプシンなど、タンパク質、多糖類、油汚染物質を効果的に除去できます。酵素反応には一定の時間がかかり、通常、反応は不完全であり、タンパク質でもあるため、新しい汚染を生成するため、他の洗浄剤で再度洗浄する必要があります。そのため、酵素洗浄剤の使用は、すべての洗浄剤の中で最も推奨されません。
ガイドリングについて
貴晶科技は、バイオ医薬品、細胞培養、バイオ医薬品の精製と濃縮、診断、工業用流体に重点を置く国家ハイテク企業です。当社は、バイオ医薬品、細胞培養などの応用シナリオに完全に適合する遠心濾過装置、限外濾過および精密濾過カセット、ウイルスフィルター、TFFシステム、デプスフィルター、中空糸などの開発に成功しました。当社の膜と膜フィルターは、前濾過、精密濾過、限外濾過、ナノ濾過の濃縮、抽出、分離に広く使用されています。小型の使い捨て実験室濾過から生産濾過システム、無菌試験、発酵、細胞培養など、当社の多くの製品ラインは、試験と生産のニーズを満たしています。貴晶科技はあなたとの協力を楽しみにしています！