Seleção de área de membrana
Após determinar o fluxo de transmissão e o volume de tratamento, a área da membrana do filtro precisa ser determinada. A área da membrana é calculada da seguinte forma:
Ao calcular a área da membrana no aumento de escala do processo, geralmente é definido um fator de segurança para minimizar o impacto das diferenças de lote para lote no processo de filtração de fluxo tangencial. Em circunstâncias normais, o fator de segurança é 1,2 e esse fator de segurança também pode ser aumentado ou reduzido em combinação com o processo real.
De acordo com a fórmula de cálculo da área da membrana, a área da membrana é inversamente proporcional ao tempo de processamento alvo. Quanto maior for a área da membrana, menor será o tempo de processamento; Quanto menor for a área da membrana, maior será o tempo de processamento. Ao selecionar a área apropriada da membrana, também é necessário prestar atenção à carga da membrana. O processamento de membranas em pequenas áreas com grande quantidade de líquido, ou seja, sobrecarga da membrana, afetará seriamente a vida útil da membrana e até mesmo destruirá a integridade da membrana.
Limpeza do sistema
O sistema de ultrafiltração de fluxo tangencial precisa ser limpo antes e depois do uso. O sistema contém muitos conservantes antes do uso, e o sistema que não é usado por muito tempo conterá muitas impurezas. Após o uso, vários poluentes se acumularão no sistema, resultando na redução do desempenho da membrana e na redução da vida útil da membrana. Para restaurar o desempenho da membrana do filtro, proteger a membrana do filtro contra contaminação e bloqueio e evitar contaminação cruzada entre lotes, a limpeza antes e depois do uso é uma parte muito importante da manutenção diária.
A seguir está o processo de limpeza geral do sistema de ultrafiltração de fluxo tangencial:
Antes de usar:
Lavar: Enxágue o conservante. A quantidade recomendada de água purificada é de 20-40L/m². A pressão recomendada para limpeza é a seguinte.
Após o uso:
1. Lavagem: lave a superfície e proteínas residuais internas e impurezas do sistema. A quantidade recomendada de água purificada é de 20-40L/m². Recomenda-se lavar com água antes de usar com pressão.
2. Limpeza: remover impurezas internas, partículas, microorganismos, proteínas diversas, etc. Pressão recomendada conforme acima. A seguir estão os agentes de limpeza comumente usados e os parâmetros de limpeza correspondentes.
3. Preservação: após a limpeza é feita a lavagem, e após a lavagem, utilizar o líquido de preservação em ciclo de limpeza por 10min, a pressão recomendada é a mesma acima. A seguir está a solução de armazenamento comum e os parâmetros de armazenamento correspondentes.
Verificação da vida útil da membrana
Com a reutilização do cassete de membrana de ultrafiltração, o contato repetido com as amostras a serem tratadas e vários tampões levará à atenuação ou ao término da vida útil do cassete de membrana de ultrafiltração. A atenuação da vida útil do cassete de membrana de ultrafiltração afetará o custo de todo o processo, e a atenuação levará ao fracasso em atender de forma contínua e eficaz aos requisitos do processo.
A verificação da vida útil da membrana precisa simular o processo de produção real, realizar verificação periódica das etapas de limpeza, uso e preservação e analisar a integridade, fluxo de água, sedimentos e rendimento de amostra do cassete de membrana em um determinado intervalo e determinar o número máximo de usos do cassete de membrana de acordo com os resultados da verificação.
A seguir será mostrada a operação específica de verificação da vida útil da membrana de acordo com algumas tabelas em branco.
O teste de integridade do encapsulamento é um dos meios importantes para garantir a qualidade e segurança do produto. Na indústria biofarmacêutica, a integridade do envelope tem um impacto crítico na segurança e eficácia. Quando a integridade da membrana não estiver de acordo com o padrão, a membrana deverá ser substituída.
A vida útil da membrana pode ser melhorada de acordo com a manutenção diária, e a limpeza completa e eficaz após o uso (o fluxo de água não é inferior a 80% do fluxo inicial de água) pode efetivamente melhorar a vida útil da membrana. Se após 50 utilizações o fluxo de água for inferior a 50% do fluxo de água inicial, recomenda-se a substituição do cassete de membrana.
Após o número de utilizações atingir um determinado valor, se a taxa de recuperação da amostra for inferior ao valor especificado, recomenda-se a substituição do cassete de membrana.
Otimização da diálise
Se o processo envolver etapas de diálise, primeiro você precisa escolher a forma de diálise.
Existem dois tipos comuns de diálise:
A diálise em lote significa que o tampão é adicionado ao tanque de amostra em um determinado volume e, quando a amostra é concentrada em um determinado volume, o tampão é adicionado novamente e repetido até que os requisitos de diálise sejam atendidos.
A diálise isovolumétrica significa que no processo de ultrafiltração, a vazão de saída do líquido permeado e a adição do líquido tampão são consistentes, e o volume do líquido de refluxo é constante no processo de diálise isovolumétrica.
Além disso, após determinar o método de diálise, é necessário determinar qual concentração realizar a diálise. No processo de concentração, o fluxo geralmente diminui gradualmente à medida que a concentração da amostra aumenta. A diálise em baixas concentrações pode obter um fluxo maior, mas o volume de diálise será maior. Quando a diálise é realizada em uma concentração muito alta, a quantidade de tampão pode ser economizada, mas o fluxo é muito baixo. Portanto, a diálise precisa ser realizada em uma concentração adequada para otimizar a área da membrana ou o tempo do processo.
No processo padrão de ultrafiltração de fluxo tangencial controlado por pressão, o fluxo da membrana e a concentração do produto são mapeados. No início, o fluxo da membrana diminuirá lentamente com o aumento da concentração do produto. Quando existe um ponto de inflexão, o fluxo da membrana diminuirá rapidamente com o aumento da concentração do produto. O ponto de inflexão correspondente à concentração do produto é a concentração ideal de diálise, e a área da membrana necessária para a diálise é a menor quando o tempo do processo é fixo. Como é possível que a mesma concentração de soluto tenha uma grande diferença no valor do fluxo em diferentes tampões, geralmente é plotado separadamente para duas condições diferentes de tampão. Como a diálise é um processo de mudança gradual da composição do tampão, o ponto de otimização real está frequentemente localizado entre os dois (ou seja, AB na figura) e, por razões de segurança, um ponto com concentração mais baixa é frequentemente selecionado como o ponto ideal de diálise. Otimizar o ponto de diálise é apenas o ponto teórico para obter a área mínima da membrana, que precisa ser ajustada de acordo com a situação do processo real. Por exemplo, ao otimizar o ponto de diálise, o volume do fluido de retorno é menor que o volume mínimo de circulação ou o produto é desativado neste momento, a concentração do ponto de diálise precisa ser reduzida.
Este artigo levou você a entender a caracterização do processo e as considerações do cassete de membrana de ultrafiltração sob vários aspectos, e há muito conhecimento sobre o cassete de membrana de ultrafiltração, como a melhor temperatura operacional, pH, etc., preste atenção ao Guidling, e trará a você mais conhecimento e informações no futuro.
Sobre Guidling
A Guidling Technology é uma empresa nacional de alta tecnologia com foco em produtos biofarmacêuticos, cultura celular, purificação e concentração de biomedicina, diagnóstico e fluidos industriais. Desenvolvemos com sucesso dispositivos de filtro centrífugo, cassetes de ultrafiltração e microfiltração, filtro de vírus, sistema TFF, filtro de profundidade, fibra oca, etc. Nossas membranas e filtros de membrana são amplamente utilizados em concentração, extração e separação de pré-filtração, microfiltração, ultrafiltração e nanofiltração. Nossas diversas linhas de produtos, desde filtração laboratorial pequena e descartável até sistemas de filtração de produção, testes de esterilidade, fermentação, cultura celular e muito mais, atendem às necessidades de testes e produção. A Guidling Technology está ansiosa para cooperar com você!