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Darlly大立 | 深層過濾成員集結~

更新時間：2023-03-23瀏覽：3046次

高性能澄清工藝解決方案

生物制藥領域

　　生物制藥上下游

　　生物制藥工藝按生產過程被劃分為上游過程和下游過程，上游專注于細胞培養和擴增，下游專注于產品分離和純化。上游細胞培養既是基礎又是核心，往往為了適應上游的快速發展，下游工藝需要更高效、靈活的技術開發。

　　近年來，隨著我國生物醫藥市場的迅速增長，上游細胞培養的規模、密度和表達量不斷提高，隨之產生的雜質大大增加，這很大程度為下游分離純化帶來了巨大挑戰。

　　澄清工藝的選擇

　　澄清作為下游分離純化操作的第一步，常用到的技術有：離心、切向流、深層過濾，有時也會直接添加絮凝劑進行沉淀分離。

　　離心在生物制藥澄清工藝中已經非常成熟，但存在一定的局限：①雜質與均質細胞收獲液幾乎沒有密度差，通過簡單的離心操作難以將雜質分離；②離心力、剪切力等因素會導致細胞收獲液粘度增大，影響澄清效果。所以根據以往經驗，離心較適用于高批量、低密度收獲液的初步澄清，通常需要配合深層過濾一起使用。

　　切向流的工作原理是通過對上游料液反復循環來達到料液澄清的目的，其最大的優勢在于濾出液體積小、無雜質，但循環剪切會導致細胞破裂，影響產物收率；另外切向流澄清需要特別注意對反向膜壓力的控制，如果控制不好，便會很快形成濾餅，導致流速大大降低，從而嚴重影響過濾效果。

　　深層過濾隨著近幾年越來越多抗體和基因治療平臺的建立，在高細胞密度培養液的澄清中顯現諸多優勢，例如：易驗證、易操作、線性放大一致性優良等。工藝中，若只采用深層過濾，則通常需要進行兩級過濾：第一級使用孔徑較大的過濾介質，用以去除細胞或者細胞碎片，第二級使用孔徑較小的過濾介質，用以去除膠體和更小的雜質顆粒。

　　對于高密度細胞收獲液，添加如殼聚糖等絮凝劑將雜質沉淀后，再配合深層過濾也是業內普遍采用的有效澄清工藝。

　　小結：通過以上對離心、切向流、深層、絮凝等工藝的簡單分析可以看出，無論企業是選擇離心還是直接添加絮凝劑等方式進行過濾，一定都還需要進一步的深層過濾以實現有效的目標澄清。

　　深層過濾介紹

　　深層過濾是指當顆粒尺寸小于介質孔道時，不能在過濾介質表面形成濾餅, 這些顆粒便進入介質內部，借慣性和擴散作用趨近孔道壁面，在靜電和表面力的作用下沉積，從而與流體分離的過程。

　　大多數深層過濾介質(濾板)由纖維素、硅藻土等助濾劑以及高性能樹脂復合而成，通常濾板的厚度、面積、孔隙率等對顆粒物的去除至關重要。

　　纖維素：構建三維空間，為助濾劑和合成樹脂提供基架，表現出優異的機械攔截性能；

　　硅藻土：多孔結構，天然超高廣普吸附；

　　樹脂：粘合、靜電作用，增強紙板濕強度；

　　相較于表面過濾僅將顆粒攔截在過濾介質表面而言，深層過濾對顆粒可以是表面、孔道內部截留、深層沉積和吸附多種方式，從而表現出很強的容污能力。

　　深層過濾可以有效濾除雜質，減少下游純化步驟的壓力、避免后端除菌過濾過早堵塞。通常，經過深層過濾后的料液進入下游平臺之前濁度需要達到一定要求：一般為20NTU，如果濁度過大，就可能會對后端除菌過濾造成堵塞。

　　Darlly大立深層過濾產品

　　Darlly大立深層過濾家族產品是由一系列濾材：纖維素、無機助濾劑、合成樹脂復合而成的深層過濾系統。纖維素基質將多孔助濾劑保留在三維空間中，形成錯綜曲折的流道，合成樹脂帶有一定量的正電荷，表現出特別的吸附特性，這種構成可以通過機械攔截和靜電吸附兩種機理有效去除收獲液中細胞及細胞碎片、HCP、膠體物質、絮狀物等雜質。