Biofarmatsevtika sohasida ultrafiltratsion membrana kassetasining jarayon tavsifini o'rganish (1-qism)

Jarayonning tavsifi (PC) asosan jarayonga kirishning jarayon chiqishiga ta'siri bo'yicha o'rganiladi va jarayon parametrlarini nazorat qilish diapazoni o'rganish orqali aniqlanishi mumkin, bu jarayon barqarorligini yaxshilaydi, partiyalar farqini kamaytiradi va ishlamay qolish xavfini kamaytiradi. Jarayonning ishlashini tekshirish partiyalari (PPQ) va tijorat ishlab chiqarish partiyalari doimiy ravishda sifat standartlariga javob beradigan mahsulotlar ishlab chiqarilishini ta'minlash.

 

Muayyan maqsad

Mahsulot sifati va hosildorligiga ta’sir etuvchi jarayon parametrlarini aniqlang: Jarayonni tavsiflash qaysi jarayon parametrlari mahsulotning asosiy sifat atributlariga (CQA) sezilarli ta’sir ko‘rsatishini aniqlash imkonini beradi.

Ishlash parametrlari va qabul qilinadigan standartlar oralig'ini aniqlang: bu ishlab chiqarilgan mahsulotlarning oldindan belgilangan sifat standartlariga javob berishini ta'minlash uchun jarayon parametrlarini nazorat qilish diapazonini aniqlashni o'z ichiga oladi.

Jarayon parametrlari va asosiy sifat parametrlari o'rtasidagi munosabatni aniqlang: jarayon parametrlari va asosiy sifat parametrlari o'rtasidagi munosabatni tahlil qilish orqali jarayon oqimini optimallashtirish va mahsulot sifatini yaxshilash mumkin.

Ko'proq va ko'proq biofarmatsevtika muhim klinik / ro'yxatga olingan klinik tadqiqotlar bosqichiga kirishi bilan, jarayonni tavsiflash, jarayonni tekshirish (PV) ishlari asta-sekin kun tartibiga qo'yiladi. QbD kontseptsiyasiga asoslangan jarayonni tavsiflash va jarayonni tekshirish bozordan oldingi farmatsevtika tadqiqotlaridagi eng muhim vazifalardan biridir.

 

Ultrafiltratsiya jarayoni biofarmatsevtika ishlab chiqarish jarayonida ajralmas jarayon bosqichiga aylandi va shuning uchun tekis membrana kassetasi biofarmatsevtika ishlab chiqarishda asosiy sarflanadigan materialga aylandi. Biofarmatsevtik dasturlar sohasida ultrafiltratsiyali membrana kassetalarining jarayon tavsifini o'rganish, shubhasiz, hal qiluvchi ahamiyatga ega va bu mahsulotning asosiy manfaatlari va uzoq muddatli rivojlanishi bilan bog'liq. Ultrafiltratsiyali membrana kassetasi jarayonining tavsifini o'rganishning maqsadi jarayonning asosiy parametrlarini va ularning o'rnatilgan nuqtalarini va maqbul diapazonni aniqlash uchun ultrafiltratsiya jarayonining operatsion parametrlarining jarayonning ishlashiga / mahsulot sifatiga ta'sirini o'rganishdir. Membran kassetasi tangensial oqim ultrafiltratsiya tizimining muhim membrana komponentidir. Tangensial oqim ultrafiltratsiyasini ishlab chiqarish jarayoni ko'plab parametrlar bilan belgilanadi, ular orasida asosiy jarayon parametrlari: membrana materialini tanlash, membrana gözenek hajmini tanlash, tangensial oqimni boshqarish, samarali TMP nazorati, yukni tekshirish, membrana maydonini tanlash, tizimni tozalash, membrananing ishlash muddati tekshirish, dializni optimallashtirish va hokazo. Bu parametrlar nafaqat bir-biriga ta'sir qiladi, balki bir-birini cheklaydi. Jarayon barqarorligi va ishlab chiqarish samaradorligini bir vaqtning o'zida oshirish maqsadiga erishish uchun birinchi navbatda ushbu parametrlarni optimallashtirish kerak. Quyida biz bir nechta asosiy jarayon parametrlarini optimallashtirish g'oyalarini qisqacha tanishtiramiz.

 

Membran materialini tanlash

Ultrafiltratsion membrana kassetasining materiallari polieter sulfon (PES), qayta tiklangan tsellyuloza (RC), poliviniliden ftorid (PVDF) va boshqalar.

Polieter sulfon (PES)

PES hozirgi vaqtda eng keng tarqalgan ultrafiltratsiya membranasi hisoblanadi. PES kuchli hidrofobiklik yoki lipofillikka ega, shuning uchun u past suv oqimi va ifloslanishga qarshi zaif qobiliyatga ega. Shuning uchun bozorda ko'pchilik PES membranalari modifikatsiyalangan hidrofilik polieter sulfondir (PESU). PESU membranasi yuqori oqim, kislota va gidroksidi qarshilik, bosimga chidamlilik, issiqlikka chidamlilik va oksidlanish qarshiligi bilan ajralib turadi. U asosan yuqori konsentratsiyali protein eritmalarida (monoklonal antikor, HSA, IgG, rekombinant oqsil va boshqalar), hujayralarni yig'ishda, vaktsinalar, antibiotiklar, kontrast moddalar, an'anaviy xitoy tibbiyoti, sintetik dorilar va boshqalarda qo'llaniladi.

 

Qayta tiklangan tsellyuloza (RC)

Boshqa materiallar bilan solishtirganda, RC ning eng katta afzalligi juda past protein adsorbsiyasidir. Bundan tashqari, tsellyuloza polieter sulfonga qaraganda organik erituvchilar bilan ko'proq mos keladi, lekin uni yuqori konsentratsiyali NaOH bilan tozalash va saqlash mumkin emas. RC membranasi asosan past konsentratsiyali oqsil eritmasida qo'llaniladi, oqsil hosildorligi yuqori talablarga ega va eritmada organik erituvchilar mavjud, ammo barcha organik erituvchilar tsellyuloza membranasi bilan ultrafiltrlanishi mumkin emas, membrananing mosligiga qarshi tanlash kerak.

Poliviniliden ftorid (PVDF)

PVDF mukammal kimyoviy barqarorlik, termal barqarorlik va ob-havoga chidamliligi bo'lgan maxsus polimer material bo'lib, yaxshi mexanik kuch va bosim qarshiligiga ega. Ushbu membrana yuqori o'tkazuvchanlik va past blokirovka qobiliyatiga ega, katta molekulalarni va qattiq zarralarni blokirovka qilishda kichik molekulalarni va suvni samarali o'tkazishi mumkin. Biomeditsina sohasida PVDF membranasi tozalangan oqsillarni tayyorlash, hujayra madaniyati, qonni ajratish va boshqalar uchun ishlatilishi mumkin. PVDF ultrafiltratsiya membranasi yaxshi ishlashga ega bo'lsa-da, u ko'pincha mikrofiltratsiya jarayonida qo'llaniladi.

 

Membran diafragma tanlash

Ultrafiltratsiya gözenek hajmi membrananing ajratish samaradorligi va oqimiga bevosita ta'sir qiluvchi ultrafiltratsiya membranasining muhim ishlash ko'rsatkichlaridan biridir. Juda katta diafragma yomon filtrlash ta'siriga olib keladi va iflosliklarni samarali olib tashlay olmaydi; Diafragmaning juda kichikligi filtrlash tezligini pasaytiradi va hatto tiqilib qolishiga olib keladi, bu ultrafiltratsiya membranasining ishlash muddatiga ta'sir qiladi. .

Membrana g'ovak o'lchamini tanlash odatda maqsadli moddaning molekulyar og'irligidan 3-6 marta, yaxshisi 5 marta va yuqori tiklanishni ta'minlagan holda yuqori oqim tezligiga erishiladi. Quyidagi jadvalda ba'zi dastur stsenariylarida membrana kassetasining keng tarqalgan ishlatiladigan teshiklari ko'rsatilgan.

 

Tangensial oqimni boshqarish

Tangensial oqim‌ - suyuqlikning membrana yuzasi orqali va unga parallel ravishda o'tadigan tezligi, odatda daqiqada litrda (L/min) yoki soatiga litrda (L/㎡/soat) ifodalanadi. Tangensial oqim tangensial oqim ultrafiltratsiyasida asosiy rol o'ynaydi, bu membrana yuzasida suyuqlikning oqim rejimini belgilaydi, shu bilan filtrlash samaradorligi va membrananing xizmat qilish muddatiga ta'sir qiladi. Tangensial oqim filtr membranasi yuzasida "tozalash" ta'siriga ega va tangensial oqim tezligini mos ravishda oshirish kontsentratsiyaning qutblanishini yumshatishga va Fluxni oshirishga yordam beradi. Shu bilan birga, juda yuqori tangensial oqim mahsulotga ta'sir qiladigan kesish kuchini ham oshiradi, bu mahsulot faolligining pasayishiga olib kelishi mumkin. Shuning uchun tegishli tangensial oqim tezligini tanlashda namunaning bardoshliligi va filtrlash jarayonining talablari hisobga olinishi kerak.

Tangensial oqim tezligi asosan membrana kassetasining tuzilishiga va tanlangan ekran turiga bog'liq. Turli etkazib beruvchilar o'zlarining membrana kassetalarining xususiyatlariga ko'ra turli xil tangensial oqim tezligini tavsiya qiladilar. Guidling ultrafiltratsiya membranasi tomonidan tavsiya etilgan tangensial oqim tezligi 4-6L/m²/min ni tashkil qiladi, lekin ba'zi sezgir namunalar uchun haqiqiy vaziyatga ko'ra tavsiya etilgan diapazondan mos ravishda past bo'lishi mumkin.

 

Transmembran bosimini (TMP) samarali boshqarish

TMP tangensial oqim ultrafiltratsiya jarayonining asosiy parametridir‌. Samarali transmembran bosimi (TMP, birlik: bar yoki psi) membrananing ikki tomoni orasidagi o'rtacha bosim farqini bildiradi. Oqim (L/m²/soat, L/m²/soat, LMH) - membrananing birlik maydoniga birlik vaqt ichida membranadan o'tadigan suyuqlik miqdori. Tangensial oqim ultrafiltratsiya jarayonida TMP Flux bilan chambarchas bog'liq.

Doimiy oqim tangensial oqim ultrafiltratsiya jarayonida Flux va TMP o'rtasidagi munosabatni ikki bosqichga bo'lish mumkin.

TMP= (Pin+Pout) /2-Pp (Pin= besleme bosimi, Pout= qaytish bosimi, Pp= uzatish bosimi).

Bosim bilan bog'liq hudud: Dastlab, Flux faqat filtr membranasining qarshiligidan ta'sirlanadi, shuning uchun TMP ko'tarilganda Flux chiziqli ravishda oshadi.

 

Bosimga bog'liq bo'lmagan maydon yoki jel qatlamini nazorat qilish maydoni: TMP ning doimiy o'sishi bilan filtr membranasi asta-sekin kontsentratsiya bilan polarizatsiyalanadi va ortib borayotgan TMP ning bir qismi konsentratsiyali polarizatsiya qatlamining qarshiligi bilan qoplanadi, shuning uchun Fluxning o'sishi asta-sekin sekinlashadi. . Nihoyat, filtr membranasi kontsentratsiya bilan to'liq polarizatsiyalanadi va ortib borayotgan TMP konsentratsiyali polarizatsiya qatlamining qarshiligi bilan to'liq qoplanadi. Bu vaqtda Flux endi ko'paymaydi.

Tangensial oqim TMP ni optimallashtirish jarayonida Flux Flux va TMP TMP ning burilish nuqtasini (TMP ortishi bilan oqim o'zgarmaydi) va burilish qiymatining 70-80% ni topish uchun chiziladi. TMP nuqtasi odatda eng yaxshi TMP nuqtasi sifatida qabul qilinadi. Hozirgi vaqtda filtr membranasi konsentratsiya bo'yicha to'liq polarizatsiyalanmagan va oqim qiymati nisbatan yuqori.

 

Yuklash tekshiruvi

Imkoniyatlar (L/m² yoki g/m²) membrana maydonining kvadrat metriga to'g'ri keladigan filtr suyuqligining hajmi yoki massasini bildiradi. Bu filtrlash samaradorligini o'lchash uchun eng muhim ko'rsatkichlardan biridir. Turli xil suyuqliklarning yuki juda katta farq qiladi, hatto bir xil suyuqlik (masalan, emlashlar) ishlatilsa ham, turli ishlab chiqaruvchilarning turli jarayonlari tufayli filtrni tanlash va yuklash va boshqa ishlash ko'rsatkichlari bir xil emas.

 

Quyida turli membrana sohalari uchun Guidling ultrafiltratsion membrana kassetalarining tavsiya etilgan quvvati keltirilgan.

Jarayonni aniqlashdan oldin tadqiqot va ishlanma tajribalarini o'tkazish kerak va {0}},11m² yoki 0,5m² membrana kassetalari tadqiqot va ishlab chiqish bosqichida odatda qo'llaniladi. 10kd 0,11㎡ membrana kassetasining yukini aniqlash uchun misol tariqasida 2L suyuqlikni qayta ishlash uchun 45 daqiqa davomida 1{{10}}kd 0,11m² membrana kassetasidan foydalangan holda dastlabki sinovdan o‘tkazilib, birinchi marta jarayon vaqti aniqlandi va 4L, 5L va 6L ishlov berish vaqti mos ravishda TMP < sinov bosimi bilan qayd etildi. Belgilangan jarayon vaqtiga yetguncha 1,0bar. Ayni paytda, tegishli ishlov berish quvvati taxminiy jarayon vaqtida 10kd 0,11 m² membrana kassetasining maksimal yukidir. Haqiqiy ishlab chiqarishda proportsional kuchaytirish mumkin.

Agar siz Guidling ultrafiltratsion membrana kassetalarining yuki haqida ko'proq bilmoqchi bo'lsangiz, batafsil muhokama qilish uchun biz bilan bog'lanishingiz mumkin.

 

Guidling haqida

Guidling Technology - bu biofarmatsevtika, hujayra madaniyati, biomeditsinani tozalash va konsentratsiyalash, diagnostika va sanoat suyuqliklariga qaratilgan milliy yuqori texnologiyali korxona. Biz santrifüj filtr qurilmalari, ultrafiltratsiya va mikrofiltratsiya kassetalari, virus filtri, TFF tizimi, chuqurlik filtri, ichi bo'sh tolalar va boshqalarni muvaffaqiyatli ishlab chiqdik. Ular biofarmatsevtika, hujayra madaniyati va boshqalarni qo'llash stsenariylariga to'liq javob beradi. Bizning membranalarimiz va membrana filtrlarimiz konsentratsiya, ekstraktsiya va oldindan filtrlash, mikrofiltratsiya, ultrafiltratsiya va nanofiltratsiyani ajratishda keng qo'llaniladi. Kichik, bir martalik laboratoriya filtrlashdan ishlab chiqarish filtrlash tizimlariga, sterillik sinovlari, fermentatsiya, hujayra madaniyati va boshqalarga qadar bo'lgan ko'plab mahsulot liniyalarimiz sinov va ishlab chiqarish ehtiyojlarini qondiradi. Guidling Technology siz bilan hamkorlik qilishni intiqlik bilan kutmoqda!