Astudiaeth Ar Nodweddu Prosesau Casét Pilenni Ultrahidlo mewn Maes Biofferyllol (Rhan 1)

Astudir Nodweddu Proses (PC) yn bennaf ar ddylanwad mewnbwn proses ar allbwn proses, a gellir pennu ystod reoli paramedrau proses trwy astudiaeth, a fyddai'n gwella sefydlogrwydd y broses, yn lleihau gwahaniaethau swp ac yn lleihau'r risg o fethiant. Sicrhau bod sypiau dilysu Perfformiad proses (PPQ) a sypiau cynhyrchu masnachol yn gyson yn cynhyrchu cynhyrchion sy'n bodloni safonau ansawdd.

 

Nod penodol

Nodi paramedrau proses sy'n effeithio ar ansawdd a chynnyrch cynnyrch: Mae nodweddu prosesau yn eich galluogi i benderfynu pa baramedrau proses sy'n cael effaith sylweddol ar rinweddau ansawdd allweddol cynnyrch (CQA).

‌Pennu'r ystod o baramedrau gweithredu a safonau derbyniol: mae hyn yn cynnwys pennu'r ystod reoli o baramedrau proses i sicrhau bod y cynhyrchion a gynhyrchir yn bodloni'r safonau ansawdd a bennwyd ymlaen llaw.

‌Pennu'r berthynas rhwng paramedrau proses a pharamedrau ansawdd allweddol: Trwy ddadansoddi'r berthynas rhwng paramedrau proses a pharamedrau ansawdd allweddol, gellir optimeiddio llif y broses a gellir gwella ansawdd y cynnyrch.

Wrth i fwy a mwy o fiofferyllol ddod i mewn i gam astudiaethau clinigol/clinigol cofrestredig critigol, mae gwaith nodweddu prosesau, Dilysu Proses (PV) yn cael ei roi ar yr agenda yn raddol. Mae nodweddu prosesau a dilysu prosesau yn seiliedig ar gysyniad QbD yn un o'r tasgau pwysicaf mewn ymchwil fferyllol premarket.

 

Mae proses ultrafiltration wedi dod yn gam proses anhepgor yn y broses gynhyrchu biopharmaceutical, ac felly mae casét bilen fflat wedi dod yn allweddol traul mewn cynhyrchu biopharmaceutical. Yn ddiamau, mae astudio nodweddiad prosesau casetiau pilen ultrafiltration ym maes cymwysiadau biofferyllol yn hanfodol, ac mae'n gysylltiedig â diddordebau craidd a datblygiad hirdymor cynhyrchion. Pwrpas yr astudiaeth nodweddu proses casét pilen ultrafiltration yw astudio dylanwad paramedrau gweithredu proses ultrafiltration ar berfformiad proses / ansawdd cynnyrch, er mwyn pennu paramedrau proses allweddol a'u pwyntiau gosod a'u hystod dderbyniol. Mae casét bilen yn elfen bilen bwysig o system ultrafiltration llif tangential. Mae'r broses gynhyrchu o ultrafiltration llif tangential yn cael ei bennu gan lawer o baramedrau, ymhlith y paramedrau proses allweddol yw: dewis deunydd bilen, dewis maint mandwll bilen, rheoli llif tangential, rheolaeth TMP effeithiol, dilysu llwyth, dewis ardal bilen, glanhau system, bywyd pilen. gwirio, optimeiddio dialysis, ac ati. Mae'r paramedrau hyn nid yn unig yn effeithio ar ei gilydd ond hefyd yn cyfyngu ar ei gilydd. Er mwyn cyflawni pwrpas gwella sefydlogrwydd prosesau ac effeithlonrwydd cynhyrchu ar yr un pryd, mae angen optimeiddio'r paramedrau hyn yn gyntaf. Isod, rydym yn cyflwyno'n fyr syniadau optimeiddio sawl paramedr proses allweddol.

 

Dewis deunydd bilen

Deunyddiau casét pilen ultrafiltration yw polyether sulfone (PES), cellwlos wedi'i adfywio (RC), fflworid polyvinylidene (PVDF) ac ati.

Polyether sylffon (PES)

PES yw'r bilen ultrafiltration a ddefnyddir fwyaf ar hyn o bryd. Mae gan PES hydrophobicity neu lipophilicity cryf, felly mae ganddo fflwcs dŵr isel a gallu gwrth-lygredd gwael. Felly, mae'r rhan fwyaf o bilen PES ar y farchnad yn cael eu haddasu polyether sulfone hydrophilic (PESU). Nodweddir bilen PESU gan fflwcs uchel, ymwrthedd asid ac alcali, ymwrthedd pwysau, ymwrthedd gwres a gwrthiant ocsideiddio. Fe'i defnyddir yn bennaf mewn atebion protein crynodiad uchel (fel gwrthgorff monoclonaidd, HSA, IgG, protein ailgyfunol, ac ati), cynaeafu celloedd, brechlynnau, gwrthfiotigau, asiantau cyferbyniad, meddygaeth Tsieineaidd traddodiadol, cyffuriau synthetig, ac ati.

 

Cellwlos wedi'i adfywio (RC)

O'i gymharu â deunyddiau eraill, mantais fwyaf RC yw'r arsugniad protein hynod o isel. Yn ogystal, mae cellwlos yn fwy cydnaws â thoddyddion organig na polyether sulfone, ond ni ellir ei lanhau a'i gadw â chrynodiadau uchel o NaOH. Defnyddir bilen RC yn bennaf mewn datrysiad protein crynodiad isel, mae gan y cynnyrch protein ofynion uchel ac mae'r ateb yn cynnwys toddyddion organig, ond ni all pob toddyddion organig gael eu ultrafiled â philen cellwlos, mae angen dewis yn erbyn cydnawsedd y bilen.

Fflworid polyvinylidene (PVDF)

Mae PVDF yn ddeunydd polymer arbennig gyda sefydlogrwydd cemegol rhagorol, sefydlogrwydd thermol a gwrthiant tywydd, ac mae ganddo gryfder mecanyddol da a gwrthiant cywasgol. Mae gan y bilen hon athreiddedd uchel a gallu blocio isel, gall drosglwyddo moleciwlau bach a dŵr yn effeithiol, tra'n rhwystro moleciwlau mawr a gronynnau solet. Ym maes biofeddygaeth, gellir defnyddio pilen PVDF ar gyfer paratoi proteinau wedi'u puro, diwylliant celloedd, gwahanu gwaed, ac ati Er bod gan bilen ultrafiltration PVDF berfformiad da, fe'i defnyddir yn aml yn y broses microfiltration.

 

Detholiad agorfa bilen

Maint mandwll Ultrafiltration yw un o'r mynegeion perfformiad pwysig o bilen ultrafiltration, sy'n effeithio'n uniongyrchol ar effeithlonrwydd gwahanu a fflwcs y bilen. Mae agorfa rhy fawr yn arwain at effaith hidlo wael ac ni all gael gwared ar amhureddau yn effeithiol; Mae'r agorfa yn rhy fach a fydd yn lleihau'r cyflymder hidlo, a hyd yn oed yn arwain at rwystr, gan effeithio ar fywyd gwasanaeth pilen ultrafiltration. ‌

Yn gyffredinol, mae detholiad maint pore bilen yn 3-6 amseroedd o bwysau moleciwlaidd y sylwedd targed, yn ddelfrydol 5 gwaith, a chyflawnir cyfradd llif uchel tra'n sicrhau adferiad uchel. Mae'r tabl canlynol yn dangos agorfeydd casét pilen a ddefnyddir yn gyffredin mewn rhai sefyllfaoedd cais.

 

Rheoli llif diriaethol

Llif Tangential ‌ yw cyflymder hylif sy'n pasio trwodd ac yn gyfochrog ag arwyneb pilen, wedi'i fynegi fel arfer mewn litrau y funud (L/mun) neu litrau fesul metr sgwâr yr awr (L/㎡/h) ‌. Mae llif tangential yn chwarae rhan allweddol mewn ultrafiltration llif tangential, sy'n pennu modd llif yr hylif ar wyneb y bilen, gan effeithio ar effeithlonrwydd hidlo a bywyd gwasanaeth y bilen. Mae llif tangential yn cael effaith "lanhau" ar wyneb y bilen hidlo, ac mae cynyddu'r gyfradd llif tangential yn briodol yn helpu i liniaru'r polareiddio crynodiad a chynyddu'r Flux. Fodd bynnag, bydd llif tangential rhy uchel hefyd yn cynyddu'r grym cneifio sy'n destun y cynnyrch, a allai arwain at ostyngiad mewn gweithgaredd cynnyrch. Felly, mae angen i ddewis y gyfradd llif tangential briodol ystyried goddefgarwch y sampl a gofynion y broses hidlo ‌.

Mae'r gyfradd llif tangential yn dibynnu i raddau helaeth ar y strwythur casét bilen a'r math o sgrin a ddewiswyd. Bydd gwahanol gyflenwyr yn argymell gwahanol gyfraddau llif tangential yn ôl nodweddion eu casetiau bilen eu hunain. Y gyfradd llif tangential a argymhellir gan bilen ultrafiltration Guidling yw 4-6L/m²/min, ond ar gyfer rhai samplau sensitif, gall fod yn briodol is na'r ystod a argymhellir yn ôl y sefyllfa wirioneddol.

 

Rheolaeth effeithiol ar bwysedd trawsbilen (TMP).

Mae TMP yn baramedr allweddol yn y broses uwch-hidlo llif tangiadol‌. Mae pwysedd trawsbilen effeithiol (TMP, uned: bar neu psi) yn cyfeirio at y gwahaniaeth pwysedd cyfartalog rhwng dwy ochr y bilen. Fflwcs (L/m²/h, L/m²/h, LMH) yw faint o hylif sy'n mynd drwy'r bilen fesul uned amser fesul uned arwynebedd pilen. Yn y broses ultrafiltration llif tangential, mae TMP yn perthyn yn agos i Flux.

Yn y broses ultrafiltration llif tangential llif cyson, gellir rhannu'r berthynas rhwng Flux a TMP yn ddau gam.

TMP{0}} (Pin+Pout) /2-Pp (Pin= pwysau porthiant, Pout= pwysau dychwelyd, Pp{5}} pwysau trawsyrru).

Rhanbarth sy'n gysylltiedig â phwysau: I ddechrau, dim ond gwrthiant y bilen hidlo sy'n effeithio ar Flux, felly bydd Flux yn cynyddu'n llinol pan gynyddir TMP.

 

Ardal pwysau annibynnol neu ardal rheoli haen gel: Gyda chynnydd parhaus TMP, mae'r bilen hidlo yn cael ei polareiddio'n raddol trwy grynodiad, ac mae rhan o'r TMP cynyddol yn cael ei wrthbwyso gan wrthwynebiad yr haen polareiddio crynodiad, felly mae'r cynnydd mewn Flux yn arafu'n raddol. . Tan yn olaf, mae'r bilen hidlo wedi'i polareiddio'n llwyr gan grynodiad, ac mae'r TMP cynyddol yn cael ei wrthbwyso'n llwyr gan wrthwynebiad yr haen polariaidd crynodiad. Ar hyn o bryd, nid yw'r Flux yn cynyddu mwyach.

Yn y broses optimeiddio o lif tangential TMP, mae'r Flux Flux a'r TMP yn cael eu plotio i ddarganfod pwynt ffurfdro'r TMP (nid yw fflwcs yn newid gyda chynnydd y TMP), a 70-80 % o werth y ffurfdro yn gyffredinol ystyrir pwynt y TMP fel y pwynt TMP gorau. Ar yr adeg hon, nid yw'r bilen hidlo wedi'i polareiddio'n llwyr gan grynodiad, ac mae'r gwerth fflwcs yn gymharol uchel.

 

Llwytho dilysu

Mae cynhwysedd (L/m² neu g/m²) yn cyfeirio at gyfaint neu fàs yr hylif hidlo fesul metr sgwâr o arwynebedd y bilen. Dyma un o'r dangosyddion pwysicaf i fesur perfformiad hidlo. Mae'r llwyth o hylifau gwahanol yn amrywio'n fawr, hyd yn oed os defnyddir yr un hylif (fel brechlynnau), oherwydd gwahanol brosesau gwahanol weithgynhyrchwyr, nid yw dewis a llwyth yr hidlydd a dangosyddion perfformiad eraill yr un peth.

 

Mae'r canlynol yn gapasiti a argymhellir o gasetiau pilen ultrafiltration Guidling ar gyfer gwahanol ardaloedd pilen.

Cyn penderfynu ar y broses, mae angen cynnal arbrofion ymchwil a datblygu, a defnyddir casetiau bilen {{0}.11m² neu 0.5m² yn gyffredinol yn y cam ymchwil a datblygu. Gan gymryd y prawf cychwynnol gan ddefnyddio casét bilen 1{{10}kd 0.11m² am 45 munud i brosesu hylif 2L fel enghraifft, er mwyn pennu llwyth casét bilen 10kd 0.11㎡, mae'r pennwyd amser proses yn gyntaf, a chofnodwyd yr amser prosesu o 4L, 5L a 6L yn y drefn honno gyda'r pwysau prawf o TMP < 1.0bar tan cyrhaeddwyd yr amser proses penodedig. Ar yr adeg hon, y gallu prosesu cyfatebol yw'r llwyth uchaf o gasét bilen 10kd 0.11m² yn yr amser proses amcangyfrifedig. Mewn cynhyrchu gwirioneddol, gellir gwneud ymhelaethu cyfrannol.

Os ydych chi eisiau gwybod mwy am y llwyth o gasetiau pilen ultrafiltration Guidling, gallwch gysylltu â ni i gael trafodaeth fanwl bellach.

 

Am Guidling

Mae Guidling Technology yn fenter uwch-dechnoleg genedlaethol sy'n canolbwyntio ar fiofferyllol, diwylliant celloedd, puro a chrynodiad biofeddygaeth, diagnosis a hylifau diwydiannol. Rydym wedi llwyddo i ddatblygu dyfeisiau hidlo allgyrchol, casetiau ultrafiltration a microfiltration, hidlydd firws, system TFF, hidlydd dyfnder, ffibr gwag, ac ati Sy'n cwrdd yn llawn â senarios cais biofferyllol, diwylliant celloedd, ac ati. Defnyddir ein hidlwyr pilenni a philenni yn eang mewn crynodiad, echdynnu a gwahanu cyn-hidlo, microhidlo, ultrafiltration a nanofiltradiad. Mae ein llawer o linellau cynnyrch, o hidlo labordy bach, untro i systemau hidlo cynhyrchu, profi sterility, eplesu, diwylliant celloedd a mwy, yn diwallu anghenion profi a chynhyrchu. Mae Guidling Technology yn edrych ymlaen at gydweithio â chi!