深层过滤技术在生物制药生产中应用研究进展

《深层过滤技术在生物制药生产中应用研究进展》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、深层过滤技术在生物制药生产中应用的研究进展-生物论文深层过滤技术在生物制药生产中应用的研究进展摘要：在生物制药领域，过滤技术倍广发使用，过滤技术是生物药品制备过冲中一个非常重要的制备手段，能够有效控制产品质量。本文介绍了深层过滤技术在生物制药生产中应用的研究进展，进一步阐述深层过滤技术的重要性。　　关键词：深层过滤；生物制药；研究进展　　生物药物是指利用微生物学、化学、生物化学、生物技术、药学等科学的原理和方法制造的一类用于预防、治疗和诊断疾病的药品。　　1.7/7深层过滤技术在生物制药生产中应用的研究进展-生物论文深层过

2、滤技术在生物制药生产中应用的研究进展摘要：在生物制药领域，过滤技术倍广发使用，过滤技术是生物药品制备过冲中一个非常重要的制备手段，能够有效控制产品质量。本文介绍了深层过滤技术在生物制药生产中应用的研究进展，进一步阐述深层过滤技术的重要性。　　关键词：深层过滤；生物制药；研究进展　　生物药物是指利用微生物学、化学、生物化学、生物技术、药学等科学的原理和方法制造的一类用于预防、治疗和诊断疾病的药品。　　1.7/7过滤　　过滤分为表面过滤和深层过滤，两者的作用机理不同。　　表面过滤表面过滤是通过滤材表面对颗粒的捕捉来实现过滤功能

3、，那么就需要统一的布置上下滤材的孔径。其中，滤网、薄膜等是非常有代表性的表面滤材。结合表面过滤理论我们可以得知，过滤介质在对流体中的固体颗粒杂质进行拦截时，依靠的主要是孔径的大小，这样滤材的表面就会停留以及堆积一些料液中的悬浮杂质颗粒[1，2]。　　深层过滤一般来说，都是由纤维构成滤材，过滤介质空隙形成的通道往往都十分的曲折和细长，介质内部的空隙要大于被过滤的度上　　杂质颗粒，这样滤材就会在纵向深度中捕捉颗粒。要知道，并不是在　　介质的外表面发生过滤作用，而是在介质的全部空隙体内发生。在　　热运动和流体的动力作用下，通道壁

4、面会流一些料液中的细小杂质颗粒，静电吸附以及表面张力会截留这些杂质颗粒[3-5]。近些年来，随着膜技术的不断发展，目前很多的企业和研究机构都研究出来了高性能过滤膜，这种过滤膜具有很强的深层过滤性能。　　2.深层过滤的应用　　在生物制药工艺中，企业对于过滤介质的精度有着十分高的要求，那么为了提高过滤产品的精度，过滤产品供应商为了获得较小的孔径，往往采用的方式是增加滤材的密度[6-9]。但是，采用这种方式存在着一些弊端，如果过滤介质有着较高的密度，在过滤过程中，过滤介质就会有较大的压差，降低流速，这样过滤性能就会受到影响，如果

5、介质没有很高的强度，还会出现一些其他的现象，比如滤材击穿等，这样就无法保证下游流体的质量。　　基因重组和单克隆抗体是现代生物制药的两大成就，依赖它们，已获得一些用传统方法不能获得的、优良的诊断和治疗疾病的药物，比如胰岛素、生长激素、干扰素、疫苗等。从重组微生物或动物细胞培养液中提取药物比传统产品困难得多，首先在培养液中有效成分的含量很低，但杂质含量却很高。因此，深层过滤去除杂质、内毒素显得尤为重要，深层过滤能够有效去除杂质，提高有效成分含量[10]。　　随着膜质量的改进和膜装置性能的改善，在生物制药中下游加工的各个阶段，将

6、会越来越多地使用深层过滤技术。例如，单抗药物开发过程中，利用微滤进行发酵液的初步过滤，利用分离层析去除特定杂质，利用超滤去除蛋白质杂质和色素，利用反渗透进行浓缩，利用色谱进行分离纯化，最终制得成品，成品纯度达到97%以上。　　下面以超滤为例，说明深层过滤在生物制药生产中应用的进展情况。　　膜分离过程是根据被分离物质的大小来进行的，超滤是最常用的膜分离过程，它借助于超滤膜对溶质在分子水平上进行物理筛分。在工业规模的生产中，膜过滤装置由膜组件构成，密度可达每立方米数百到上万平方米。为了满足不同的生产能力的要求，可使用几个甚至几

7、十个膜组件。膜组件大致有四种形式，分别为管式、中空纤维式、螺旋卷绕式和平板式，不同的形式适合制备不同的产品[11]。　　超滤技术具有以下几点优越性：　　（1）操作过程不需要热处理，故对热敏感物质是安全的，特别是生物药物。　　（2）没有相变化，能耗低。　　（3）浓缩和纯化可以同时完成。　　（4）分离过程不需要加入化学试剂。　　（5）设备和工艺较其他分离纯化方法简单，且生产效果高。　　生物药物都是大分子药物，例如酶的分子量在20000-200000之间，因此可以使用MWC10000的膜进行浓缩和去除低分子量的杂质，收率可达到9

8、5%以上。　　超滤可用于蛋白质物质的浓缩和精制，多糖类物质的精制等。　　下面介绍膜色谱分离生物大分子纯化的应用实例：　　（1）血浆制品的分离使用CM250型弱阳离子交换色谱对人血浆进行分离，人血浆中的几种主要蛋白质全部得到分离，蛋白质的总回收率达90%以上。　　（2）单克隆抗体的纯化使用CM250型径向