Le principe et l'application de l'ultrafiltration
Le Pprincipe etAapplication de Ultrafiltration
Introduction
La membrane perméable artificielle utilisée dans le processus d'ultrafiltration est généralement constituée de matériaux polymères tels que : l'acétate de cellulose, l'acétate de cellulose, le polyéthylène, le polysulfone et le polyamide, etc. Généralement, pour préfabriquer divers types de modules membranaires tels que le type tube, le type plaque, le type rouleau et le type capillaire, puis assembler plusieurs modules membranaires de manière à augmenter la surface de filtration et à faciliter la maintenance.
Uprocessus d'trafiltration
On considère généralement que l’ultrafiltration est un processus de criblage et de séparation. Sous la différence de pression statique comme force motrice, le solvant et les petites particules de soluté dans la solution mère traversent la membrane du côté haute pression vers le côté basse pression, généralement appelé filtrat. Cependant, les composants à grosses particules sont bloqués par la membrane, de sorte que leur concentration dans le filtrat augmente.
Mécanisme de séparation
On pense généralement que le mécanisme de séparation des membranes d’ultrafiltration est un processus de criblage et de séparation, mais les propriétés chimiques de la surface de la membrane sont également des facteurs importants affectant la séparation par ultrafiltration. Autrement dit, l'interception des solutés dans le processus d'ultrafiltration comporte trois méthodes : l'interception mécanique à la surface de la membrane, restant dans les pores de la membrane et étant éliminée, et l'adsorption à la surface de la membrane et dans les pores.
Aapplication
Séparation, purification, concentration, dessalement et désalcoolisation de produits biochimiques (thymosine, héparine sodique, cytochrome C, etc.)
(2) Séparation, purification, concentration et dessalement des produits du génie génétique (interféron, EPO, TPO, G-CSF, etc.)
(3) Séparation, concentration et désalcoolisation des protéines plasmatiques (albumine, globuline, facteurs de coagulation, etc.)
(4) Séparation et concentration des produits de culture cellulaire (virus, anticorps, etc.)
(5) Échange de tampon avant et après la chromatographie des produits protéiques ou avant la lyophilisation
(6) Collecte de cellules, bactéries et virus
(7) Clarification du bouillon de fermentation ou du bouillon de culture, élimination des bactéries et des débris cellulaires
(8) Dépyrogénation de produits à petites molécules (tels que le glucose, les antibiotiques, les petits peptides, etc.)
Sélectionde toicassette d'trafiltration
(1) Sélection du matériau de la membrane
Les matériaux de membrane courants comprennent le polyéthersulfone (PESU) et la cellulose régénérée (RC), qui ont tous deux un rejet élevé, un flux élevé et sont faciles à nettoyer.
• Le polyéthersulfone a une excellente compatibilité PH et résiste au nettoyage acide et alcalin.
• La cellulose régénérée présente un caractère hydrophile élevé, une faible adsorption des protéines et n'est pas résistante aux alcalis forts. Ainsi, pour la cellulose régénérée, il existe certaines restrictions en matière de nettoyage et de désinfection.
(2) Sélection de la taille des pores de la membrane
• Si la substance cible est censée traverser les pores de la membrane, le seuil de poids moléculaire de la membrane est généralement choisi pour être 5-10 fois ou supérieur au poids moléculaire de la substance cible.
• Si l'on s'attend à ce que la substance cible soit entièrement interceptée. Généralement, le seuil de poids moléculaire de la membrane est choisi pour être 1/3-1/5 du poids moléculaire de la substance cible.
(3) Nettoyage de la cassette d'ultrafiltration
Le nettoyage de la cassette d'ultrafiltration vise principalement à éliminer les polluants membranaires, à maintenir les performances de la membrane et à réduire la contamination d'un lot à l'autre. Les contaminants comprennent les micro-organismes, les particules, les protéines, les pigments, etc. Il convient donc de sélectionner les agents de nettoyage en fonction de la nature des polluants et de la tolérance du matériau de la membrane. Les agents de nettoyage courants sont les acides (acide citrique, acide acétique, acide phosphorique, etc.), les alcalis (hydroxyde de sodium, hypochlorite de sodium) et les tensioactifs (SDS, Triton X100).
