兰格蠕动泵在切向流过滤中的应用

随着以生命科学和生物技术为主导的新科学革命的逐渐形成，以医药生物技术为核心的生物技术浪潮正在向纵深发展。与此同时，生物医药技术的发展推动了新的产业—生物医药产业的崛起。生物医药产业涉及疾病预防、疾病诊断、生物技术药物、生物治疗及再生医学等现代医学领域，已经成为当前生物产业中市场前景最好的高技术产业。

分离纯化技术是生物制药过程的核心环节，为了生产高纯度、高活性的生物药物，传统的分离纯化技术远不能解决现代生物制药企业的技术需求；由于生物药结构的多样性以及监管部门对生物药的纯度要求越来越严格，生物制药对工艺的要求非常严谨苛刻, 对材料的要求非常严格, 使得生物药的分离纯化难度越来越大。因此，如何经济、高效的从复杂组分中浓缩、分离和纯化目标生物分子，往往是生物药生产的瓶颈。

切向流过滤是目前生物制药工艺中重要的工艺步骤。近年来随着部分注射剂产品（单克隆抗体，疫苗，重组蛋白，血液制品等）对浓度要求的不断提高，生产成本和操作难度也逐渐增加。 对于较大规模的料液过滤时，就需要采用切向流过滤方式，利于降低综合成本，使高浓度浓缩工艺的实现成为可能。

切向流过滤 原理图

切向流过滤属于压力过滤/膜过滤技术中的一种。在传统的死端过滤技术中，滤液的流动方向与滤膜垂直，与过滤方向一致，大部分小分子透过滤膜，而大分子聚集在膜的表面，随着时间的增加，膜面上堆积的颗粒也增加，过滤阻力增大，膜渗透速率下降。

而切向流过滤，滤液的流动方向与滤膜平行，与过滤方向垂直，小部分小分子透过滤膜，大分子从膜的表面带走，随着时间的增加，膜面上堆积的颗粒物数量有限，不影响过滤的速度和效果。

切向流过滤技术常用于生物制品，血制品及疫苗的生产。

客户应用

美国芝加哥市某 DNA 实验室

应用：金缀合抗体浓缩

客户采用切向流过滤系统，将金缀合抗体溶液进行浓缩收集，浓缩后浓度达到浓缩前的 20 倍。

该过滤浓缩系统使用兰格蠕动泵产品 BT600-2J 驱动器/YZ2515X 泵头/Pharmed 15# 软管，用于驱动滤液通过过滤器，并提供跨膜压，使溶液中多余的水分子及其他小分子 (无色透明) 通过超滤膜，收集在锥形瓶中。而金缀合抗体 (红色)，因其分子量大，无法通过超滤膜，在蠕动泵的驱动下，回流至收集瓶中。

客户需求

1. 系统泵送滤液时，要保证生物分子的完整性和活性。

2. 泵送溶液流量：40 mL/min, 但随着浓缩的进行，溶液密度增加，需要根据压力表的指示，降低泵的转速和流量，以防止系统压力持续增高而超过过滤器可承受的压力。

3. 泵送系统可靠，在连续工作 3-5 小时内，不会出现漏液问题，以减小金缀合抗体的损失。

兰格方案

BT600-2J 驱动器+YZ2515X 泵头+Pharmed 15#软管

1. 兰格蠕动泵具有低剪切力，在泵送生物活性物质时，可以保证生物分子的完整性和活性。

2. 兰格蠕动泵更换软管简单方便，在实验室中，传输不同溶液时，仅通过简单更换满足卫生等级的软管，即可避免不同溶液之间的交叉污染。

3. 兰格蠕动泵方案 BT600-2J+YZ2515X 泵头+Pharmed15#，提供 1.6 ml/min 至 960 ml/min 的流量范围。流量可手动调节，也可通过接收外部控制器发出的控制信号，实现过滤系统流量的自动调节，以保证系统压力在允许范围内。

4. 兰格蠕动泵，流量误差≤±2%，经过校正后的流量误差可以达到±0.5%。精准可控的流量，可维持切向流过滤系统的连续过滤，以达到预期的浓缩效果。

5. 兰格提供的 Pharmed 管，耐腐蚀性好，耐磨性好，软管使用寿命大于 10 000 小时，在传输高价值溶液时，可最大程度的降低因软管破损而导致的漏液损失。