生物制药精深净化真空滤油机之舞微孔膜折叠滤芯守护洁净
在探索生物制药工业的精深净化领域,我们不可避免地会面临预过滤与膜过滤之间的选择。深层滤芯,虽然不能用于除菌过滤,但微孔膜折叠滤芯则是其理想之选。这两种类型的差异性,其实源于它们各自独特的孔径分布和内部结构稳定性的区别。无论是采用何种先进技术制造这些过滤器,都无法确保所有孔隙均具有相同尺寸。
人们长期以来一直在寻找有效去除悬浮颗粒(如有机体)的方法,因为悬浮颗粒通常具有相对均一的尺寸,因此宽度更大的孔径分布使得颗粒穿透过滤器变得更加容易。此外,无论是在哪个生产工艺中制造深层过滤器,均需使用不溶性微粒或纤维以及粘稠分散介质,并且需要均匀分散,这是一个挑战;基质的粘稠度、纺织方向、非溶性材料及混合或涂覆规则,以及主要颗粒凝聚都是解决这个问题的一些手段。在多孔膜铸液中,由浓度梯度引起的扩散平衡趋势并不存在。
例如,在构建纺织品时,每根纺织线条都遵循着随机定律放置,反映出这种无序沉降。这些线条之间形成了空间,这些空间构成了过滤器中的孔隙,如图所示,该模型展示了线条沉降随机性的特征,而孔隙大小差异巨大,反映出了局部密度低或高。而由于线条或其他微小物体以一种随机方式沉降,使得每一个点上的直径都呈现出非常广泛的范围。
同样地,不管是熔融还是吹塑工艺,它们处理的是被随机放置排列好的线条。深层过滤器中孔径分布大小取决于垫子的厚度。当它变得越来越厚时,可以被认为由重复薄层“单位垫”组成,每一连续层数或者增加垫子厚度都会产生相当于减少复合材料平均直径效果。每一层较大的空洞与下一层较小空洞通过随机连接,从而产生逐渐缩小直径的一个整体效果,最终达到某个恒定值,但这可能是一个逐步向前推进但永远无法达到膜结构稳定性和技术要求的地步。
此外,还有一个关键因素,那就是预先筛选过程受到工艺条件影响所造成的问题。在这样的压力条件下,即使是一些经过特殊设计以承受高达72psi(5bar)压差和压力脉冲的小型膜式筛网仍然能保持完好并符合微生物截留测试标准,而深层筛网则可能因为这样的强烈振动而损坏。
从字面上理解,深层筛网可以在其内含基质范围内捕获任何污染物,而表面截留式筛网主要作用是清除表面的污染物。这当然也取决于需要去除多少污染物。如果我们想要提高表面截留式筛网总流率,我们只能通过改变多孔结构、扩大有效面积或者在前端使用更粗糙级别的大型筛网来保护它实现这一目标——我们的目标是在完成整个预期截留率和处理量需求之前找到最佳组合方案,以便能够满足所有要求。
最后,当我们评估这些不同类型设备性能时,将会发现:尽管膜式筛网可接受完整性测试,但对于那些专门用于澄清和精细化处理但并不参与除菌工作任务中的产品来说,则没有必要进行如此严格测试,因为它们并不适合执行此类功能。