한외여과의 원리와 적용

그만큼 P원리와A응용 U한외여과

 

소개

한외여과 공정에 사용되는 인공 투과막은 일반적으로 셀룰로오스 아세테이트, 셀룰로오스 아세테이트 에스테르, 폴리에틸렌, 폴리설폰 및 폴리아미드 등과 같은 고분자 재료로 만들어집니다. 일반적으로 튜브형, 플레이트형, 롤형, 캐필러리형 등 다양한 형태의 막 모듈을 사전 제작한 후 여러 개의 막 모듈을 조립하여 여과 면적을 늘리고 유지 관리를 용이하게 합니다.

 

U한외여과 공정

일반적으로 한외여과는 스크리닝 및 분리 공정으로 여겨집니다. 정압차를 원동력으로 하여 원액 중의 용매와 용질의 작은 입자가 고압측에서 저압측으로 막을 통과하는 현상을 일반적으로 여과액이라고 합니다. 그러나 큰 입자 성분은 막에 의해 차단되어 여과액 내 농도가 증가합니다.

분리 메커니즘

일반적으로 한외여과막의 분리 메커니즘은 스크리닝 및 분리 과정이라고 생각하고 있으나, 막 표면의 화학적 성질 또한 한외여과막의 분리에 영향을 미치는 중요한 요소이다. 즉, 한외여과 과정에서 용질을 차단하는 방법에는 막 표면에서 기계적 차단, 막 기공에 머물다가 제거되는 방식, 막 표면과 기공 내에서 흡착 등 세 가지 방식이 있다.

 

A응용

생화학제품(티모신, 헤파린나트륨, 시토크롬C 등)의 분리, 정제, 농축, 담수화, 탈알코올화

(2) 유전공학산물(인터페론, EPO, TPO, G-CSF 등)의 분리, 정제, 농축 및 담수화

(3) 혈장단백질(알부민, 글로불린, 응고인자 등)의 분리, 농축 및 탈알코올화

(4) 세포 배양물(바이러스, 항체 등)의 분리 및 농축

(5) 단백질 산물 크로마토그래피 전후 또는 동결건조 전 완충액 교환

(6) 세포, 박테리아, 바이러스의 수집

(7) 발효액 또는 배양액의 정화, 박테리아 및 세포 찌꺼기 제거

(8) 소분자 제품(예: 포도당, 항생제, 소펩타이드 등)의 발열원 제거

 

S선거당신의한외여과 카세트

(1) 막재질의 선정

일반적인 멤브레인 소재로는 폴리에테르설폰(PESU)과 재생셀룰로오스(RC)가 있으며, 둘 다 거부율이 높고 플럭스가 높으며 세척이 쉽습니다.

• 폴리에테르술폰은 PH 호환성이 뛰어나며 산 및 알칼리 세척에 강합니다.

• 재생셀룰로오스는 친수성이 높고, 단백질 흡착성이 낮으며, 강알칼리에 대한 저항성이 없습니다. 따라서 재생 셀룰로오스의 경우 세척 및 소독에 특정 제한 사항이 있습니다.

(2) 막 공극 크기의 선택

• 목적물질이 멤브레인 기공을 통과할 것으로 예상되는 경우, 멤브레인의 분자량 컷오프는 일반적으로 목적물질 분자량의 5-10배 이상으로 선택됩니다.

• 표적물질이 완전히 차단될 것으로 예상되는 경우. 일반적으로 분리막의 분자량 기준은 목적물질 분자량의 1/3-1/5로 선택됩니다.

(3) 한외여과 카세트의 청소

한외여과 카세트의 세척은 주로 막 오염 물질을 제거하고 막 성능을 유지하며 배치 간 오염을 줄이는 것입니다. 오염물질에는 미생물, 입자, 단백질, 색소 등이 포함됩니다. 따라서 오염물질의 성질과 분리막 재질의 내성에 따라 세척제를 선택해야 합니다. 일반적인 세척제로는 산(구연산, 아세트산, 인산 등), 알칼리(수산화나트륨, 차아염소산나트륨), 계면활성제(SDS, Triton X100)가 있습니다.