Tangentialflussfiltrationskomponenten

Membrankassetten

Ultrafiltrationsmembranen (UF-Membranen)

Omega Membran
Omega™-Polyethersulfon-Membranen (PES-Membranen) von Pall bieten hohe Fluxraten und einzigartige Selektivitäten. Sie wurden gezielt entwickelt, um die Proteinbindung an der Oberfläche und der interstitiellen Struktur der Membran zu minimieren. Diese Polymer-Membran ist aufgrund der einzigartigen chemischen Eigenschaften von PES stabil gegen biologischen und physikalischen Abbau.

Omega-Membranen werde auf ein hochporöses Trägermaterial aus Polyolefin-Vlies gegossen. Sie weisen eine anisotrope Struktur und eine hautfeine Deckschicht mit einem besonders porösen Trägermaterial auf. Die Struktur der Außenhaut legt die Porosität und die Durchlässigkeitseigenschaften der Membranen fest und ist i.d.R. schneller und einfacher zu reinigen als Membranen mit einer einheitlichen Tiefenstruktur im Submikronbereich.  Diese Membran ist mit Säuren, Basen und einer Vielzahl weiterer Reinigungsmittel kompatibel, um die Reinigungsverfahren zu optimieren.

Omega-Membranen sind in einem breiten Spektrum an nominalen molekularen Ausschlussgrenzen (MWCO) zwischen 1 und 1.000 kDa erhältlich.

Membran aus regenerierter Zellulose
Membranen aus regenerierter Zellulose zeichnen sich durch hydrophile Oberflächen und eine geringe Proteinbindung aus. In der Regel sind sie mit Laugen in geringen Konzentrationen leicht zu reinigen. Obwohl der Wasserflux normalerweise unter dem der PES-Membranen liegt, ist der Prozessflux eher vergleichbar.

Mikrofiltrationsmembranen (MF-Membranen)

Supor®-TFF-Membran
Die Supor-TFF-Membran ist eine Polyethersulfon-Membran mit einer einheitlichen Tiefenstruktur. Die Membranporosität ist für TFF-Mikrofiltrationsanwendungen optimiert, einschließlich Ernte, Konzentration und Klärfiltration von Zellkulturen und Fermenterbrühen. Die Membranen sind in den Porengrößen 0,1, 0,2, 0,45, 0,65 Mikrometer erhältlich. Die Supor-TFF-Membranen können für die Ernte von Bakterien-, Säugetier- und Insektenzellen, die Separation von roten Blutzellen aus Hämoglobin und die Klärfiltration von Hefebrühe und Bakterienlysaten verwendet werden.
 

















TFF Kassetten

Minimate™ Tangentialflussfiltrationskapsulen
Die anwenderfreundliche Minimate-TFF-Kapsule stellt ein wertvolles Werkzeug für jedes Labor dar, das eine Tangentialflussfiltration für kleine Prozessvolumina benötigt. Dieses vielfältige, in sich geschlossene „Plug-and-Play“-System (keine Halter erforderlich) ist für den Betrieb mit dem Minimate™-TFF-System oder dem Minim™ II-Tangentialflussfiltrationssystem konzipiert. Es wird mit Anschlüssen und Schlauchsystem geliefert, um die Installation in die kleinsten Filtrationssysteme zu vereinfachen. Proben in Chargengrößen von bis zu einem Liter können schnell und mit wenig Aufwand auf bis zu 5 ml reduziert werden. Probenkonzentrierung und Diafiltration (Entsalzung) können im Anschluss unter Verwendung desselben Elements und desselben Systems erfolgen. Dies spart Zeit und vermeidet einen mit Transferschritten verbundenen Produktverlust. Minimate TFF-Kapsulen sind mit der durch Pall patentrechtlich geschützten Omega™ UF-Membran mit niedrigen unspezifischen Adsorptionseigenschaften ausgestattet und mit einer Vielzahl an molekularen Ausschlussgrenzen für eine verbesserte Produktwiederfindung erhältlich. MinimateTFF-Kapsulen können für eine Vielzahl von TFF-Anwendungen in der Biotechnologie, Molekularbiologie, Proteinchemie, Mikrobiologie und Immunologie verwendet werden.

Omega™-Membrankassetten der T-Serie
Membrankassetten der T-Serie sind eine der modernsten Entwicklungen von Pall in der Tangentialflussfiltration. Diese Kassetten verfügen über die durch Pall patentrechtlich geschützte Omega-Membran, die hinsichtlich Werkstoffen und Design für eine optimierte Separationseffizienz verbessert wurde. Omega-Kassetten der T-Serie sind in unseren erfolgreichen und seit langem bewährten Centramate™- und Centrasette™-Screen Channel-Formaten erhältlich.

Omega™-Kassetten der Serien C und F
Die seit langem bewährten TFF-Kassetten der Serien C und F sind mit Omega UF-Membran oder Supor-TFF-MF-Membranen ausgestattet. Diese Kassetten sind mit Centramate-, Centrasette-, Maximate™- oder Maxisette™-Membranen im Screen- und Suspended Screen-Format erhältlich.

Centramate™-Tangentialflussfiltrations-Membrankassetten
Centramate™-TFF-Kassetten sind ideal für Pilot- und Entwicklungsanwendungen in TFF geeignet. Das kleine Flächenformat (0,019 m2) kann in Kombination mit Centramate™ LV-Tangentialflussfiltrations-Membrankassettenhaltern für die Verarbeitung von wenigen Millilitern bis hin zu vielen Litern verwendet werden.

Die größere Kassette mit einer Filterfläche von 0,1 m2 kann in verschiedene Centramate-Halter eingebracht werden, in denen bis zu fünf Kassetten für die Verarbeitung von < 1 bis > 50 l gestapelt werden können. Für die auf einer Centramate-Kassette entwickelten Anwendungen kann problemlos ein Scale-Up durchgeführt werden. Dazu werden die Kassetten in einem Centramate-Halter gestapelt oder ein Centrasette-Kassettenformat mit identischer Membran, Pfadlänge und Kanalformat verwendet.

Centrasette™-Tangentialflussfiltrations-Membrankassetten
Centrasette-TFF-Kassetten sind mit derselben Palette an Membran- und Screen-Formaten wie die Centramate-Kassetten erhältlich, benötigen jedoch mehr Platz und verfügen über eine größere Membranfläche. Dies sind ideale Voraussetzungen für den Einsatz in Pilot- oder Produktionsmaßstäben in verschiedenen Anwendungen der Tangentialflussfiltration, wie der Konzentration und Diafiltration in der Biopharmazeutischen Industrie. Diese Kassetten sind in verschiedenen Formaten mit einer Membranfläche von 0,5 m2 und 2,5 m2 verfügbar. Kassetten können in Haltern gestapelt werden, um ein System mit Membranflächen von > 80 m2 aufzubauen.

Maximate™-Tangentialflussfiltrations-Membrankassetten
Maximate-TFF-Kassetten sind mit denselben Membran- und Screen-Formaten erhältlich wie die Centramate/Centrasette-Kassetten. Sie bieten die Möglichkeit, die Leistung der größeren Maxisette-Kassette im kleineren Maßstab zu simulieren. Maximate-Kassetten zeichnen sich durch einzigartige Vorteile aus, die sie als Entwicklungswerkzeug für TFF-Prozesse mit größeren Volumen vor anderen prädestinieren.

Maxisette™-Tangentialflussfiltrations-Membrankassetten
Maxisette-TFF-Kassetten bieten die gleichen Vorteile wie die Maximate-Kassette für Prozesse mit viel größeren Volumina.  Der erforderliche Volumenstrom ist 40 % niedriger als für die Centrasette Kassetten.  Der (fast 50 %) größere Anschluss bei der Maxisette-Kassette sorgt für einen geringeren Widerstand gegenüber hohen Feedraten, was zu geringeren Druckabfällen und einer leichteren Reinigung führt. Die Kassetten werden sowohl im Screen- als auch im Suspended Screen-Format mit Omega UF- oder Supor TFF-MF-Membranen angeboten.

Tangentialflussfiltrations-Kassettenhalter

Pall®-TFF-Halter wurden für eine optimale Leistung und Produktwiederfindung entwickelt und sind in vielen Größen erhältlich, um jede Anwendungsanforderung zu erfüllen.

Centramate™ LV-Tangentialflussfiltrations-Membrankassettenhalter
Der Centramate LV-Halter aus Edelstahl kann bis zu Centramate 0,019 m2 Kassetten aufnehmen.  Der Halter kann in ein System bestehend aus einem Tank, einer Pumpe und Zubehör, wie Schläuchen, Ventilen, Anschlüssen und Druckmessern, integriert werden. Der Halter wird in der Regel mit dem Minim™ II-Tangentialflussfiltrationssystem verwendet und kann auch in ein Minimate™-TFF-System integriert werden.

Centramate PE-Tangentialflussfiltrations-Membrankassettenhalter
Der Centramate PE-Halterhat ein manifold aus Polyethylen mit ¼-Zoll- NPT-Gewindeanschlüssen ausgestattet, der für sicheren Sitz zwischen Außenplatten aus 304-Edelstahl eingefügt ist. Der Halter wird für Anwendungen empfohlen, bei denen der Kontakt mit Metall ausgeschlossen werden muss. Der Centramate PE-Halter eignet sich ideal für Anwendungen, in denen 0,1 m2-Kassetten als Single Use-Komponenten verwendet werden, sodass die Reinigung und Validierung der Reinigung entfallen. Er kann bis zu vier Screen Channel-Kassetten aufnehmen. Der Halter ist mit Anschluss-Kits mit zwei oder drei Manometer erhältlich. Die Integration einer Pumpe und eines Tanks (Ultralab-System) vervollständigt das System.

Centramate-Edelstahl-Tangentialflussfiltrations-Membrankassettenhalter
Der Centramate-Kassettenhalter aus Edelstahl (316L) ist mit ½-Zoll-TriClampverbindungen an den Feed- und Permeatanschlüssen ausgestattet. Bis zu fünf 0,1 m2-Screen Channel-Kassetten finden darin Platz. Der Halter ist mit Anschluss-Kits mit zwei oder drei Manometern erhältlich. Die Integration einer Pumpe und eines Tanks (Ultralab-System) vervollständigt das System. Ein Centramate-Edelstahlhalter ist auch in das Benchtop-Tangentialflussfiltrationssystem Centramate™ 500 S integriert.

Centrasette™ LV-Edelstahl-Tangentialflussfiltrations-Membrankassettenhalter
Die Centrasette 5-Halter werden aus hochpoliertem 316L-Edelstahl gefertigt. Sie eignen sich hervorragend für Anwendungen im Pilot- und Prozessmaßstab, bei denen Membranflächen zwischen 0,5 m2 und 2,5 m2 eingesetzt werden können. Der Halter ist mit ¾-Zoll-TriClampverbindungen an den Feed-, Retentat- und Permeatanschlüssen ausgestattet, sodass er leicht in ein steriles System integriert und das Totvolumen des Systems minimiert werden kann.

Centrasette™ 5-Tangentialflussfiltrations-Membrankassettenhalter aus Edelstahl
Die Centrasette 5-Halter werden aus hochpoliertem 316L-Edelstahl gefertigt. Sie eignen sich hervorragend für Anwendungen im Pilot- und Prozessmaßstab, bei denen Membranflächen zwischen 0,5 m2 und 5 m2 pro Halter eingesetzt werden können. Die Halter sind außerdem mit automatischem Drehmoment und einem Hydrauliksystem mit Edelstahlkolben und Pumpe verfügbar, um für eine durchgängig optimale und gleichmäßige Kompression an den eingesetzten Kassetten zu sorgen.  Sie sind mit Anschluss-Kits mit zwei oder drei Manometern erhältlich.

Centrasette™ P-Tangentialflussfiltrations-Membrankassettenhalter
Der Centrasette P-Halter ist mit einem Polypropylen-Manifold und einer Endplatte ausgestattet. Die Halter sind für Anwendungen ausgelegt, bei denen ein Kontakt des Produkts mit Metall nicht wünschenswert ist oder anwendungsbedingt vermieden werden muss.  Manifold und Endplatten sind zwischen Edelstahlplatten eingefügt, um für die erforderliche Festigkeit für den Betrieb bei höheren Drücken zu sorgen.  Über Luer-Stücke an den hygienischen ¾-Zoll-Anschlüssen aus Polypropylen können zur Drucküberwachung Druckwandler aus Kunststoff angeschlossen werden.  Das wirtschaftliche Kunststoffmanifold und die Endplatte können als Single Use Komponenten verwendet werden, sodass eine Reinigung und Validierung der Reinigung entfallen. Dies schützt zudem vor einer Kreuzkontamination der Probe. 

Maximate™ Edelstahl-Tangentialflussfiltrations-Membrankassettenhalter
Der Maximate Halter ist aus hochpoliertem 316L-Edelstahl gefertigt.  Er eignet sich hervorragend für Anwendungen im Pilot- und Entwicklungsmaßstab, besonders jedoch für Anwendungen, bei denen ein Maxisette-System verwendet wird. Es können bis zu sechs Screen Channel-Kassetten der Größe 0,18 m2 eingelegt werden. Der Halter ist mit ¾-Zoll-TriClampverbindungen an den Feed- und Retentatanschlüssen sowie mit ½-Zoll-TriClampverbindungen an den Permeatanschlüssen ausgestattet, sodass er leicht in ein steriles System integriert und das Totvolumen des Systems minimiert werden kann. Für den Systemaufbau stehen Anschluss-Kits mit zwei oder drei Manometern zur Verfügung. Das System kann mit einer Pumpe und einem Tank vervollständigt werden.

Maxisette™ Edelstahl-Tangentialflussfiltrations-Membrankassettenhalter
Die Maxisette Halter sind auf eine optimale Leistung im großen Produktionsmaßstab ausgelegt. Alle produktberührenden Oberflächen bestehen aus elektrochemisch poliertem 316L-Edelstahl. Dank des geringen Platzbedarfs eignet sich dieser Halter ideal für den Einsatz in Verfahrensstationen und Produktionsvorrichtungen. Der Feed fließt von unten nach oben, sodass Luft einfach aus dem System verdrängt wird.  Die Halter sind mit einen Hydrauliksystem (auto-torque) für minimale und gleichmäßige Kompression der eingesetzten Kassetten verfügbar.

Anschlüsse und Komponenten

Für die Mehrheit der Kassettenhalter sind komplette Anschluss-Kits bestehend aus Filtratmanifold, Manometern, Ventilen, Schlauchanschlüssen, Dichtungen und Klammern erhältlich. Wenn Sie gleich mit dem Kassettenhalter ein komplettes Anschluss-Kit bestellen, vereinfachen Sie den Einbau in ein System und vermeiden eine mögliche Verzögerung Ihrer Prozesse aufgrund fehlender Komponenten.

Hohlfasern

Die Microza-Polymer-Hohlfasermembranen von Pall bestehen aus robusten Fasern, die in vielen verschiedenen Rückhalteraten, Polymeren und Größen zur Verfügung stehen. Die Anwendungen dafür sind ebenso vielfältig und umfassen Klärfiltration von Zellbrühe, Aufrechterhaltung der langfristigen Sterilität in kritischer Säugetierzellkulturperfusion, Konzentrierung und Aufreinigung von Bulk-Enzymlösungen, Filtration von Pufferlösungen und Lösungen mit aktiven Inhaltsstoffen zur Entfernung von Endotoxin und Konzentrierung und Diafiltration rekombinanter Proteinlösungen.

Die verfügbaren Rückhalteraten decken Anwendungen von der Ultrafiltration sehr geringer Molekulargewichte bis hin zu Mikrofiltration ab. Alle Microza-Membranen werden als in sich geschlossene Module ohne zusätzlich erforderliche Gehäuse geliefert, wodurch das System-Design sehr einfach gehalten wird. Einige Module können im Autoklaven und viele Module mit Dampf sterilisiert werden, sodass eine sterile Anwendung durch den Einsatz von SIP (Steam-In-Place) erreicht werden kann. Microza-Membranen weisen Oberflächen auf, die den Partikeleinschluss minimieren und die Reinigung erleichtern.

Alle Microza-Membranen werden in einem einzigen Schritt gefertigt und nicht aus mehreren Schichten zusammengefügt. Membranen und Module unterliegen einer strengen Qualitätskontrolle, um eine gleichbleibende Leistung, eine hohe Lebensdauer und die Modulintegrität auch in den anspruchsvollsten Anwendungen zu gewährleisten.

Hohlfasermodule für die Ultrafiltration

Microza-Ultrafiltrationsmodule verfügen über eine einzigartige, doppellagige patentrechtlich geschützte Membranoberfläche über einer dichten, hochporösen inneren Trägerschicht, wodurch ausgezeichnete Flusseigenschaften und eine hervorragende Faserfestigkeit für eine lange Lebensdauer erzielt werden. Microza-UF-Membranen widerstehen Flüssen in beide Richtungen, sodass kein Risiko von Delaminierung oder Reißen der Membran durch Rückdruck besteht. Vielmehr kann die Rückspülung in vielen Anlagen sogar genutzt werden, um bei langer Betriebsdauer den Flux aufrechtzuerhalten.

Die Module SP und VIP verfügen über eine Polysulfon-Membran und sind mit molekularen Ausschlussgrenzen von 4 kDa, 6 kDa und 10 kDa sowie in vielen Größen von 170 cm2 (0,18 Quadratfuß) bis zu mehr als 5 m2 (54 Quadratfuß) erhältlich. Sie erfüllen die Spezifikationen für biologische Tests für Kunststoffe der Klasse VI bei 121 °C (250 °F) nach aktueller USP. Die Module können für eine Vielzahl an pharmazeutischen Anwendungen autoklaviert, dampfsterilisiert oder chemisch sterilisiert werden. Module in produktionsmaßstabsgerechter Größe können in heißem Wasser bei einer Temperatur von bis zu 95 ºC (203 ºF) sterilisiert werden. Polysulfon-Membranen zeichnen sich durch eine hervorragende Druckfestigkeit, Temperaturbeständigkeit sowie Toleranz gegenüber aggressiven Reinigungsverfahren aus. Sie sind mit einer Vielzahl an Reinigungsmitteln kompatibel, z. B. mit 5000 ppm Natriumhypochlorit oder 4 % Natriumhydroxid. Polysulfon- bzw. PS-Membranen weisen eine sehr geringe Affinität und Adsorption auf, was zu einer hohen Produktausbeute und einer hohen Lebensdauer des Moduls führt.

Die Ultrafiltrationsmodule der Serien AP und AV verfügen ober Polyacrylnitril-Membranen (PAN-Membranen). Sie sind mit molekularen Ausschlussgrenzen von 6 kDa und 13 kDa sowie in Größen von 170 cm2 (0,18 Quadratfuß) bis zu mehr als 12 m2 (130 Quadratfuß) erhältlich. Sie sind auf den Dauerbetrieb bei bis zu 50 ºC (122 ºF) ausgelegt und erfüllen die Spezifikationen für biologische Tests für Kunststoffe der Klasse VI bei 121 °C (250 °F) nach aktueller USP. PAN-Membranen eignen sich ideal für Bulk-Prozessanwendungen, wie die Aufreinigung von Enzymen. Sie zeichnen sich durch eine hohe Festigkeit, kombiniert mit hohen Flussraten, aus und minimieren die Größe der Installation. PAN weist nur ein geringes Fouling für diese Anwendungen auf, wodurch die Reinigung erleichtert wird.

Hohlfasermodule für die Mikrofiltration

Microza-Mikrofiltrationsmembranen haben glatte Innen- und Außenoberflächen mit einer hochporösen symmetrischen Trägerstruktur, die hohe Flussraten ermöglicht. Diese Module können auch rückgespült werden.

Die Microza-Mikrofiltrationshohlfasermodule der Serien UJP und UMP verfügen über eine einzigartige, patentrechtlich geschützte Membran mit geringer Proteinbindung, die aus einem besonders widerstandsfähigen Polyvinylidenfluorid (PVDF) besteht. Sie stehen mit den Rückhalteraten 0,2 und 0,65 Mikrometer und in Größen von 0,02 m2 (0,21 Quadratfuß) bis 4,0 m2 (43 Quadratfuß) für Prozesse vom Labor- bis hin zum Produktionsmaßstab zur Verfügung. Der Faserinnendurchmesser von 1,1 mm bzw. 1,4 mm senkt das Risiko der Zellansammlung und Faserverstopfung. Die Module können per SIP (Steam-In-Place) oder im Autoklaven sterilisiert werden. Die Microza-HF-Module erfüllen die Spezifikationen für biologische Tests für Kunststoffe der Klasse VI bei 121 °C nach aktueller USP.

Sei es für die Klärfiltration, Konzentration oder als Teil eines Perfusionssystems – die Microza-MF-Module erfüllen die pharmazeutischen Anforderungen bezüglich der Produktausbeute aus Zellkultur-/Fermenterbrühe aus Bakterien, Säugetier- und Insektenzellen und anderen Zellen. Microza-MF-Module können leicht gereinigt und wiederverwendet werden, was sie zu einem kostengünstigen Prozesstool macht. 

Vibrierende Membranfilter (VMF)

Die PallSep™-Filtrationstechnologie mit vibrierender Membran ermöglicht die Durchführung komplizierter Prozesse, die zwar Sicherheit einer Polymerbarriere erfordern, bei denen jedoch der Feed zu einem sehr großen Teil aus komplexen Biomolekül-Gemischen besteht und die Viskositäten unter Umständen höher sind. PallSep-Filterelemente stehen für eine bedeutende Innovation in der Membranfiltration. Bei allen Prozessen, an denen die Membran beteiligt ist, entstehen Scherkräfte über der Membranoberfläche, die dem Fouling auf der Membran entgegenwirken. Bei der PallSep-Technologie entstehen die Scherkräfte durch horizontale Vibration der Membranelemente aufgrund des Feedflusses, und zwar mit einer Frequenz von über 50 Mal pro Sekunde. Die Scherkraft, die höher ist als die, die in herkömmlichen Tangentialflussfiltrationssystemen entsteht, beschränkt sich auf eine kleine Grenzschicht über der Membranoberfläche und wirkt nicht auf die Flüssigkeit. Das heißt, dass Flüssigkeiten auf sehr schonende Art verarbeitet werden können, und zwar durch einen offenen Flusspfad mit minimalem Druckabfall (gleichmäßige Transmembrandruckverteilung), was zu einem hohen Anteil suspendierter Feststoffe führt (> 60 % w/v)*. Das Gerät Biotech PallSep PS 50 besteht aus einem gekapselten Stapel mit 0,2 µm Polyethersulfon-Membranelementen (0,2, 1 oder 5 m2 Membranfläche), die an einen Torsionsstab montiert sind. Die von einem kleinen Motor erzeugte kinetische Energie wird effizient in Vibrationen im Gestell umgewandelt, wobei die dabei entstehende Oszillation von einem Frequenzwandler geregelt wird. Das Biotech PallSep-Gerät wird in der Regel für die Verfahrensentwicklung mit Fluidvolumina zwischen 2 und 100 l verwendet.

Die Hauptanwendungen für das Biotech VMF-System beinhalten die Analyse von Zellhomogenaten und -extrakten pflanzlichen und tierischen Ursprungs, die mithilfe von herkömmlicher TFF oder Zentrifugierung nur schwer zu verarbeiten sind. Beispiele dafür sind die direkte Verarbeitung von Myzelien-Fermenterbrühe ohne Vorbehandlung sowie die Gewinnung von Zellwandfraktionen aus chemisch lysierten rekombinanten Bakteriensystemen, die zur Herstellung therapeutischer Impfstoffe verwendet werden.