自主创新，楚天科技打造高端生物医药分离膜

市场资讯 2023.09.11 18:36

转自：楚天人

前言

中空纤维膜是功能纤维材料与膜分离技术结合的新型膜技术产品，拥有填充密度高、过滤膜面积大、单位空间体积占比高、成本相对较低等优势。生物医药是中空纤维膜重要应用市场。该膜可以截留细菌、病毒，且不易堵塞，从而有效过滤细菌、病毒，并保证其完整性，目前已经广泛应用于疫苗研发、血液透析、药剂纯化、人工肺等领域。

从市场区域分布来看，全球中空纤维膜市场集中在亚洲、北美、欧洲等地区。国外主要中空纤维膜生产厂商有苏伊士环境集团、科氏工业集团、杜邦公司、旭化成集团、三菱丽阳株式会社、东洋纺株式会社、西门子股份公司等。这些知名企业以其品牌和技术优势，占据了全球高端膜分离市场95%以上的份额。

药物分离膜成为了全球关注的技术焦点，这也导致了中国药物分离膜的国产化步伐加快。位于中国中部的长沙，提出了打造全球研发中心城市的宏伟战略，这必然要求国际高端产品研发水平的支撑，以实现研发全球化中心城市的目标。

楚天科技作为国际化公司，立足于自主创新，承担国内生物医药领域膜分离的重任，通过夯实基础研究，打造国内生物医药膜分离桥头堡。在此背景下，楚天科技研发出全系列定制化的中空纤维超滤膜、微滤膜，并在国内著名高校进行实验室研究应用。

中空纤维膜的特点

低剪切力

楚天科技的中空纤维膜具备低剪切力优势，避免了在生物料循环过程中的无规则剧烈湍流，可以有效防止蛋白质等生物大分子聚集和构象改变，有利于保护病毒蛋白等大分子的完整性，提高目标样品活性收率。

开放式流道设计结构

楚天科技中空纤维膜设计开放式的流路，可以直接处理菌体发酵液或高密度细胞培养液等含有固体的复杂料液而不会堵塞流路，省去离心和预过滤等繁琐的前处理步骤，广泛用于细胞培养液一步澄清、菌体收集和洗涤、硫酸铵沉淀和蛋白质晶体收集、植物提取物的澄清等应用。

产品丰富齐全

楚天科技中空纤维膜产品系列丰富齐全，超滤中空纤维膜包括：1 kDa、 3 kDa、5 kDa, 10 kDa、30 kDa、50 kDa、100 kDa、300 kDa、500 kDa、 750 kDa NMWC (截留分子量)，用于各种生物样品的浓缩和分离；微滤中空纤维膜包括：0.1 µm、 0.2 µm、 0.45 µm、0.65 µm，用于生物样品过滤澄清和固液分离等应用。

膜孔径均一

楚天科技中空纤维膜对加工工艺和产品质量把控严格，制备均一的膜孔径，浓缩时可以选择更加接近目标分子分子量的滤膜，保证截留收率的同时可获得更快的透过速度，有利于杂质透过去除，改善生产效率，提高产品质量。

耐物化性能优异

楚天科技中空纤维膜采用的膜加工制造工艺先进，避免了大孔隙的膜 (No Macrovoids)产生，提高了膜的耐压能力，中空纤维超滤膜入口耐压达4 bar以上，通过严格的膜完整性测试。楚天科技中空纤维膜采用生物相容性材质改性聚醚砜（mPES）加工制造，性质稳定，可耐受 1M NaOH 和 300 ppm 次氯酸钠加热 50 ℃下彻底 CIP 清洗，水通量恢复完全，寿命长，成本低。

滤膜选择性

滤膜孔径选择原则

目标物质透过膜孔，一般选择膜孔径大小为目标物质直径 5～10 倍以上以降低过滤阻力，提高通透性。

目标物质充分截留，一般需选择膜孔径小于目标物质直径 1/3～1/5。例如单抗生产中终产品的浓缩和缓冲液置换，一般选择30 kDa或50 kDa超滤膜充分截留目标抗体。

理论上讲，大小相差 10 倍以上的两种物质可以通过选择合适的膜孔径实现完全分离。

超滤膜用于细胞收集，速度更快，操作更简单。微滤膜用于蛋白澄清去除细胞碎片，具有更好的目标蛋白收率。

中空纤维膜材质选择性：改性聚醚砜

聚醚砜（Polyethersulfone，PES）具备高耐酸碱性以及高通量的特点，使其制备的膜材在生物制药上得到广泛应用。聚醚砜带有醚基、砜基、苯环等基团，其中醚基提供了柔顺性及高流动性，砜基提供了耐热型，亚苯基提供了刚性，因而其材料具备良好的化学稳定性和高温耐受性。

但这些结构也导致了聚醚砜的亲水性不足的缺点，对制备的膜产生不良的影响，并且将进一步影响产品的过滤性能；为解决此问题，楚天科技对聚醚砜进行改性，通过添加修饰剂和调整材料结构，可以改善其分离性能和抗污染性，从而满足特定应用需求。改性PES材料（mPES）在中空纤维膜制备中应用良好，进一步提高膜的机械性能、抗污染性、通量。