TFF切向流超濾膜包維護手冊資料

1、TFF切向流超濾膜包維護手冊本手冊對如何維護Millipore 公司生產的切向流超濾膜、膜堆和超濾系統(tǒng)提 供了一些建議。這些建議是根據(jù)我們現(xiàn)有的經驗和實踐編寫的，沒有將所有可能 用到的清洗、消毒和除熱原的方法全部列岀。如果本手冊中提供的方法不適合于 您的應用，請與Millipore 公司技術服務部門聯(lián)絡，以獲取進一步的信息。 手冊使用方法 本手冊詳細介紹了以下的維護程序：«沖洗* 清洗«消毒* 除熱原« 水通量NWP的檢測«完整性測試方法* 保存本手冊介紹了在每一步操作時超濾系統(tǒng)的連接方式，以及建議使用的切向流 速和膜透壓。在清洗條件建議表中，列明了各種

2、清洗劑的濃度、pH值、時間、溫 度和與膜的化學兼容性。清洗劑選擇表可以幫助用戶根據(jù)不同的應用和污染情 況，選擇相應的清洗劑。但是很難預測岀所有應用所需的清洗劑，所以在清洗劑 選擇表中也同時列出了可供選擇的其他清洗劑。有一些應用可能需要兩步清洗。 在這種情況下，必須用水將第一種清洗劑從超濾系統(tǒng)中完全沖洗干凈之后，才可 以使用第二種清洗劑，以免不同的清洗劑之間發(fā)生對膜堆有害的化學反應。 選擇清洗方法：1. 從清洗劑選擇表中，找岀類似的應用或可能的污染物。2. 選擇與所使用的膜堆兼容的清洗劑。3. 從清洗條件建議表中，找出對應的清洗劑的操作條件。選擇消毒、除熱原和保 存劑的方法與此相同。注：1. 一

3、定要確認您選擇的清洗劑與膜材質是兼容的。2. 所有新膜堆在安裝后第一次使用之前，必須進行沖洗和清洗。3. 清洗好的新膜堆要用純水測定水通量NW P。Pellic on & Pellic on 2膜堆膜的類型膜分子量PH范圍溫度適用 范圍CPT系列PTGC10,0002-144-50聚醚砜PHSA-G10,0002-144-50PHSA-T10,0002-144-50PTTK30,0002-144-50PTHK100,0002-144-50PTMK300,0002-144-50Biomax 系列Biomax 55,0002-144-50改良聚醚砜Biomax 88,0002-144-50

4、復合膜Biomax 1010,0002-144-50Biomax 3030,0002-144-50Biomax 5050,0002-144-50Biomax 100100,0002-144-50Biomax 300300,0002-144-50Biomax 500500,0002-144-50Biomax10001,000,0002-144-50PL系列PLAC1,0002-114-50改良纖維素PLBC3,0002-114-50PLCC5,0002-114-50PLGC10,0002-124-50PLTK30,0002-124-50PLHK100,0002-124-50PLMK300,000

5、2-124-50PLC系列PLCCC5,0002-114-50改良纖維素PLCGC10,0002-124-50復合膜PLCTK30,0002-124-50PLCHK100,0002-124-50PLCMK300,0002-124-50PLCXK1,000,0002-124-50DuraporeVVPP0.01um2-114-50低蛋白吸附GVPP/GVLP0.22um2-114-50聚偏二氟乙HVMP0.45um2-114-50烯|DVPP0.65um2-114-50沖洗步驟Pellic on盒式膜堆在使用前后及清洗前都應沖洗，在每次清洗、消毒和除熱原之后也要進行沖洗，以便將化學試劑沖洗干凈。

6、1. 將透過管路和回流管路處于排放狀態(tài)，確保在沖洗過程中沒有液體流回清 洗罐中。2. 在清洗罐中加入40 - 50 C的純水（經過過濾的去離子水、注射用水或反滲透 水）或緩沖液，如果水會導致系統(tǒng)和膜堆內溶質的沉淀，就必須用合適的緩沖液沖洗后才進行清洗建議的清洗體積膜堆面積體積0.1m 2 “ Mini ” 膜堆1.8升0.5m 2標準膜堆10升2.5m 2 “ Maxi ” 膜堆50升注：如果是新膜，建議使用30 - 40升/米2的水進行沖洗，以確?？梢园涯ぐ?的保存液沖洗干凈。3.將透過液閥門和回流閥門完全打開。4. 如果您的系統(tǒng)采用的是離心泵，可將泵的岀口閥關閉；如果您的系統(tǒng)采用的是變速

7、泵，請把泵速調到最低。5. 啟動泵，并立即開啟泵的岀口閥或提高泵速到下面所列岀的數(shù)值膜堆面積流速0.1m 2 “ Mini ” 膜堆1.21pm0.5m 2標準膜堆6.0lpm2.5m 2 “ Maxi ” 膜堆30lpm6. 用回流閥把本體的回流壓力提高到5Psi(0.3bar) ,同時保持原來的切向流速， 這時候進口壓應該在20psi(1.3bar) 左右。7. 繼續(xù)用上述條件沖洗一到兩分鐘。8. 確定清洗罐內的水在停泵前沒有用光，避免泵空轉。9. 如需要可以在沖洗的后期，從濾過液和回流液中抽樣檢驗殘留物，來檢查沖洗效果。清洗步驟1. 把濾過液和回流液出口連接到清洗罐。2. 關掉清洗罐的排

8、液閥、打開回流和濾過口的閥門。3. 如果您的系統(tǒng)采用的是離心泵，可將泵的岀口閥關閉；如果您的系統(tǒng)采用 的是變速泵，請把泵速調到最低。4. 從清洗劑選擇表中，選出能去除系統(tǒng)內的堵塞物的適當清洗劑，在清洗條件 建議表中確認該清洗劑與您所使用的膜材質兼容，同時選定該清洗劑的濃度和條 件；將40 - 50 ° C的水加入到清洗罐中，再把清洗劑按照選定的濃度加入到清洗 罐內。如果能在清洗期間保持這一溫度對清洗效果會有顯著的幫助。5. 啟動泵，并立即開啟泵的岀口閥或提高泵速到下面所列岀的流速。膜的類型流道類 型Mini膜堆0.1m 2標準膜堆0.5m 2Maxi膜堆2.5m 2Pellic on

9、一1.2lpm6.0lpm30lpmPellic on2A0.6-0.7 lpm2.8-3.5 lpm14-18 lpmC1.1-1.3 lpm5.5-6.5 lpm27-33 lpmV1.1-1.3 lpm5.5-6.5 lpm27-33 lpm6. 調節(jié)回流閥及泵速達到以下壓力條件進口壓力25 30Psi (1.7bar2.0bar)回流壓力5Psi (0.3bar)7. 讓清洗液循環(huán)到指定時間。如果使用的是揮發(fā)性清洗劑如氯時，要定時測 量清洗劑的濃度，并當濃度下降時補充清洗劑至設定濃度。8. 如果系統(tǒng)比較復雜有多個歧管的話，要確保所有接觸料液的表面都能被清 洗劑清洗干凈，同樣所有接觸料液

10、的閥門也需要清洗干凈；一個比較好的方 法是，在清洗過程中，將閥門開大-關小兩次以上，以保證閥體內接觸料液 的內表面全部都能接觸到清洗劑。9. 清洗循環(huán)結束，關閉泵并排空系統(tǒng)。10. 按照沖洗步驟，用純水把系統(tǒng)沖洗干凈。清洗劑選擇表 IPellicon & Pellicon 2超濾膜堆料液可能堵 塞物推薦清洗劑其他清洗劑蛋白溶 液血液或血清制品細菌和動物蛋白酶疫苗病毒被 吸附的 蛋白NaOHNaOClTrit onX-100Henkel P3-11Tergazym e菌體大腸桿菌細菌其他吸附的 蛋白 消泡劑 脂肪 多糖 細胞碎 片先用 NaOCl 再用NaOHHe nkel P3-11或

11、Tergazyme先用NaOCl 再用Trit on X-100或 SDS細菌裂解液蛋白 脂多糖 細菌碎 片先用H3PO 4再用NaOH 先用H3PO 4再用NaOClTwee n-80先用NaOCl 再用Trit on X-100或 SDS多糖 脂多 糖、糊 精、淀 粉果 膠、粘吸附的多糖NaOHHe nkel P3-11或Tergazyme先用NaOCl 再用Trit on X-100或SDS多糖除熱原 X光顯 影劑、 抗生素 氨基 酸、小 分子溶 液殘留的 有機膠 體 脂多糖NaoH食品和 飲料 酒、果 汁、蛋 白液、 醋等蛋白、鞣 酸、苯 酚、有機 膠體、腐 殖酸先用 NaOCI 再用

12、 NaOH先用 NaOCI再用He nkel P3-11或He nkelP3-53或Tergazyme*Henkel P3-11*He nkel P3-53*Tergazym e水處理鐵的化合物檸檬酸硝酸水處理礦物鱗 片 無機沉 淀物硝酸磷酸檸檬酸清洗劑選擇表 nPellico n 膜堆料液可能堵塞物推薦清洗劑其他清洗劑蛋白澄清 重組蛋白 血液和血清制品層析前澄清沉淀蛋白脂肪蛋白和脂肪NaOClTwee n-80Triton X-100Tergazym e尿素哺乳動物細胞培養(yǎng)物細胞碎片NaOClH3PO 4紅細胞碎片細胞壁碎片沉淀蛋白NaOClTergazym eHe nkel P3-53細菌

13、發(fā)酵液、菌 絲體或真菌的發(fā) 酵液吸附的蛋白、消 泡劑、細胞碎片、 脂肪、多糖、培 養(yǎng)基NaOCl 先用NaOCl 再用Hen kelP3-53或Tergazym e先用NaOCl 再用riton X-100或SDS溶菌產物澄清蛋白、脂多糖 細菌碎片先用 H 3 PO 4再用NaOClTween80 先用NaOCl 再用Triton X-100或SDS層析前澄清不溶解變性蛋白NaOCI先用NaOCI 再用Twee nTriton X-100多糖脂多糖、多聚葡 萄糖淀粉、果膠、 粘多糖吸附的多糖NaOHHe nkel P3-53或Tergazym e先用NaOCl 再用Triton X-100或S

14、DS果汁和飲料澄清蛋白、鞣酸、聚 苯酚有機膠體、淀粉先用NaOCI 再用Henkel P3-53NaOCl水處理鐵復合物礦物鱗片檸檬酸磷酸無機鹽沉 淀澄清礦物鱗片 無機沉淀物硝酸H3PO 4檸檬酸清洗條件污染物膜清洗劑濃度溫度CPH時間（分 鐘）有機 物 生物 膜，蛋 白 生物 多聚 物 多聚 石炭 酸PT系列BiomaxNaOH0.1-0.5N40-5013-13.730-60同上PLAC ， PLBC ，PLCCNaOH0.1N20-251330-60同上PLGC ，PLCGC, PLTK,PLCTK,PLCHK,PLCMK, PLCXKNaOH0.1N25-401330-60蛋白生物 多

15、聚物 多糖PT系列BiomaxDuraporeNaOCl250ppm活性氯40-5010-1130-60生物所有材質的膜Tergazym e0.2%40-509-1030-60多聚 物 蛋白， 膠體，多聚 石炭 酸脂 油，消 泡劑，無機 物結 垢蛋白，所有材質的膜Trito n-X0.1 %40-505-830-60肽，1000.1 %40-505-830-60脂多 糖， 油， 消泡劑SDSTween 800.1 %40-505-830-60蛋白， 蛋白 沉淀所有材質的膜脲7M40-50860礦物所有材質的膜HNO 30.1N40-501.030質結 垢，核 酸H3PO 40.1N40-501

16、.030鐵，錳 結垢所有材質的膜檸檬酸（用氨水 將pH調到3）1%40-503.060消毒步驟膜堆的消毒應該在完全清洗和沖洗后才可進行消毒時需要的壓力、流速等與清洗時所用的一樣。請參考清洗步驟。 從下表找出與膜材質兼容的消毒劑：消毒劑和所用的條件用 于pellicon盒式膜堆膜材質消毒劑濃度溫度(°C)pH時間（分 鐘）所有材質的 膜Naocl20-50ppm活性氯20 506-815 30所有材質的過乙酸100-200ppm10-403.515膜(0.25-0.4%)PT聚醚砜 膜Biomax 膜NaOH0.1-0.5N40-50為了保證膜的使用壽命，對于PLAC ，PLBC和PL

17、CC膜，消毒的溫度在20-25 C為佳；對于PLGC 等大分子量的改良纖維素膜，消毒溫度可以達到25-40 C。水通量（NWP） 測量新膜在第一次使用之前，應測量它的水通量NW P。先對膜堆進行清洗和沖 洗，然后再測NW P，這時測岀的NW P將作為標準來檢驗每次使用后膜堆的清 洗效果。步驟：1. 把回流管和透過液管引回清洗罐。13 13.730PL改良纖 維素NaOH0.1N40 501330所有材質的 膜甲醛1 - 2 %20 305 830*為了保證膜的使用壽命，對于PLAC , PLBC和PLCC膜，消毒的溫度在20-25 C微佳；對于PLGC 等大分子量的改良纖維素膜，消毒溫度可以達

18、到25-40 °C。除熱原步驟膜堆的除熱原應該在清洗、消毒和沖洗之后進行。除熱原時的壓力、流速及 所需液體體積與清洗相同，請參考清洗步驟。從下表中找出與超濾膜材質兼容的 除熱原試劑：除熱原試劑和應用條件用于pellicon盒式膜堆膜材質除熱原 試劑濃度溫度CpH時間 （分 鐘）PT聚醚砜 膜Biomax膜NaOH0.1-0.5N30-5013-13.730PL改良纖 維素NaOH0.1N30-50*1330PT聚砜膜Durapore膜PHSA 膜NaOCl300ppm活性氯6OOppmNaOCI30 5010 1130所有材質 的膜HCl0.1N30-50130所有材質 的膜H3PO

19、40.1N30-501302. 把罐的排放閥關閉，打開回流管路和透過液管路或閥門。3. 如果使用的是變速泵，把泵速調到最小；如果使用的是離心泵，關閉泵的岀口閥。4. 在清洗罐中注滿純水，水溫在25 ° C左右，水質應是蒸餾水或過濾后的去離子水。5. 開啟泵，調節(jié)到以下壓力：進口壓10psi(0.7bar)回流岀口壓5psi(0.34bar)6. 循環(huán)5 10分鐘，保證壓力和水溫的穩(wěn)定。7. 記錄透過液的速度、進口和回流壓力、水溫等數(shù)據(jù)。8. 把泵關掉，把系統(tǒng)中的水排空。9. 用以下的公式計算NW P，將計算岀的NW P與最初的標準進行比較。測量：R= 透過速度 ml/minPin=

20、進口壓 psi(bar)Pout=岀口壓 psi(bar)Pp=透過口壓 psi(bar)T=水溫° C算岀過濾膜的總面積A =面積 ft 2(m 2)根據(jù)測量的溫度，從下表中找岀的NWP溫度校正系數(shù)F利用下面公式計算NWPR X FNWP= 廠 Pin+Pout 、A XP Pout Pp< >l 丿10. 當膜堆使用了一次之后，所測岀的NWP不應低于最初標準的80%;在反復使用后(大于5次)，每次NWP的衰減不應超過10%。如果 NWP衰減幅度較大，說明清洗效果不好，應該試用其它的清洗劑和清洗程序。如有問題，請與密理博公司當?shù)氐木S修工程師聯(lián)系。NW P水溫校正因素表(

21、F)T ( °T ( °T ( °C )FC )FC )F52362000.1.59579312551351900.1.60580815250341800.1.61582518149331700.1.62584221248321600.1.63685924347311500.1.64787727646301400.1.65889631045291300.1.67091534644281200.1.68293538343271100.1.69495642242261000.1.7079784634125901.1.7200005064024801.1.7340235

22、513923701.1.7480475983822601.1.762072648370211.51.777098699膜堆的完整性檢測在對膜堆進行完整性檢測之前，系統(tǒng)應該經過充分的清洗和沖洗，殘留的清 潔劑會對結果有很大影響。1. 首先確定系統(tǒng)已經清洗好，并且膜已經完全濕透。膜的潤濕可以在TMP 為2bar的條件下，用水循環(huán)五分鐘。2. 將系統(tǒng)內的水排空。3. 把經過過濾的并且壓力可調節(jié)的氣源接到膜堆的進口或回流口，最好選擇位置比較高那一個口。4. 把沒有接氣源的進口或回流口用閥門或其他方法封閉。5. 透過液口是開放的。6. 慢慢的加壓到指定的氣壓，然后穩(wěn)定五分鐘讓殘留的水排岀。7. 測量并記

23、錄氣壓、溫度和從透過口出來的氣體流量。氣體流量可用氣體流 量計測量或如圖示測量一定時間內在倒置的灌滿水的量筒中有多少體積水 被排走.8. 比較測量的流量與表格中的指標，如果測量值大于指標，請檢查Pellicon 膜堆是否按照操作手冊的指示正確安裝。如果膜堆安裝正確，但所測氣體流 量仍然高于表中所列的指標，請立即和Millipore 公司當?shù)氐霓k事處聯(lián)系。驗證Pellicon膜堆完整性的空氣擴散指標充分潤濕的完整的超濾膜的空氣流量(毫升/分鐘)膜分子量 或孔徑1ft2Mini膜堆5ft2標準膜 堆25ft 2Maxi 膜堆測試壓 力psi(bar)PT系列PTTK10,000< 3<

24、 12< 605(0.34)PTGC30,000< 3< 12< 605(0.34)PTHK100,000< 3< 12< 605(0.34)PTMK300,000< 12< 60< 3005(0.34)PHSA-G10,000N/A< 12N/A5(0.34)PHSA-T10,000N/A< 24N/A10(0.68)PL系列PLAC1,000< 3< 12N/A5(0.34)PLBC3,000< 3< 12N/A5(0.34)PLCC5,000< 3< 12N/A5(0.34)PLG

25、C10,000< 10< 46N/A5(0.34)PLTK30,000< 12< 60N/A5(0.34)PLHK100,000< 12< 90N/A5(0.34)PLMK300,000< 12< 60N/A5(0.34)Durapore系列0.1um< 3< 12N/A10(0.68)VVPP0.2um< 3< 12N/A10(0.68)GVLP0.45um< 3< 12N/A10(0.68)HVMP0.65um< 3< 12N/A10(0.68)DVPP注：如果超濾膜不完整，其所測的空氣流量將大

26、大超過表中流速指標的上限 驗證Pellicon-2 膜堆完整性的空氣擴散量充分潤濕的完整的超濾膜的空氣流量(毫升/分鐘)膜分子量 或孔徑0.1m 2 Mini 膜堆CL20.5m標準膜堆CL22.5mMaxi膜堆測試壓 力psi(bar)Biomax 膜Biomax55,0000-4< 18< 9010(0.68)Biomax88,0000-4< 18< 9010(0.68)BiomaxlO10,0000-4< 18< 9030(2.1)Biomax3030,0000-4< 18< 9010(0.68)Biomax5050,0000-4<

27、18< 9010(0.68)BiomaxlOO100,0000-4< 18< 9010(0.68)Biomax300300,0000-12< 60< 30010(0.68)Biomax500100,0000-12< 60< 30010(0.68)Biomax1,000300,0000-12< 60< 30010(0.68)PL系列PLAC1,000<10<48<24030(2.1)PLBC3,000<10<48<24030(2.1)PLCC5,000<10<48<24030(2.1)PL

28、GC10,000<6<30<1505(0.34)PLTK30,000<12<60<3005(0.34)PLC系列PLCCC5,000< 7< 35< 17530(2.1)PLCGC10,000< 7< 35< 17530(2.1)PLCTK30,000< 4< 18< 9010(0.68)PLCHK100,000< 3< 12< 6010(0.68)PLCMK300,000< 4< 18< 9010(0.68)PLCXK1,000,000< 4< 18<

29、; 9010(0.68)保存步驟1. 把回流和過濾管結回清洗罐。2. 將回流和過濾口的閥門打開。3. 將泵流速調到最小。4. 從表上按膜的材質找岀合適的保存劑。按濃度的要求開一定量的保存。把保存液放進清洗罐。5. 調泵速到下列的流速膜流道類型流速(lpm/m 2)進口壓力壓差psibarpsibarPellico n一1225-301.7-2.150.3Pellico n2A5.6-725-301.7-2.150.3C11-1325-301.7-2.150.3V12-136-90.4-0.61-40.07-0.286. 調節(jié)回流閥把回流壓力和進出口壓差調到上表中標明的數(shù)值，同時保持要求的流速。

30、7. 將保存液循環(huán)五分鐘。8. 如果膜堆在1 - 5天之內還要再次使用，可以將膜堆在系統(tǒng)中保存，只需把 泵關閉，把進岀膜堆夾具的所有管路上的閥門關閉，讓膜堆中充滿保存液，然后 把膜堆和夾具在4 C下保存。9. 如果在長時間（如超過5天）不會再使用，應把膜堆從濾器上拆下來，用 保存液將膜堆充分潤濕后，保存在密封的塑料袋中，或放入裝有保存液的容器中，并讓保存液將膜堆浸沒，放在4 C下保存Pellicon & Pellicon 2膜包的保存液膜的材質保存劑濃度PH時限所有材質的 膜NaHSO 31.0%4-8兩個月所有材質的 膜NaCl5.0%4-8一天所有材質的 膜疊氮化鈉0.05%4-8

31、三個月所有材質的 膜甲醛1-2%4-8一 7年所有材質的 膜H3PO 40.1N2六個月聚醚砜Biomax 系列NaOH0.1N13六個月PLGCNaOH0.1N0.05N1312.7四個月 八個月除了 PLAC, PLBC,PLCC 外其他的PL膜 包NaOH0.1N0.05N1312.7六個月12個月以上所推薦的保存液可以保證膜堆的充分潤濕并抑制細菌的生長，避免膜包受 損。再次使用之前，要對膜包進行沖洗、清洗和消毒。膜包要保存在塑料袋或容器中，在4C下(但注意不能結冰)保存。Pellicon& Pellicon2膜堆化學兼容性表化學品聚醚砜系 列(PT )Biomax 系列聚醚砜 復合膜改良纖維 素系列(PL )聚偏二氟乙 烯系列(PVDF )醋酸(0.5%)醋酸(5.0%)醋酸(25%)無水醋酸(100%)丙酮乙氰Alco nox TM (100%)脂類胺氯化氨(1.0%)氟化氨(2.0%)氫氧化氨(5%)芳香烴+S+芳香酯苯(100%)丁 醇(1%)+