尋找一種新的活**物成分需要一個漫長的過程, 它的制備和提純也同樣需要時間。目前在制藥工業(yè)中，對**組分的純度級別要求越來越高，并且將新藥推向市場的時間也要求越快越好。膜吸附器可以快速純化蛋白，同時，它還具備其他的優(yōu)勢。

據(jù)近期的報道，沒有任何一個其他的行業(yè)能像生物制藥行業(yè)一樣，年增長率達(dá)到近15%。藥品開發(fā)的數(shù)量也逐年增長，細(xì)胞培養(yǎng)制備單抗的濃度達(dá)到了5～10g/l, 這被稱之為這一行業(yè)的技術(shù)**。然而，這種繁榮的局面通常會導(dǎo)致生產(chǎn)能力不足的問題，因此，為生物制藥行業(yè)而設(shè)計的新的生產(chǎn)設(shè)備應(yīng)運(yùn)而生，同時在其下游工藝中也需要**性的純化方式。

生物反應(yīng)器培養(yǎng)之后的下游工藝。這一步驟中，活**物成分必須從細(xì)胞中分離出來。膜吸附器在這里已經(jīng)占有一席之地。它在蛋白和腺病毒的純化中，是去除DNA污染的常規(guī)工具。除此之外，膜吸附器還有更多的應(yīng)用，如果有合適的配體,它是去除蛋白酶、酶和**的理想工具。

與傳統(tǒng)的介質(zhì)相比，膜吸附器的動態(tài)結(jié)合能力非常強(qiáng)，用*小的柱床體積就能達(dá)到快速的純化。因此，除了病毒的純化之外，對蛋白的捕獲這一應(yīng)用將會占有更重要的地位。

更大的表面積

膜吸附器也能應(yīng)用在高分辨的層析中，可以用分步洗脫法對大量料液進(jìn)行快速層析。只要選用設(shè)計為表面積大、膜孔徑大(0.45和3μm)的膜吸附器時, 都可以考慮這種應(yīng)用。

膜吸附器的設(shè)計，如圓柱狀的生產(chǎn)規(guī)模的Sartobind MultiSep，柱床體積為2.1L（8m2膜面積），其有效表面積達(dá)到1300cm2。流道尺寸的設(shè)計兼顧到了*小的殘留體積和高流速，在壓力為0.6MPa時，流速約50L。由于膜是折疊并卷起來的，不像凝膠柱一樣緊密地壓在一起，因此膜吸附器的接觸面積和殘留體積也相對較大。

Sartobind MultiSep

操作簡單

使用色譜柱時需要小心操作，保證沒有氣泡，否則會使色譜柱受損。流速低時要監(jiān)測系統(tǒng)壓力。當(dāng)然，膜吸附器的操作過程也需要避免產(chǎn)生氣泡。但是，既使產(chǎn)生了氣泡也不會損壞柱床結(jié)構(gòu)。你可以很容易地將氣泡趕出，如果采用小型的針頭式膜吸附器，將進(jìn)樣管朝上提起即可，大型的膜吸附式囊式濾器和濾芯都有通氣閥，專用于排出氣泡。由于色譜柱是共價結(jié)合，所以不會破裂或腐蝕。

使用脈動泵不會損傷膜吸附器，蠕動泵非常適用，因為它幾乎沒有背壓。膜吸附器是即取即用型的，并且可以逐級洗脫。

膜吸附的形式會讓使用者想到，也許完全不需要預(yù)過濾。其實，膜吸附器在這一點(diǎn)上與色譜柱沒有什么不同，都需要用0.45μm或0.2μm的膜進(jìn)行預(yù)過濾。

膜吸附器與色譜柱相比，更像一種過濾器，尤其適合希望簡化操作的用戶。由于這種需求的增加，甚至還設(shè)計出了一次性使用的膜吸附器如Sartobind SingleSep囊式濾器。這種類型的產(chǎn)品在制藥行業(yè)蛋白的生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用，主要通過離子交換原理來去除污染。一次性的產(chǎn)品省去了原本必須的一些驗證步驟，從而降低了成本。

適合的柱床尺寸

傳統(tǒng)層析中擴(kuò)散的速度有限，由于其流速慢，所以一般選擇柱子時不是按照它的結(jié)合能力，而是根據(jù)流速。通常會選則很大的柱床體積以保證在較短時間內(nèi)完成層析。這必然增加了吸附的表面積，使產(chǎn)品和柱材質(zhì)之間的非特異**叉反應(yīng)增加，從而損失一部分樣品。

同時，生產(chǎn)過程中的驗證成本也增加。例如，從經(jīng)濟(jì)角度考慮，較大的色譜柱不可能只用一次就丟掉。而膜吸附器可以實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)型一次性的層析。尤其在制藥行業(yè)蛋白的生產(chǎn)中，選擇適合尺寸的柱床，有效地減少了產(chǎn)品損失，從而增加了產(chǎn)量。

離子交換膜（Sartorius公司的Sartobind Q）在2001年**被FDA批準(zhǔn)使用在10000L處理量的制藥生產(chǎn)中，用于定量去除DNA和減少病毒。在這一應(yīng)用中，抗體溶液先濾過一個protein A膜柱，再用Sartobind Q MultiSep15-06 (6cm高，15層膜的圓柱狀膜吸附器) 或Sartobind Q MultiSep15-50 (50cm高，15層膜的圓柱狀膜吸附器) 處理后，DNA雜質(zhì)的含量減少至檢測線以下。下面是定量去除DNA的兩個實例。個案例中，8個批次的2000L發(fā)酵液，平均DNA的去除率為168pg DNA/mg蛋白；**個案例中3個批次的12000L發(fā)酵液，平均DNA的去除率為187pg DNA/mg蛋白。

用孔徑大于3μm的膜，可以成功地去除病毒污染。膜吸附器對生物大分子和病毒的結(jié)合能力，比傳統(tǒng)膠要高得多。用膜吸附器純化腺病毒的方法已較成熟，細(xì)小病毒如densonucleosis病毒，適合用陰陽離子交換膜進(jìn)行純化。

快速層析

用膜吸附器替代柱子，典型的例子是用protein A膜從細(xì)胞培養(yǎng)液中快速篩選**球蛋白, 如果用Sartobind Protein A 75針頭式的吸附器，純化過程只需要大約10min，而用柱層析則需要1h。如果用離心式的膜吸附器，一次可以純化多個**球蛋白樣品。Protein A膜吸附器在反復(fù)使用5～10次之內(nèi)，與傳統(tǒng)的層析柱相比，能保持較高的流速。重復(fù)使用時，色譜柱不僅背壓會增加，而且柱容量會降低。而膜吸附器的容量，在流速增加時，仍能保持不變。

總結(jié)：膜吸附器這種產(chǎn)品為層析法開辟了一片新天地，它不需要把待純化的蛋白一次性地加入一根大的層析柱中，而是可以利用很小的柱床體積的吸附器，在短時間內(nèi)通過循環(huán)步驟完成。用膜吸附器替換某些層析產(chǎn)品，尤其是需要昂貴的配體的親合層析，是不錯的選擇。