制藥機械過濾的影響因素

導(dǎo)讀

在過濾操作中，影響因素主要有流體特性、操作條件、顆粒類型和過濾膜類型等。下面一起跟意凱高剪切乳化機小編一起來了解一下！

流體特性

流體特性主要指料液的黏度及化學(xué)離子成分。流體的黏度會直接影響其通過濾膜的速度，黏度越高，過濾速度越慢，意味著料液有更多的時間接觸膜表面及內(nèi)部結(jié)構(gòu)。在料液成分不變的情況下，過濾速度越慢，吸附機理可以得到更好的發(fā)揮，而大小排除機理不受影響;另外，流體中的離子成分也會影響過濾效果，離子帶電荷越高，靜電吸附越易產(chǎn)生。

操作條件

操作條件是過濾中需要考慮的另一重要因素。極端的操作條件可能改變料液中顆粒物的形狀或過濾膜本身的形狀，從而影響最終過濾效果。對于一些非剛性結(jié)構(gòu)的過濾介質(zhì)(例如深層過濾器)，過大的操作壓力可能改變其額定孔徑并造成其截留能力下降;同時，過快的流速可能造成此類過濾器的纖維析出增多，導(dǎo)致下游污染。通常情況下，深層過濾的監(jiān)測與調(diào)節(jié)壓差在10~15psi(lpsi=6.895kPa)為宜;表面過濾與膜過濾的監(jiān)測與調(diào)節(jié)壓差以不超過30psi為宜，企業(yè)應(yīng)確保過濾器在供應(yīng)商建議的合適壓力下進行操作。

除流速與壓力外，溫度也是操作條件之一。同樣的過濾器在不同溫度下的承壓不同。表2.3是某品牌0.22μm親水性PVDF膜過濾器在不同溫度下的耐壓參數(shù)。在設(shè)定操作條件時，需對使用的過濾器特性有一定了解，并保證在生產(chǎn)、清洗與滅菌時的操作壓力或料液流速不超過其最大允許值。

表2.3溫度對過濾器的影響

溫度/C	25	80	135
最大正向壓差/psi	80	25	5
最大正向II差/bar	5.5	1.7	0.35

顆粒類型

根據(jù)料液中顆粒物對于過濾效果的影響，可將其分為可變形顆粒與不可變形顆粒兩種?？勺冃晤w粒是指在壓力作用下會發(fā)生形變的軟性顆粒，如凝膠、脂質(zhì)體、細胞碎片等均屬于可變形顆粒;不可變形顆粒則是與軟性顆粒相對的硬顆粒，如沙粒、粉塵、脫落纖維、金屬粉末與活性炭等均屬于不可變形顆粒。

1. 圖2.51(a)為過濾硬性顆粒的效果，大于孔徑的顆粒物被截留在上游堆積形成一層餅狀結(jié)構(gòu)，但這種形式堆積起來的結(jié)構(gòu)中間是留有一定空隙的。正如濾紙上方覆蓋一層沙粒的效果一樣，液體可以透過沙粒到達濾紙的下游，例如，注射劑生產(chǎn)中，濃配崗位采用鈦棒過濾器進行脫碳過濾的工藝就屬于典型的硬性顆粒過濾機理。
2. 軟性顆粒的過濾效果，在不同操作環(huán)境下，可能由于軟性顆粒的受壓變形發(fā)生許多不確定狀況。需要注意的是，軟性顆?？赡苡捎趬毫Φ淖饔冒l(fā)生形變，從而透過比其實際粒徑小的膜孔進入下游，使過濾達不到預(yù)期效果，同時，當(dāng)軟性顆粒堆積在濾膜表面，造成孔道的完全堵塞使過濾無法順利進行，過濾器壽命也會因此縮短。

圖2.51顆粒類型對過濾的影響

過濾膜類型

過濾膜的類型也是影響過濾的主要因素之一，其孔徑和剛性程度會直接影響過濾效果。例如，當(dāng)濾膜基質(zhì)在受壓情況下易變形時，過濾效果會隨壓力改變而變化。除菌濾膜等剛性結(jié)構(gòu)的過濾器在過濾中能提供更高精度與更高截留率的過濾，而非剛性結(jié)構(gòu)的過濾器則只能提供額定孔徑，其過濾精度和截流率都相對較低，大部分澄清過濾器都屬于非剛性結(jié)構(gòu)的過濾器。在制藥工藝中，過濾可按其截留能力劃分為深層過濾、表面過濾和膜過濾三類(圖2.52)。

圖2.52過濾膜類型對過濾的影響