Quattroflow®-Vierkolben-membranpumpen in TFF-Anwendungen
Die Herstellung von Biologika für die Entwicklung biopharmazeutischer Arzneimittel und Therapeutika erfordert präzise, zuverlässige und sichere Prozesse. Einer der häufigsten und kritischsten dieser Arbeitsschritte ist die Tangentialflussfiltration (TFF), die manchen auch als "Querstromfiltration" bekannt ist. Bei der TFF handelt es sich um ein Filtrationsverfahren, bei dem der biologische Ausgangsstrom tangential über die Filtermembran geleitet wird, wobei ein Überdruck gegenüber der Permeat-Seite herrscht. Wenn der biologische Einsatzmaterialstrom über die Membran fliesst, fliesst der Flüssigkeitsstrom mit Molekülen oder Partikel, die kleiner als die Porengrösse der Membran sind, durch die Membran. Das Retentat verbleibt währenddessen auf der Zufuhrseite der Membran. Der entscheidende Vorteil der TFF besteht darin, dass die auf dem Filter verbleibenden Substanzen, die den Filter verstopfen können, während des Filtrationsprozesses weggespült (im Fluss zurückgehalten) werden. Dies ermöglicht eine höhere Effizienz und Betriebszeit des Filters. Im Vergleich dazu ist die Dead-End-Filtration – bei der der Strom direkt durch die Membran gepresst wird – deutlich anfälliger für Verblockungen, da sich Feststoffe auf der Filteroberfläche ablagern. Die TFF hat sich deshalb als besonders effektive und wirtschaftliche Methode zur Aufkonzentrierung und Reinigung von Produktströmen etabliert.
Die Vierkolbenmembranpumpen der PSG Biotech-Produktmarke Quattroflow® bieten eine effektive Pumplösung für TFF-Anwendungen, die die Betriebsanforderungen von Zentrifugal-, Peristaltik-, Drehkolben- und Kolbenpumpen erfüllt. Sie zeichnen sich in TFF-Anwendungen dadurch aus, dass ihre Vier-Kolben-Konstruktion keine Gleitringdichtungen oder medienberührte rotierende Teile erfordert. Hierbei wird das Produkt vollständig zurückgehalten, was die Entstehung von Scherkräften, Pulsationen, Partikeln und Wärmeeintrag minimiert und für eine schonende Förderung der biologischen Materialien sorgt. Die Arbeitsweise der Pumpe bietet ausserdem risikofreien Trockenlauf, Selbstansaugung und ein hohes Turndown-Verhältnis, was die Schaffung eines breiten Durchflussbereichs, insbesondere im Hinblick auf wechselnde Viskositäten ermöglicht. Die optional integrierbare Q-Control-Steuerung erweitert die Funktionalität zusätzlich. Sie ermöglicht eine automatische Kommunikation mit Druck- und Durchflusssensoren. So kann sich die Pumpe selbstständig an veränderte Prozessbedingungen anpassen oder bei einem kritischen Ereignis automatisch abschalten, was manuelle Eingriffe minimiert und die Prozesssicherheit erhöht.
