CN115155320A - 超滤膜清洗方法以及蛋白类溶液的超滤方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种超滤膜清洗方法以及蛋白类溶液的超滤方法。所述超滤膜清洗方法包括如下步骤：对超滤结束后的超滤膜进行第一次水洗；对第一次水洗后的超滤膜进行碱洗；对碱洗后的超滤膜进行第二次水洗；对第二次水洗后的超滤膜进行酸洗；对酸洗后的超滤膜进行第三次水洗；其中，酸洗采用的溶液包括浓度为0.3M～0.7M的乙酸以及浓度为15mM～25mM的硫酸铵。
Description
技术领域
本发明涉及分离技术领域，特别是涉及一种超滤膜清洗方法以及蛋白类溶液的超滤方法。
背景技术
超滤是以压力为推动力的膜分离技术之一，通常用于大分子与小分子分离和浓缩，膜孔径通常在20A°～1000A°之间。在超滤过程中，水溶液在压力推动下，流经膜表面，小于膜孔径的溶剂及小分子溶质透水膜，成为净化液，比膜孔径大的溶质被截留，随水流排出，成为浓缩液。超滤过程为动态过滤，分离是在流动状态下完成的，溶质在膜表面沉积，超滤速率(通量)会衰减，衰减到一定程度后趋于平衡，因此在超滤完成后通常需要对超滤膜进行清洗，以恢复其通量。
目前而言，大多蛋白药物制剂需要采用皮下注射的方式给药，因此制剂浓度较高，通常会高达100或200mg/mL。在使用超滤膜处理这一类蛋白类溶液时，不论是纯化超滤的过程，还是后续的清洗和通量恢复均是十分困难的：一方面体现在超滤浓缩过程中通量低，另一方面体现在超滤膜使用后通量衰减严重，且难以有效恢复，如采用传统的碱处理方式，通常只能够恢复至50％，是很难恢复至规定的标准水通量范围(大于等于70％)的。
发明内容
基于此，本发明提供一种能够有效恢复超滤膜通量的超滤膜清洗方法，以及超滤浓缩过程中通量高的蛋白类溶液的超滤方法。
本发明的第一方面，提供一种超滤膜清洗方法，包括如下步骤：
对超滤结束后的超滤膜进行第一次水洗；
对第一次水洗后的超滤膜进行碱洗；
对碱洗后的超滤膜进行第二次水洗；
对第二次水洗后的超滤膜进行酸洗；
对酸洗后的超滤膜进行第三次水洗；
其中，酸洗采用的溶液包括浓度为0.3M～0.7M的乙酸(HAC)以及浓度为15mM～25mM的硫酸铵((NH4)2SO4)。
在其中一个实施例中，酸洗采用的溶液的用量为≥20L/m2。
在其中一个实施例中，碱洗采用的溶液包括浓度为0.05M～0.15M的氢氧化钠(NaOH)，溶液的用量为≥20L/m2。
在其中一个实施例中，第一次水洗、第二次水洗或第三次水洗的条件包括：进口流速为200LMH～400LMH，控制跨膜压≤15psi；
及/或，第一次水洗、第二次水洗或第三次水洗的水的用量为≥20L/m2。
本发明的第二方面，提供一种蛋白类溶液的超滤方法，包括如下步骤：
采用超滤膜对所述蛋白类溶液进行超滤处理；
按照第一方面所述的超滤膜清洗方法清洗超滤膜。
在其中一个实施例中，超滤处理包括如下步骤：
对所述蛋白类溶液进行第一次超滤，收集预浓缩液；
对所述预浓缩液进行第二次超滤，收集浓缩液；
其中，所述预浓缩液的浓度为30～50g/L，所述浓缩液的浓度为180～200g/L。
在其中一个实施例中，第一次超滤或第二次超滤的条件包括：进口流速为200LMH～400LMH，控制跨膜压≤15psi。
在其中一个实施例中，清洗超滤膜之前，还包括对超滤处理结束后的超滤膜进行润洗的步骤，润洗采用的溶液包括浓度为15mM～25mM的His溶液或/His的盐酸溶液，pH为5.5～6。
在其中一个实施例中，润洗的条件包括：进口流速为200LMH～400LMH，控制跨膜压≤15psi，循环时间为3min～7min。
在其中一个实施例中，第一次超滤与第一次超滤之间，还包括换液步骤，采用的溶液包括浓度为15mM～25mM的His溶液或/His的盐酸溶液，pH为5.5～6。
在其中一个实施例中，换液的条件包括：进口流速为200LMH～400LMH，控制跨膜压≤15psi，循环时间为3min～7min；及/或，直至流出液的pH为5.7±0.3，电导率为1.32±0.13mS/cm，停止换液。
在其中一个实施例中，第一次超滤之前，还包括对超滤膜进行预处理，预处理依次包括水洗、碱洗、水洗和平衡。
上述超滤膜清洗方法，通过对超滤结束后的超滤膜分别进行水洗、碱洗、水洗、酸洗和水洗，特别是采用特定组成的溶液进行酸洗，能够有效恢复超滤膜的通量，达到规定的标准通量范围(大于等于70％)。
上述蛋白类溶液的超滤方法，能够减小超滤膜的通量衰减，同时有利于通量的恢复。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明的超滤膜清洗方法以及蛋白类溶液的超滤方法作进一步详细的说明。本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明公开内容理解更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
本文所使用的术语“和/或”、“或/和”、“及/或”的可选范围包括两个或两个以上相关所列项目中任一个项目，也包括相关所列项目的任意的和所有的组合，所述任意的和所有的组合包括任意的两个相关所列项目、任意的更多个相关所列项目、或者全部相关所列项目的组合。
本发明中，“第一方面”、“第二方面”等仅用于描述目的，不能理解为指示或暗示相对重要性或数量，也不能理解为隐含指明所指示的技术特征的重要性或数量。而且“第一”、“第二”、“第三”等仅起到非穷举式的列举描述目的，应当理解并不构成对数量的封闭式限定。
本发明中，以开放式描述的技术特征中，包括所列举特征组成的封闭式技术方案，也包括包含所列举特征的开放式技术方案。
本发明中，涉及到数值区间，如无特别说明，上述数值区间内视为连续，且包括该范围的最小值及最大值，以及这种最小值与最大值之间的每一个值。进一步地，当范围是指整数时，包括该范围的最小值与最大值之间的每一个整数。此外，当提供多个范围描述特征或特性时，可以合并该范围。换言之，除非另有指明，否则本文中所公开之所有范围应理解为包括其中所归入的任何及所有的子范围。
本发明中涉及的百分比含量，如无特别说明，对于固液混合和固相-固相混合均指质量百分比，对于液相-液相混合指体积百分比。如无特别说明，本发明中涉及的溶液的溶剂均为水。
本发明中涉及的百分比浓度，如无特别说明，均指终浓度。所述终浓度，指添加成分在添加该成分后的体系中的占比。
本发明中的温度参数，如无特别限定，既允许为恒温处理，也允许在一定温度区间内进行处理。所述的恒温处理允许温度在仪器控制的精度范围内进行波动。
本发明中的室温一般指4℃～30℃，较佳地指20±5℃。
本发明提供一种超滤膜清洗方法，包括如下步骤：
S1-1:对超滤结束后的超滤膜进行第一次水洗；
S1-2:对第一次水洗后的超滤膜进行碱洗；
S1-3:对碱洗后的超滤膜进行第二次水洗；
S1-4:对第二次水洗后的超滤膜进行酸洗；
S1-5:对酸洗后的超滤膜进行第三次水洗。
在其中一个示例中，所述超滤膜为再生纤维素超滤膜。
在其中一个示例中，所述超滤膜的孔径为20KDa～100KDa。
具体地，步骤S1-1中：
在其中一个示例中，第一次水洗的条件包括：进口流速为200LMH～400LMH，控制跨膜压≤15psi。进一步地，控制跨膜压为5psi～15psi。
在其中一个示例中，第一次水洗的水的用量为≥20L/m2。
具体地，步骤S1-2中：
在其中一个示例中，碱洗采用的溶液包括浓度为0.05M～0.15M的氢氧化钠(NaOH)。
具体地，碱洗采用的溶液中氢氧化钠的浓度包括但不限于：0.05M、0.06M、0.07M、0.08M、0.09M、0.1M、0.11M、0.12M、0.13M、0.14M、0.15M。
在其中一个示例中，碱洗采用的溶液的用量为≥20L/m2。
在其中一个示例中，碱洗结束后，还包括循环消毒步骤，时间≥60min。循环消毒可以采用本领域已知的消毒液进行，如0.1M NaOH水溶液。
具体地，步骤S1-3中：
在其中一个示例中，第二次水洗的条件包括：进口流速为200LMH～400LMH，控制跨膜压≤15psi。进一步地，控制跨膜压为5psi～15psi。
在其中一个示例中，第二次水洗的水的用量为≥20L/m2。
具体地，步骤S1-4中：
在其中一个示例中，酸洗采用的溶液包括浓度为0.3M～0.7M的乙酸(HAC)以及浓度为15mM～25mM的硫酸铵((NH4)2SO4)。
具体地，酸洗采用的溶液中乙酸的浓度包括但不限于：0.3M、0.4M、0.5M、0.6M、0.7M。酸洗采用的溶液中硫酸铵的浓度包括但不限于：15mM、16mM、17mM、18mM、19mM、20mM、21mM、22mM、23mM、24mM、25mM。
在其中一个示例中，酸洗采用的溶液的用量为≥20L/m2。
具体地，步骤S1-5中：
在其中一个示例中，第三次水洗的条件包括：进口流速为200LMH～400LMH，控制跨膜压≤15psi。进一步地，控制跨膜压为5psi～15psi。
在其中一个示例中，第三次水洗的水的用量为≥20L/m2。
本发明还提供一种蛋白类溶液的超滤方法，包括如下步骤：
S2-1:采用超滤膜对所述蛋白类溶液进行超滤处理；
S2-1:按照如上步骤S1-1～S1-5所述的超滤膜清洗方法清洗超滤膜。
在其中一个示例中，所述蛋白类溶液中的蛋白分子的分子量为140KD～150KD。
在其中一个示例中，所述超滤膜为再生纤维素超滤膜。
在其中一个示例中，所述超滤膜的孔径为20KDa～100KDa。
具体地，步骤S2-1中：
在其中一个示例中，超滤处理包括如下步骤：
S2-1-1：对所述蛋白类溶液进行第一次超滤，收集预浓缩液；
S2-1-2：对所述预浓缩液进行第二次超滤，收集浓缩液。
具体地，步骤S2-1-1中：
在其中一个示例中，第一次超滤的条件包括：进口流速为200LMH～400LMH，控制跨膜压≤15psi。进一步地，控制跨膜压为5psi～15psi。
在其中一个示例中，所述预浓缩液的浓度为30～50g/L。
具体地，步骤S2-1-2中：
在其中一个示例中，第二次超滤的条件包括：进口流速为200LMH～400LMH，控制跨膜压≤15psi。进一步地，控制跨膜压为5psi～15psi。
在其中一个示例中，所述浓缩液的浓度为180～200g/L。
另外，在其中一个示例中，清洗超滤膜之前，还包括对超滤处理结束后的超滤膜进行润洗的步骤。
在其中一个示例中，润洗采用的溶液包括浓度为15mM～25mM的His溶液或/His的盐酸溶液，pH为5.5～6。
在其中一个示例中，润洗的条件包括：进口流速为200LMH～400LMH，控制跨膜压≤15psi，循环时间为3min～7min。进一步地，控制跨膜压为5psi～15psi。
在其中一个示例中，润洗的溶液的用量为≥30L/m2。
在其中一个示例中，将润洗获得的收集液合并至所述浓缩液。
另外，在其中一个示例中，第一次超滤与第一次超滤之间，还包括换液步骤，采用的溶液包括浓度为15mM～25mM的His溶液或/His的盐酸溶液，pH为5.5～6。
在其中一个示例中，换液的条件包括：进口流速为200LMH～400LMH，控制跨膜压≤15psi，循环时间为3min～7min。进一步地，控制跨膜压为5psi～15psi。
在其中一个示例中，换液步骤中，直至流出液的pH为5.7±0.3，电导率为1.32±0.13mS/cm，停止换液。
另外，在其中一个示例中，第一次超滤之前，还包括对超滤膜进行预处理，预处理依次包括水洗、碱洗、水洗和平衡。
以下为具体实施例，如无特别说明实施例中采用的试剂均为市售产品。
实施例中采用的超滤膜包，货号：UFLCA0030001P；厂家：Cobetter；膜材质：Regenerated Cellulose(RC)；膜面积：100cm2；膜孔径：30KDa；
实施例中采用的样品为单克隆抗体分子溶液，为CHO细胞培养上清液经传统亲和层析纯化后的样品，其中，单克隆抗体分子的分子量为146KD。
实施例中涉及的缩写：
TMP：Trans-membrane pressue，跨膜压；
NWP：Normal water permeation，标准水通量。
实施例1
本实施例为一种单克隆抗体分子溶液的超滤方法，步骤如下：
(1)预处理：
1.1水冲洗：用纯化水冲洗超滤膜包，控制进口流300LMH，控制跨膜压为10psi)，冲洗体积为20L/m2；
1.2碱冲洗：使用0.1M NaOH冲洗膜包，冲洗体积为20L/m2，全开透过阀；冲洗结束后循环消毒时间60min；
1.3水冲洗：用纯化水冲洗超滤膜包，控制进口流速300LMH，控制跨膜压为10psi，冲洗至透过端流出液pH至中性；
此步骤后，对超滤膜包进行第一次水通量测试：
设置进口流速35mL/min，全开透过阀，调节回流阀，控制跨膜压≤1bar，待***压力稳定后，记录进口泵速、透过端流速、进口压力、回流压力和透过端压力。按照以下公式计算NWP，NWP＝透过端流速/(总膜面积*TMP)，单位LMH/bar，TMP＝(进口压力+回流压力-透过端压力)/2。
1.4平衡液冲洗：使用20mM醋酸-醋酸钠缓冲液冲洗膜包，冲洗体积为20L/m2；
(2)超滤：
2.1样品浓缩：开始样品浓缩，控制进口流速在300LMH范围内，控制跨膜压为10psi，按要求将产品浓度控制在40g/L范围内L。待样品浓度达到目标值时，关闭透过阀，***循环5min；
2.2换液：使用20mM His，pH 5.7溶液进行超滤换液，控制进口通量在300LMH范围内，控制跨膜压为10psi，保持循环容器内的体积基本不变，当透过端透过体积为7倍的浓缩后产品体积后，取超滤透过端流出液检测pH和电导率，直至pH在5.7±0.3，电导率在1.32±0.13mS/cm范围内，停止换液；
2.3样品二次浓缩：启动泵，控制通量在300LMH范围内，控制跨膜压为10psi，按要求将产品浓缩至浓度在200g/L。关闭透过阀，***循环5min。关闭透过阀，排空***内浓缩后的样品；
2.4润洗：在容器内加入30mL 20mM His，pH 5.7，控制进口通量在300LMH范围内，调节跨膜压为10psi，循环时间5min，将循环后的超滤置换液合并至浓缩收集液中；
(3)清洗超滤膜：
3.1水冲洗：用纯化水冲洗超滤膜包，控制进口流速300LMH，控制跨膜压为10psi，冲洗体积为20L/m2；
3.2碱冲洗：使用0.1MNaOH冲洗膜包，冲洗体积为20L/m2，全开透过阀；冲洗结束后循环消毒时间60min；
3.3水冲洗：用纯化水冲洗超滤膜包，控制进口流速300LMH，控制跨膜压为10psi)，冲洗体积为20L/m2；
3.4酸冲洗：使用0.5M HAC，20mM硫酸铵冲洗膜包，冲洗体积为20L/m2；
3.5水冲洗：用纯化水冲洗超滤膜包，控制进口流速300LMH，控制跨膜压为10psi)，冲洗体积为20L/m2；
此步骤后，对超滤膜包进行第二次水通量测试：
设置进口流速35mL/min，全开透过阀，调节回流阀，控制跨膜压≤1bar，待***压力稳定后，记录进口泵速、透过端流速、进口压力、回流压力和透过端压力。按照以下公式计算NWP，NWP＝透过端流速/(总膜面积*TMP)，单位LMH/bar，TMP＝(进口压力+回流压力-透过端压力)/2。
(4)保存：使用0.05M NaOH冲洗膜包，冲洗体积为20L/m2。
两次水通量测试结果如下表1所示，使用后标准水通量为使用前的87％：
表1
| 步骤 | 每分钟透过量(mL) | NWP(LMH/bar) |
| 第一次水通量测试 | 31 | 186 |
| 第二次水通量测试 | 27 | 162 |
对比例1
本对比例为一种单克隆抗体分子溶液的超滤方法，步骤同实施例1，主要区别在于：未进行酸洗。
具体步骤如下：
(1)预处理：
1.1水冲洗：用纯化水冲洗超滤膜包，控制进口流300LMH，控制跨膜压为10psi)，冲洗体积为20L/m2；
1.2碱冲洗：使用0.1M NaOH冲洗膜包，冲洗体积为20L/m2，全开透过阀；冲洗结束后循环消毒时间60min；
1.3水冲洗：用纯化水冲洗超滤膜包，控制进口流速300LMH，控制跨膜压为10psi，冲洗至透过端流出液pH至中性；
此步骤后，对超滤膜包进行第一次水通量测试：
设置进口流速35mL/min，全开透过阀，调节回流阀，控制跨膜压≤1bar，待***压力稳定后，记录进口泵速、透过端流速、进口压力、回流压力和透过端压力。按照以下公式计算NWP，NWP＝透过端流速/(总膜面积*TMP)，单位LMH/bar，TMP＝(进口压力+回流压力-透过端压力)/2。
1.4平衡液冲洗：使用20mM醋酸-醋酸钠缓冲液冲洗膜包，冲洗体积为20L/m2；
(2)超滤：
2.1样品浓缩：开始样品浓缩，控制进口流速在300LMH范围内，控制跨膜压为10psi，按要求将产品浓度控制在40g/L范围内L。待样品浓度达到目标值时，关闭透过阀，***循环5min；
2.2换液：使用20mM His，pH 5.7溶液进行超滤换液，控制进口通量在300LMH范围内，控制跨膜压为10psi，保持循环容器内的体积基本不变，当透过端透过体积为7倍的浓缩后产品体积后，取超滤透过端流出液检测pH和电导率，直至pH在5.7±0.3，电导率在1.32±0.13mS/cm范围内，停止换液；
2.3样品二次浓缩：启动泵，控制通量在300LMH范围内，控制跨膜压为10psi，按要求将产品浓缩至浓度在200g/L。关闭透过阀，***循环5min。关闭透过阀，排空***内浓缩后的样品；
2.4润洗：在容器内加入30mL 20mM His，pH 5.7，控制进口通量在300LMH范围内，调节跨膜压为10psi，循环时间5min，将循环后的超滤置换液合并至浓缩收集液中；
(3)清洗超滤膜：
3.1水冲洗：用纯化水冲洗超滤膜包，控制进口流速300LMH，控制跨膜压为10psi，冲洗体积为20L/m2；
3.2碱冲洗：使用0.1MNaOH冲洗膜包，冲洗体积为20L/m2，全开透过阀；冲洗结束后循环消毒时间60min；
3.3水冲洗：用纯化水冲洗超滤膜包，控制进口流速300LMH，控制跨膜压为10psi)，冲洗体积为20L/m2；
3.4水冲洗：用纯化水冲洗超滤膜包，控制进口流速300LMH，控制跨膜压为10psi)，冲洗体积为20L/m2；
此步骤后，对超滤膜包进行第二次水通量测试：
设置进口流速35mL/min，全开透过阀，调节回流阀，控制跨膜压≤1bar，待***压力稳定后，记录进口泵速、透过端流速、进口压力、回流压力和透过端压力。按照以下公式计算NWP，NWP＝透过端流速/(总膜面积*TMP)，单位LMH/bar，TMP＝(进口压力+回流压力-透过端压力)/2。
(4)保存：使用0.05M NaOH冲洗膜包，冲洗体积为20L/m2。
两次水通量测试结果如下表2所示，使用后标准水通量为使用前的50％：
表2
| 步骤 | 每分钟透过量(mL) | NWP(LMH/bar) |
| 第一次水通量测试 | 30 | 180 |
| 第二次水通量测试 | 15 | 90 |
对比例2
本对比例为一种单克隆抗体分子溶液的超滤方法，步骤同实施例1，主要区别在于：酸洗过程中未采用硫酸铵。
具体步骤如下：
(1)预处理：
1.1水冲洗：用纯化水冲洗超滤膜包，控制进口流300LMH，控制跨膜压为10psi)，冲洗体积为20L/m2；
1.2碱冲洗：使用0.1M NaOH冲洗膜包，冲洗体积为20L/m2，全开透过阀；冲洗结束后循环消毒时间60min；
1.3水冲洗：用纯化水冲洗超滤膜包，控制进口流速300LMH，控制跨膜压为10psi，冲洗至透过端流出液pH至中性；
此步骤后，对超滤膜包进行第一次水通量测试：
设置进口流速35mL/min，全开透过阀，调节回流阀，控制跨膜压≤1bar，待***压力稳定后，记录进口泵速、透过端流速、进口压力、回流压力和透过端压力。按照以下公式计算NWP，NWP＝透过端流速/(总膜面积*TMP)，单位LMH/bar，TMP＝(进口压力+回流压力-透过端压力)/2。
1.4平衡液冲洗：使用20mM醋酸-醋酸钠缓冲液冲洗膜包，冲洗体积为20L/m2；
(2)超滤：
2.1样品浓缩：开始样品浓缩，控制进口流速在300LMH范围内，控制跨膜压为10psi，按要求将产品浓度控制在40g/L范围内L。待样品浓度达到目标值时，关闭透过阀，***循环5min；
2.2换液：使用20mM His，pH 5.7溶液进行超滤换液，控制进口通量在300LMH范围内，控制跨膜压为10psi，保持循环容器内的体积基本不变，当透过端透过体积为7倍的浓缩后产品体积后，取超滤透过端流出液检测pH和电导率，直至pH在5.7±0.3，电导率在1.32±0.13mS/cm范围内，停止换液；
2.3样品二次浓缩：启动泵，控制通量在300LMH范围内，控制跨膜压为10psi，按要求将产品浓缩至浓度在200g/L。关闭透过阀，***循环5min。关闭透过阀，排空***内浓缩后的样品；
2.4润洗：在容器内加入30mL 20mM His，pH 5.7，控制进口通量在300LMH范围内，调节跨膜压为10psi，循环时间5min，将循环后的超滤置换液合并至浓缩收集液中；
(3)清洗超滤膜：
3.1水冲洗：用纯化水冲洗超滤膜包，控制进口流速300LMH，控制跨膜压为10psi，冲洗体积为20L/m2；
3.2碱冲洗：使用0.1MNaOH冲洗膜包，冲洗体积为20L/m2，全开透过阀；冲洗结束后循环消毒时间60min；
3.3水冲洗：用纯化水冲洗超滤膜包，控制进口流速300LMH，控制跨膜压为10psi)，冲洗体积为20L/m2；
3.4酸冲洗：使用0.5M HAC冲洗膜包，冲洗体积为20L/m2；
3.5水冲洗：用纯化水冲洗超滤膜包，控制进口流速300LMH，控制跨膜压为10psi)，冲洗体积为20L/m2；
此步骤后，对超滤膜包进行第二次水通量测试：
设置进口流速35mL/min，全开透过阀，调节回流阀，控制跨膜压≤1bar，待***压力稳定后，记录进口泵速、透过端流速、进口压力、回流压力和透过端压力。按照以下公式计算NWP，NWP＝透过端流速/(总膜面积*TMP)，单位LMH/bar，TMP＝(进口压力+回流压力-透过端压力)/2。
(4)保存：使用0.05M NaOH冲洗膜包，冲洗体积为20L/m2。
两次水通量测试结果如下表3所示，使用后标准水通量为使用前的57％：
表3
| 步骤 | 每分钟透过量(mL) | NWP(LMH/bar) |
| 第一次水通量测试 | 30 | 180 |
| 第二次水通量测试 | 17 | 103 |
对比例3
本对比例为一种单克隆抗体分子溶液的超滤方法，步骤同实施例1，主要区别在于：将酸洗替换为碱洗。
具体步骤如下：
(1)预处理：
1.1水冲洗：用纯化水冲洗超滤膜包，控制进口流300LMH，控制跨膜压为10psi)，冲洗体积为20L/m2；
1.2碱冲洗：使用0.1M NaOH冲洗膜包，冲洗体积为20L/m2，全开透过阀；冲洗结束后循环消毒时间60min；
1.3水冲洗：用纯化水冲洗超滤膜包，控制进口流速300LMH，控制跨膜压为10psi，冲洗至透过端流出液pH至中性；
此步骤后，对超滤膜包进行第一次水通量测试：
设置进口流速35mL/min，全开透过阀，调节回流阀，控制跨膜压≤1bar，待***压力稳定后，记录进口泵速、透过端流速、进口压力、回流压力和透过端压力。按照以下公式计算NWP，NWP＝透过端流速/(总膜面积*TMP)，单位LMH/bar，TMP＝(进口压力+回流压力-透过端压力)/2。
1.4平衡液冲洗：使用20mM醋酸-醋酸钠缓冲液冲洗膜包，冲洗体积为20L/m2；
(2)超滤：
2.1样品浓缩：开始样品浓缩，控制进口流速在300LMH范围内，控制跨膜压为10psi，按要求将产品浓度控制在40g/L范围内L。待样品浓度达到目标值时，关闭透过阀，***循环5min；
2.2换液：使用20mM His，pH 5.7溶液进行超滤换液，控制进口通量在300LMH范围内，控制跨膜压为10psi，保持循环容器内的体积基本不变，当透过端透过体积为7倍的浓缩后产品体积后，取超滤透过端流出液检测pH和电导率，直至pH在5.7±0.3，电导率在1.32±0.13mS/cm范围内，停止换液；
2.3样品二次浓缩：启动泵，控制通量在300LMH范围内，控制跨膜压为10psi，按要求将产品浓缩至浓度在200g/L。关闭透过阀，***循环5min。关闭透过阀，排空***内浓缩后的样品；
2.4润洗：在容器内加入30mL 20mM His，pH 5.7，控制进口通量在300LMH范围内，调节跨膜压为10psi，循环时间5min，将循环后的超滤置换液合并至浓缩收集液中；
(3)清洗超滤膜：
3.1水冲洗：用纯化水冲洗超滤膜包，控制进口流速300LMH，控制跨膜压为10psi，冲洗体积为20L/m2；
3.2碱冲洗：使用0.1MNaOH冲洗膜包，冲洗体积为20L/m2，全开透过阀；冲洗结束后循环消毒时间60min；
3.3水冲洗：用纯化水冲洗超滤膜包，控制进口流速300LMH，控制跨膜压为10psi)，冲洗体积为20L/m2；
3.4碱冲洗：使用0.1MNaOH冲洗膜包，冲洗体积为20L/m2，全开透过阀；冲洗结束后循环消毒时间60min；
3.5水冲洗：用纯化水冲洗超滤膜包，控制进口流速300LMH，控制跨膜压为10psi)，冲洗体积为20L/m2；
此步骤后，对超滤膜包进行第二次水通量测试：
设置进口流速35mL/min，全开透过阀，调节回流阀，控制跨膜压≤1bar，待***压力稳定后，记录进口泵速、透过端流速、进口压力、回流压力和透过端压力。按照以下公式计算NWP，NWP＝透过端流速/(总膜面积*TMP)，单位LMH/bar，TMP＝(进口压力+回流压力-透过端压力)/2。
(4)保存：使用0.05M NaOH冲洗膜包，冲洗体积为20L/m2。
两次水通量测试结果如下表4所示，使用后标准水通量为使用前的53％：
表4
| 步骤 | 每分钟透过量(mL) | NWP(LMH/bar) |
| 第一次水通量测试 | 30 | 180 |
| 第二次水通量测试 | 16 | 96 |
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，便于具体和详细地理解本发明的技术方案，但并不能因此而理解为对发明专利保护范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。应当理解，本领域技术人员在本发明提供的技术方案的基础上，通过合乎逻辑的分析、推理或者有限的试验得到的技术方案，均在本发明所附权利要求的保护范围内。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求的内容为准，说明书可以用于解释权利要求的内容。
Claims (12)
1.一种超滤膜清洗方法，其特征在于，包括如下步骤：
对超滤结束后的超滤膜进行第一次水洗；
对第一次水洗后的超滤膜进行碱洗；
对碱洗后的超滤膜进行第二次水洗；
对第二次水洗后的超滤膜进行酸洗；
对酸洗后的超滤膜进行第三次水洗；
其中，酸洗采用的溶液包括浓度为0.3M～0.7M的乙酸以及浓度为15mM～25mM的硫酸铵。
2.根据权利要求1所述的超滤膜清洗方法，其特征在于，酸洗采用的溶液的用量为≥20L/m2。
3.根据权利要求1所述的超滤膜清洗方法，其特征在于，碱洗采用的溶液包括浓度为0.05M～0.15M的氢氧化钠，溶液的用量为≥20L/m2。
4.根据权利要求1～3任一项所述的超滤膜清洗方法，其特征在于，第一次水洗、第二次水洗或第三次水洗的条件包括：进口流速为200LMH～400LMH，控制跨膜压≤15psi；
及/或，第一次水洗、第二次水洗或第三次水洗的水的用量为≥20L/m2。
5.一种蛋白类溶液的超滤方法，其特征在于，包括如下步骤：
采用超滤膜对所述蛋白类溶液进行超滤处理；
按照权利要求1～4任一项所述的超滤膜清洗方法清洗超滤膜。
6.根据权利要求5所述的蛋白类溶液的超滤方法，其特征在于，超滤处理包括如下步骤：
对所述蛋白类溶液进行第一次超滤，收集预浓缩液；
对所述预浓缩液进行第二次超滤，收集浓缩液；
其中，所述预浓缩液的浓度为30～50g/L，所述浓缩液的浓度为180～200g/L。
7.根据权利要求6所述的蛋白类溶液的超滤方法，其特征在于，第一次超滤或第二次超滤的条件包括：进口流速为200LMH～400LMH，控制跨膜压≤15psi。
8.根据权利要求5～7任一项所述的蛋白类溶液的超滤方法，其特征在于，清洗超滤膜之前，还包括对超滤处理结束后的超滤膜进行润洗的步骤，润洗采用的溶液包括浓度为15mM～25mM的His溶液或/His的盐酸溶液，pH为5.5～6。
9.根据权利要求8所述的蛋白类溶液的超滤方法，其特征在于，润洗的条件包括：进口流速为200LMH～400LMH，控制跨膜压≤15psi，循环时间为3min～7min。
10.根据权利要求5～7任一项所述的蛋白类溶液的超滤方法，其特征在于，第一次超滤与第一次超滤之间，还包括换液步骤，采用的溶液包括浓度为15mM～25mM的His溶液或/His的盐酸溶液，pH为5.5～6。
11.根据权利要求10所述的蛋白类溶液的超滤方法，其特征在于，换液的条件包括：进口流速为200LMH～400LMH，控制跨膜压≤15psi，循环时间为3min～7min；及/或，直至流出液的pH为5.7±0.3，电导率为1.32±0.13mS/cm，停止换液。
12.根据权利要求5～7任一项所述的蛋白类溶液的超滤方法，其特征在于，第一次超滤之前，还包括对超滤膜进行预处理，预处理依次包括水洗、碱洗、水洗和平衡。
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2022
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