Was müssen Sie über Tiefenfilter und Membranfilter wissen?

Funktionalität von Tiefenfilter und Membranfilter

• ist grundlegend unterschiedlich
• dementsprechend ist ein anwendungsspezifischer Einsatz immer zu evaluieren

Tiefenfilter

Wir beziehen uns in diesem Beitrag auf Tiefenfilter, deren Hauptbestandteil Cellulose und nicht Polypropylen oder Glasfaser sind.
Sie weisen eine Filterstärke von ca. 4mm als einlagige Variante bzw. 8mm in der doppellagigen Ausführung auf.
Im Laborbereich werden diese anfangs mit 47mm Scheiben getestet, bis sie schlussendlich in der Produktion in 16“-Module/-Capsulenbauform oder als Filterschichten mit bis zu 1200x1200mm eingesetzt werden.

Der wesentliche Vorteil dieses Produktes:

• große innere Oberfläche
• hohe Schmutzaufnahmekapazität
• gegebenenfalls vorhandene Ladungskapazität

Die Hersteller von solchen Tiefenfiltermedien haben für unterschiedliche pharmazeutische Prozesse die entsprechenden Produkte in ihrem Portfolio.

Eine Vergleichbarkeit von diversen Herstellern ist aufgrund der nicht definierten absoluten Rückhaltung keineswegs einfach gegeben. Hierbei geben Tests mit nachgeschalteter Membrane Rückschlüsse auf die Performance des Produktes. Sollte das nicht möglich sein, sind Filtrationsparameter als Vergleich zwischen unterschiedlichen Produkten heranzuziehen.

Wir von vipur unterstützen Sie gerne mit unserem jahrzehntelangen Know-how und Filtrationsequipment in diesem Bereich.

Membranfilter

Membranfilter sind hingegen sogenannte Oberflächenfilter mit annähernd keiner Schmutzaufnahmekapazität, d.h. sie verblocken bei Belastung entsprechend schnell.

Der wesentliche Vorteil dieses Produktes:

• regulatorische Rückhaltedefinition in Bezug auf definierte Keime
• können mittels Filtertestgerät auf Integrität getestet werden

Die Skalierbarkeit von Membranfilter ist bei fast allen Anbietern sehr groß und reicht von 25mm Spritzenvorsatzfilter bis zu 30“ Filterelemente/-capsulen.
Die gängigsten Membranmaterialien sind PES (Polyethersulfon), PVDF (Polyvinylidenfluorid) oder PTFE (Polytetrafluorethylen).
Eine Vergleichbarkeit von diversen Herstellern ist aufgrund der definierten Rückhaltung sehr einfach gegeben. Als gängigste Testmethode wird hierbei der sogenannte Vmax Test angewandt.

Was uns Tiefenfilter und Membranfilter lehren

Tiefenfilter haben eine sehr hohe Schmutzaufnahmekapazität und sollten in Ihrem Einsatzbereich als Vorfilter das unmittelbar nachgeschaltete System so gut wie möglich schützen.

Membranfilter sind reine Oberflächenfilter und daher nur zur Filtration von bereits entsprechend aufbereiteten Medien einsetzbar. Ihre Rückhalterate korreliert mit der Bakterienbeaufschlagung. Sie können mittels Filtertestgerät auf Integrität überprüft werden.

Wollen Sie mehr dazu wissen? Gerne stellen wir Ihnen eine ausführliche Information zum Thema „Tiefenfilter versus Membranfilter“ auch zum Download auf unserer Website zur Verfügung.

Bis zum nächsten Mal – wir freuen uns auf eine Weiterfiltration.

Einen schönen Tag wünscht
das vipur Team

Hydrophile versus Hydrophobe Membrane

Sie möchten etwas membranfiltrieren – wissen aber nicht ganz so recht, welche Membrane Sie verwenden sollen, um die gewünschten Ergebnisse zu erzielen? Hinzu kommt, dass jede Membrane seine besonderen Eigenschaften hat, daher unser Tipp für Sie:

Die erste wichtige Frage lautet:

Was müssen Sie filtrieren – flüssige oder gasförmige Medien? 

Man unterscheidet im Wesentlichen zwei Membrantypen:

• hydrophile Membranen → Filtration von flüssigen Stoffen

• hydrophobe Membranen → Filtration von gasförmigen Stoffen

Was gibt es darüber in Kürze zu erzählen?

Hydrophile Membranen

Hydrophile Membranen sind mehr oder weniger leicht bzw. schnell wasserdurchlässig und werden, wie schon erwähnt, dementsprechend zur Flüssigkeitsfiltration eingesetzt.
Ihr Aufbau unterscheidet sich üblicherweise je nach Material. Die derzeit häufigsten sind: 

• Polyethersulfonmembranen (PES)
• Polyvenylidenfluoridmembranen (PVDF)

Je nach Porengröße werden sie zur Bioburdenreduktion bis zur Virusfiltration eingesetzt.

Hydrophobe Membranen

Hydrophobe Membranen sind in der Regel wasserundurchlässig. In der Regel deshalb, weil es natürlich auch hier diverse Ausnahmen gibt. Im Normalfall werden hauptsächlich PTFE-Membranfilter für den Bereich der Luftsterilfiltration verwendet.

• Polytetrafluorethylenmembranen (PTFE)
  
  Sie zeichnen sich durch eine hohe Festigkeit und große chemische Kompatibilität aus. In der Praxis heißt das, dass PTFE-Membranfilter auf dreistellige Dampfsterilisationszyklen mit bis zu 145°C/30min in Fließrichtung und entgegen Fließrichtung eingesetzt werden können. Durch die Reduktion der Oberflächenspannung werden diese Membranen hydrophil und zum Beispiel zur Sterilfiltration von aggressiven Flüssigkeiten eingesetzt.

Hier ein wichtiger Hinweis:

Beachten Sie bitte, dass eine Benetzung der hydrophoben Membrane mit Flüssigkeit zu verhindern ist.

Welche Fehlerquellen/möglichen Probleme sind hierbei die Häufigsten:

Nachdem sehr viele PTFE-Sterilluftfilter bei Fermenter Zu- und Abluft ihre Anwendung finden, ist die Bildung von Kondensat und/oder das Überschäumen des Fermentationsmediums gegeben. 

Mögliche Lösungen dazu:

• Im Fall einer Kondensatbildung (= Benetzung der hydrophoben PTFE-Membrane mit Flüssigkeit) ist der Einsatz einer Filtergehäuseheizung eine relativ einfache Lösung. 
• Bei häufigem Überschäumen des Fermenters mit einhergehender Verblockung der hydrophoben PTFE-Membrane kann unter Umständen ein Polypropylen-Vorfilter eine Lösung darstellen. 

Eine weitere Membrantype wäre hydrophobes PVDF. Dieses wird aber aufgrund des begrenzten Angebotes und vor allem der geringeren Luftdurchflußraten nur peripher eingesetzt.

Hydrophile oder hydrophobe Membranen – so einfach ist der Unterschied, doch sind einzelnen Punkte beim Einsatz zu beachten.

Gerne stellen wir Ihnen diese Informationen auch zum Download auf unserer Website zur Verfügung.

Bis zum nächsten Mal – wir freuen uns auf eine Weiterfiltration.

Einen schönen Tag wünscht
das vipur Team