用語集

膜間差圧」とは?

別名・英語表記:TMP / 膜間差圧(TMP)

膜の両側の圧力差で、目詰まりが進むと上昇し膜の通りやすさの指標になる。

TMPは膜を隔てた供給側と透過側の圧力差で、TFFシステムにおける透過の駆動力です。上げるほどフラックスは増えますが、ある点を超えると境界層が締め固まり流量が伸びなくなるため、どこで設定するかがUF/DFの性能と品質を大きく左右します。

圧力依存領域と「壁律速」の境界

TMPを上げていくと、最初はフラックスがそれに応じて増える圧力依存領域にあります。しかしある点を超えると境界層が締め固まり、いくらTMPを上げても流量がほとんど増えない「圧力非依存領域」に張りつきます。この状態をさらに超えて圧力をかけ続けると、目的タンパク質が膜面に押し付けられ、凝集やロスの原因になります。そのためTMPは、フラックスが頭打ちになる手前で設定するのが安全とされています。

MWCO・クロスフローとの三角関係

TMPはMWCOやクロスフロー流速と独立して動くパラメータではなく、三者が相互に絡み合います。MWCOで何を残すかを決め、クロスフローで膜面を清浄に保ち、TMPでフラックスを引き出す——この三者を圧力非依存領域に入る手前で釣り合わせることがTFFシステム設計の基本です。クロスフローやTMPを抑えてせん断を最小化する運転条件を選ぶことも、タンパク質保護の観点から重要です。

スケールアップ時の合わせ方

UF/DFをスケールアップする際には、フラックス、TMP、クロスフロー流速を実機と一致させ、膜面積を処理量(タンパク質量やバッチ体積)に比例させることが求められます。TMPは運転圧力の管理指標として用いられ、スケール間で揃えるべき主要パラメータのひとつに位置づけられています。

この定義はProglenth編集部が一般的・基礎的な内容として整理したものです。実際の管理基準・要件は製品・企業・各極の規制により異なります。 正確な運用は各極の薬局方・ガイドライン(ICH/GMP等)やメーカーの一次情報をご確認ください。

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