メンブレンクロマトグラフィー（クロマト膜）

メンブレンクロマトグラフィーは、Q（四級アミン）やS（スルホン酸）などの官能基を内部表面に結合させた多孔質膜を分離媒体として使います。最大の特徴は、物質移動が細孔内拡散ではなく対流輸送に支配される点です。レジンでは結合サイトの大半が粒子内の細孔にあり、分子がそこへ届くまでの拡散が律速になりますが、膜では流れそのものが分子を結合サイトへ運ぶため、流速を上げても動的結合容量（DBC）がほとんど低下しません。これにより、高流速・短滞留時間での運転が可能になり、処理時間とバッファー消費を大きく圧縮できます。

細孔径が大きく（一般に数µm）サイズ排除の影響が小さいため、DNA・ウイルス・VLPなどの大きな分子を充填レジンより高い容量で結合できます。抗体精製では、目的物のpIより高いpH・低導電率に調整し、抗体を素通りさせながらDNA・酸性HCP・ウイルス・エンドトキシンを吸着除去するフロースルー（FT）モードが中心です。Q膜はこの不純物除去ポリッシュの標準的な選択肢で、近年は塩耐性を高めたSTIC（Salt Tolerant Interaction Chromatography）膜やマルチモーダル膜により、希釈なしの高導電率ロードでもHCP除去ができる製品が増えています。

膜はカートリッジ・カプセル・カセットなどのシングルユース形態で供給されることが多く、カラム充填・CIP・再充填や保管・バリデーションの負荷を軽減できます。一方で、装置（ハウジング・配管）の死容積に対して膜のベッド容積が小さいと希釈や分離能の点で不利になるため、装置設計と膜容積のバランスが重要です。用途に応じて、Q/S（イオン交換）に加え、Phenyl（疎水性相互作用）やProtein A（アフィニティ）の膜、ウイルス・遺伝子治療向けの対流性モノリスまで選択肢が広がっています。