掲載メーカー9社Merck / MilliporeSigma・Sartorius・Cytiva / Pall ほか
掲載製品23製品3つの種類に分けて掲載
使う工程11工程二次清澄化・バイオバーデン低減・Protein A前処理
関連モダリティ7種抗体医薬・Fc融合・組換えタンパク質・二重特異性抗体
要点
- 薄い膜の孔径で微粒子・微生物を分離するフィルター
- 二次清澄化・バイオバーデン低減・除粒子が主な役割
- PES/PVDFが主流。0.1〜0.65µmを目的別に使い分ける
- デプスフィルターで負荷を下げてから使うと目詰まりしにくい
メーカーと製品
9社・23製品メーカー製品特徴問い合わせ
二次清澄化・除粒子用メンブレンフィルター(プロセス用)11製品
Merck / MilliporeSigmaMillipore Express(PES メンブレン)高流量・低吸着の親水性PES膜フィルター。0.45/0.2µmなどの構成で二次清澄化・バイオバーデン低減・除菌に使われ、Emprove文書で支援される。公式サイト Merck / MilliporeSigmaMilligard PES(プレフィルター/クラリフィケーション)二段PES膜のプレフィルター。除菌ろ過や除粒子の前段で粒子・コロイドを捕捉し、後段の処理量を確保する。公式サイト Merck / MilliporeSigmaPolysep II(プレフィルター)混合セルロースエステルとガラス繊維を用いたオートクレーブ/SIP対応プレフィルター。汚れやすい液の前処理で保持容量を稼ぐ。公式サイト SartoriusSartopure PES / Sartopore(PES メンブレン)プレフィルター〜バイオバーデン低減〜除菌までをカバーするPES系メンブレンフィルター。二次清澄化や除粒子の仕上げに使われる。公式サイト SartoriusSartopure PP3(PP フリースプレフィルター)全ポリプロピレン製の粒子除去フリースフィルター(0.45〜50µm)。膜フィルターの前段で粒子を捕捉し、後段の負荷を下げる。公式サイト SartoriusSartoguard PES / GF(バイオバーデン低減)ガラス繊維プレ層とPES膜を組み合わせたバイオバーデン低減フィルター。詰まりやすい液の二次清澄化に使われる。公式サイト Cytiva / PallSupor EKV / EAV(PES メンブレン)非対称PES膜のメンブレンフィルター。0.2µmグレードはB. diminutaチャレンジ済み。バッファや工程液のバイオバーデン低減・除粒子に使われる。公式サイト Cytiva / PallSUPRApak Modules(エッジフロー型クラリフィケーション)シート媒体をエッジフロー方式で封入したクラリフィケーションモジュール。粗〜微の各グレードで除粒子・微生物低減に使われる。公式サイト 残りの15製品を見る
Thermo Fisher ScientificZeta Plus(チャージ付きメディア/クラリファイア)3M から Solventum を経て Thermo Fisher へ移った Purification & Filtration の製品。正電荷メディアで負電荷不純物を捕捉するクラリフィケーション/除粒子製品。シート・カートリッジ・カプセルで提供される。公式サイト Thermo Fisher ScientificHarvest RC(クロマトグラフィッククラリファイア)3M から Solventum を経て Thermo Fisher へ移った Purification & Filtration の製品。合成媒体の高容量シングルユース・クラリフィケーションプラットフォーム。直接清澄化・遠心後清澄化の除粒子に使われる。公式サイト CytivaULTA Prime CG(PES バイオバーデン低減)プリーツPES膜のバイオバーデン低減・除粒子フィルター。培地・バッファ・ハーベスト液の二次清澄化〜除菌前段に使われる。公式サイト プレフィルター・スケールダウン・評価6製品
Merck / MilliporeSigmaMillipore Express ディスク / 小型カプセル47mmディスクや小型カプセルのスケールダウン品。Vmax/Pmaxによる処理量評価や面積算出に使われる。公式サイト SartoriusSartoscale / 小型評価デバイスSartopore/Sartopureのスケールダウンデバイス。膜の選定や処理量・フラックス評価に使われる。公式サイト Cytiva / PallMini Kleenpak / ディスク(スケールダウン)Supor膜のMini Kleenpakカプセルやディスク。処理量・性能評価とスケールアップに使われる。公式サイト Thermo Fisher ScientificZeta Plus / Harvest RC スケールダウンカプセル3M から Solventum を経て Thermo Fisher へ移った Purification & Filtration の製品。Zeta PlusやHarvest RCのラボ〜スケールアップ用カプセル。清澄化・除粒子条件の評価に使われる。公式サイト CytivaULTA Prime CG ディスク / 小型カプセル47mmディスクや小型カプセルのスケールダウン品。バイオバーデン低減・除粒子の処理量評価に使われる。公式サイト ADVANTEC / 東洋濾紙メンブレンフィルター・ラボろ過製品ラボ、QC、分析前処理で使われる日本系メンブレンフィルター。本工程では用途・適合性の確認が必要。公式サイト シングルユース流路・送液・モニタリング6製品
SartoriusSingle-Use Assemblies / Opta コネクターフィルター・バッグ・チューブ・無菌コネクターを組み合わせたアセンブリ。二次清澄化ラインや無菌移送に使われる。公式サイト CytivaReadyCircuit / 無菌流路アセンブリバッグ、チューブ、フィルター、コネクターを組み合わせたシングルユース流路。清澄化・除粒子ラインに組み込める。公式サイト CPCAseptiQuik(無菌コネクター)フィルター・バッグ・チューブの無菌接続に使われる無菌コネクター。清澄化ラインの組み立てに使われる。公式サイト Watson-MarlowPeristaltic Pumps清澄化後液や工程液の送液に使われるチューブポンプ。シングルユース流路と相性がよい。公式サイト Endress+HauserPressure / Flow Instrumentsろ過ラインの入口圧・出口圧・流量監視に使われる圧力・流量計測機器。差圧管理に関係する。公式サイト SartoriusSartocheck(完全性試験テスター)膜を除菌グレードとして使う場合の完全性試験に対応する自動テスター。バブルポイント・拡散流などに使われる。公式サイト 詳しく見る
用途・特徴
厚みのあるろ材で濁質を受け止めるデプスフィルターと役割を分担し、清澄化後の液を整えて後段フィルターやカラムへ渡します。
メンブレンフィルターは、デプスフィルターや遠心で大きな細胞・デブリを除いた後に残る微粒子や微生物を、膜表面と孔で捕捉します。主な用途は、ハーベスト後の二次清澄化、0.2µm除菌ろ過の手前でのバイオバーデン低減、Protein A前やポリッシュ前のロード液の除粒子、低pHウイルス不活化後やUF/DF前の微粒子除去、培地・バッファーの清澄ろ過などです。0.1〜0.65µmの範囲では、目的に応じて0.45µm(バイオバーデン低減)、0.2µm(除菌)、0.65/0.8µmのプレフィルター層を使い分け、しばしば0.45/0.2µmや0.8/0.45µmの二層で多段化します。
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膜材質はPESとPVDFが主流で、高流量・低タンパク吸着・広いpH適合性が選定の軸になります。膜は厚みのあるろ材より保持容量が小さく、濁質負荷が高い液では急速に目詰まりするため、デプスフィルターやフリースプレフィルターで負荷を下げてから使うのが基本です。実工程ではフラックス(LMH)と差圧の推移を見ながら、Vmax/Pmax試験などで処理量(L/m²)を評価し、必要面積を決めます。シングルユースのカプセルやアセンブリが広く使われ、ガンマ滅菌品は洗浄バリデーションの負担を下げます。
基本的には、デプスフィルターや遠心で清澄化した液を、必要に応じてプレフィルターを介してメンブレンフィルターへ通し、微粒子や微生物を低減します。
1ろ過対象液の濁度、粒子負荷、バイオバーデンを確認する 2目的を決める(二次清澄化/バイオバーデン低減/除粒子)
3孔径、膜材質、ろ過面積、形式(カプセル/カートリッジ)を選定する 5バッグ、チューブ、ポンプ、圧力センサーと接続する 100.2µm除菌ろ過やクロマト工程など次工程へ送る 実際の運用は、前処理(デプス/遠心)の有無、液の濁質負荷と組成、目的(清澄化かバイオバーデン低減か除菌か)、処理量、許容差圧、シングルユースかステンレスハウジングか、GMP要件によって変わります。除菌ろ過(0.2µm滅菌フィルター)として無菌性を保証する場合は完全性試験とバリデーションが別途必要です。
メンブレンフィルター と デプスフィルターの違いは?
メンブレンフィルターとデプスフィルターは、どちらも清澄化に使われますが、捕捉の仕組みと向く濁質負荷が異なり、しばしば直列で組み合わせます。
結論細胞やデブリが多いハーベスト液をいきなり膜に通すと急速に目詰まりするため、デプスフィルターや遠心で大きな固形分・濁質を先に除き、その後にメンブレンフィルターで微粒子・微生物を仕上げる構成が基本です。膜の孔径は明確に規定でき、後段の0.2µm除菌ろ過やクロマトへ渡す液質を安定させます。
孔径と用途(0.1〜0.65µm)
| 孔径 | 主な役割 | 代表的な使い方 |
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| 0.65µm / 0.8µm | 粗い除粒子・プレフィルター層 | 0.45/0.2µm膜の前段、濁質の高い液の負荷軽減 |
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| 0.45µm | バイオバーデン低減・除粒子 | クロマト前後、中間体プール、二次清澄化の仕上げ |
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| 0.45/0.2µm(二層) | バイオバーデン低減+除菌前段 | プレ層で詰まりを抑え0.2µm膜の処理量を確保 |
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| 0.2µm / 0.22µm | 除菌ろ過(sterilizing-grade) | 培地・バッファー・原薬の無菌化(完全性試験が必要) |
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| 0.1µm | マイコプラズマ低減・高度除菌 | マイコプラズマ管理が要る培地や供給液 |
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| 0.45µm 疎水性 | 通気・少量ガスろ過の補助 | 小規模ベントや一部の用途(本格ベントは専用品) |
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| 膜材質 | 特徴 | 主な用途・注意点 |
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| PES(ポリエーテルスルホン) | 高流量、低タンパク吸着、広いpH適合性、湿潤・試験が容易 | 二次清澄化・バイオバーデン低減の主流。培地・バッファー・タンパク質液 |
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| PVDF(親水化) | 低タンパク吸着、低抽出物 | タンパク質・製剤の除粒子・最終前処理、低吸着が要る液 |
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| PVDF(疎水性) | 撥水性で気体は通し水は通さない | 通気・ベント用途(液の清澄化には用いない) |
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| セルロース系(CA/RC/MCE) | 低吸着グレードもあるが用途が限定的 | 一部の水系・分析前処理。本工程では適合確認が必要 |
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| ナイロン | 正電荷品は微量の負電荷不純物低減に寄与 | 特定用途。タンパク吸着・適合性に注意 |
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| ポリプロピレン/ガラス繊維(フリース) | 粒子・コロイドを深さ方向に捕捉 | 膜の前段プレフィルター。膜の保持容量を補う |
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| 形式 | 内容 | 向く場面 |
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| プリーツカートリッジ | ステンレスハウジングに装填する標準形式 | SIP/オートクレーブ運用、大量処理 |
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| シングルユースカプセル | ハウジング一体型の使い捨て。ガンマ滅菌品もある | シングルユース工程、洗浄バリデーション不要化 |
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| 二層(プレ+メンブレン) | 0.8/0.45µmや0.45/0.2µmを一体化 | 詰まりやすい液の処理量確保 |
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| フリースプレフィルター+膜 | PP/ガラス繊維で前処理し膜で仕上げる | 高濁度・高粒子負荷の二次清澄化 |
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| ディスク/小型カプセル | 47mmディスクや小型カプセルのスケールダウン品 | Vmax/Pmax試験、処理量・性能評価 |
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| 流路一体型アセンブリ | 膜・バッグ・チューブ・コネクター一体 | 二次清澄化ライン、無菌移送前ライン |
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| 確認項目 | 内容 | 目的 |
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| 濁度 | ろ過前後の濁り | 清澄化・除粒子性能を確認する |
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| 粒子数 | 微粒子・残デブリ量 | 後段フィルター・カラムへの負荷確認 |
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| バイオバーデン | ろ過前後の微生物数 | バイオバーデン低減効果を確認する |
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| 差圧(ΔP) | 入口圧・出口圧の差の推移 | 目詰まりと処理限界を把握する |
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| フラックス(LMH) | 面積あたりの流量 | ろ過速度と処理時間を設計する |
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| 処理量(L/m²) | 目詰まりまでの単位面積処理量 | Vmax/Pmaxで必要面積を算出する |
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| 回収率 | 目的タンパク質の回収率 | 膜への吸着ロスを確認する |
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| タンパク吸着 | 製品が膜に吸着しないか | 回収率低下を防ぐ |
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| pH・導電率 | 工程液条件 | 膜性能や吸着への影響を確認する |
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選定ポイント
目的二次清澄化か、バイオバーデン低減か、除粒子か、除菌前段か
前処理デプスフィルターや遠心で濁質を下げてあるか
孔径0.65/0.45/0.2/0.1µmなど目的に合う孔径か、二層化するか
膜材質PES、親水化PVDFなど液との適合性と吸着特性
タンパク吸着目的物の吸着ロスが少ない低吸着膜か
化学適合性pH、有機溶媒、界面活性剤、洗浄液への耐性
ろ過面積バッチ量と許容ろ過時間を満たす面積か
処理量Vmax/Pmaxで目詰まり前の処理量(L/m²)を評価する
フラックス・差圧許容差圧内で必要流量を確保できるか
プレフィルター詰まりやすい液でフリース/粗膜を前段に置くか
形式ステンレスカートリッジかシングルユースカプセルか
滅菌方法SIP/オートクレーブ対応かガンマ滅菌品か
完全性試験除菌グレードとして使う場合の試験基準とテスター適合
E&L・抽出物抽出物・溶出物データ、低E&L設計か
GMP文書CoA、バリデーションガイド、変更通知、規制文書
供給性標準品、リードタイム、スケール展開、セカンドソース
メンブレンフィルターは、清澄化後の液の除粒子・バイオバーデン低減が必要な多くの工程で使われます。
メンブレンフィルターは、清澄化後の除粒子・バイオバーデン低減が必要な多くのモダリティーで使われます。
二次清澄化中間体プール処理
低吸着膜での除粒子・バイオバーデン低減が重要。
培養液清澄化ウイルス液除粒子
細胞基材・ウイルス液の除粒子・清澄化に使われる。孔径と回収率に注意。
清澄化後除粒子ウイルスろ過前処理
ベクター液の除粒子に使われるが、回収率や吸着の確認が要る。
掲載情報の確認日:2026年7月(メーカー公開情報をもとに編集部が確認。最新・正確な仕様は各社公式をご確認ください)