中空纤维滤膜以其独特的开放式流路结构，温和低剪切力，可以很好的满足对剪切力敏感的生物大分子以及成分较复杂的生物样品不同规模的浓缩和过滤需要， 广泛用于天然蛋白、重组蛋白、抗体、生长因子、病毒、多糖、核酸、天然产物和乳品饮料等生物技术领域。其管状流路流体力学模型能保证工艺放大的成功率，所以越来越多的工艺特别是考虑放大的工艺流程中开始使用中空纤维。

影响中空纤维切向流过滤工艺的因素也很多，在早期进行工艺开发时，也需要将这些因素，例如膜材质、孔径、高度、跨膜压、剪切力等条件对整个工艺的影响考虑进去，这样才能将开发的工艺成功的放大。

中空纤维切向流过滤工艺放大过程关键因素

1.膜材质不变

常见的滤膜材质一般包括天然膜和合成膜：天然膜采用天然来源的材料进行改性加工制造，如醋酸纤维素膜、再生纤维素膜等；合成膜中由高聚物为原料加工制成的有机合成膜应用较为广泛，包括聚砜、聚醚砜和聚偏氟乙烯等。不同的材质其溶剂兼容性，蛋白吸附量和对应的通量也不同，在工艺开发阶段，根据需求筛选合适的膜材质，在放大生产时要保持一致性。

2.膜孔径保持不变

膜孔径选择的一般原则如下：

如希望目标物质透过膜孔，一般选择膜孔径大小为目标物质直径5-10 倍以上，例如单抗生产中CHO 细胞培养液的柱前澄清，建议使用0.2或0.45μm中空纤维微滤膜，可以保持单抗分子(150kDa) 良好的膜通透性，实现高收率。

如希望目标物质充分截留，一般需选择膜孔径小于目标物质直径1/3 - 1/5：例如单抗(150kDa)生产中终产品的浓缩和缓冲液置换，一般选择30k 或50k 滤膜充分截留目标抗体。

理论上讲，大小相差10 倍以上的两种物质可以通过选择合适的膜孔径实现完全分离：例如5-10k 的中空纤维超滤膜充分截留去除内毒素，而小分子活性物质或缓冲盐类透过而实现分离。

超滤膜用于细胞收集速度更快，操作更简单：例如中空纤维750k 超滤膜用于大肠杆菌或昆虫细胞收集。

微滤膜用于蛋白澄清去除细胞碎片具有更好的目标蛋白收率：例如中空纤维0.1μm 滤膜用于大肠杆菌裂解液澄清过滤。

在工艺开发阶段，根据样品大小和其应用筛选合适的膜孔径，为保证成功放大，需要保持孔径不变。

3.膜通道长度不变

中空纤维膜柱的高度有30cm， 60cm 和110cm 不同的类型。同样剪切力下，随着长度的增加，滤膜两端的压力降越明显，尾端的滤膜透过率因局部跨膜压减小而降低，放大时更改膜柱高都会出现与研发不同的处理通量。因此放大时尽可能的保持研发时采用的高度。

例如对于工业生产时需要高度为60cm 的中空纤维柱时，在工艺开发时， 可以使用60cm的膜柱或者两根30cm膜柱串联使用。

4.跨膜压保持不变

过膜压力TMP是促使物质有膜的一端穿透到膜另一端的源动力，直接影响过滤通量。TMP 过低，由此产生过低的通量延长操作时间，降低效率，不利于目标分子的活性； TMP 过高将导致凝胶层和滤饼层的形成，影响Flux 的同时，也活性分子在膜表面的聚集沉淀失活，影响收率，需要找到最佳的操作条件，高效高收率地成工艺过程单元操作。

在放大时，需要保证工艺优化后的TMP 不变，这样才能保证通过小试工艺得出的通量推算到的膜面积，满足对应的料液量。

5.剪切力（循环速率）保持不变

剪切力（循环速率）是一把双刃剑，高的循环速率（剪切力）能够减少浓差极化，延缓滤饼（凝胶）层的形成，稳定高通量。但剪切力过高会对破坏样品中剪切力敏感的组分，因此在工艺开发时， 需要平衡料液的剪切力敏感性和处理通量，选择合适的剪切力。在放大后，为保证一致的通量和样品的活性，应保证优化后的剪切力不变。