diafiltratie

Diafiltratie is een membraanfiltratie-techniek die wordt gebruikt om kleine opgeloste deeltjes uit een oplossing te verwijderen terwijl grotere moleculen, zoals eiwitten, worden vastgehouden. De methode maakt gebruik van een semipermeabele membraan met een gekozen molecuulgewichtsgrens (MWCO): grote moleculen blijven achter in het retentaat, terwijl water en kleine soluten door het membraan kunnen passeren.

Door continu vers buffer aan de feed toe te voegen en het filtraat af te voeren, wordt de concentratie van ongedesireerde kleine soluten in het retentaat verminderd en krijgt men een gewenste buffersamenstelling. Diafiltratie kan zowel in batch- als continue-zwakke modes worden uitgevoerd. Bij constante-volume diafiltratie blijft het retentaatvolume constant doordat de buffer wordt toegevoegd ter compensatie van het weggenomen filtraat; bij andere diafiltratiemodaliteiten kan het volume verschillend verlopen.

Typische systemen gebruiken ultrafiltratiemembranen met MWCO in de orde van 1–100 kDa voor eiwitten, terwijl microfiltratiemembranen worden toegepast voor grotere soluten en nanofiltratie voor kleinere soluten. Apparatuur omvat tangentiële filtratie (TFF) systemen, holle-fiber- of vlakplaatmembranen, en bijpassende pompen en reservoirs. Processparameters zoals transmembrane druk, dwarsstroomsnelheid en de diafiltratiefactor (de hoeveelheid toegevoegde buffer ten opzichte van het initiële retentaatvolume) bepalen de efficiëntie en de duur van de procedure.

Toepassingen zijn onder meer desalting van eiwitoplossingen, bufferuitwisseling voor vervolgtests of formuleringen, verwijdering van oplosmiddelen of kleine moleculen, en gecombineerde concentratie- en zuiveringsstappen. Beperkingen zijn onder meer membraanverontreiniging en verlies van doelmoleculen bij ongeschikte MWCO-selectie of te agressieve verwerking.