Aplikasi Proses Membran dalam Bioteknologi

Aplikasi Proses Membran dalam Bioteknologi Mohammad Fulazzaky Teknik Kimia, ITB, Jalan Ganesha No. 10, Bandung, Indonesia [email protected]

Abstrak __________________________________________________________________________________________________ Proses membran pada aplikasinya dalam bioteknologi kian bermunculan baik pada proses hulu maupun hilir, terutama proses mikrofiltrasi dan ultrafiltrasi, serta berbagai proses terintegrasi seperti bioreaktor membran, kromatografi membran, hingga kontaktor membran. Proses membran banyak diminati karena selektivitasnya yang baik, rasio luas permukaan per unit volume yang tinggi, serta kemampuannya yang baik dalam mengotrol level kontak dan/atau pencampuran antara dua fasa reaktan. Secara umum dalam artikel ini disajikan berbagai proses membran yang seringkali ditemui pada bidang bioteknologi, dan secara spesifik akan membahas mengenai material membran, desain modul, parameter operasi, dan berbagai macam aplikasinya yang mungkin diterapkan dalam bidang bioteknologi. Kata kunci: mikrofiltrasi, ultrafiltrasi, bioreaktor membran, kromatografi membran, kontaktor membran __________________________________________________________________________________________________

5]. Aplikasi MF dan UF umumnya mencakup proses pemekatan protein, sistem pertukaran buffer, penjernihan suspensi untuk panen sel (cell harvesting), serta sterilisasi untuk penghilangan virus dan bakteri [1, 2, 4, 5, 8, 9]. Bioreaktor membran merupakan suatu proses dimana enzim, mikroorganisme dan/atau antibodi tersuspensi dalam suatu larutan dan terkompartemen oleh membran dalam reaktor atau dapat juga teramobilisasi didalam matriks membran itu sendiri [1, 2, 8-11]. Kromatografi membran merupakan sutu proses alternatif kromatografi kolom konvensional (resin) untuk berbagai skema pemurnian kromatografi, yang mencakup pertukaran ion (ion exchange), hidrofobik, fasa-balik (reversed-phase), hingga kromatografi afinitas (affinity chromatography) [1]. Sedangkan kontaktor membran mengacu pada proses yang menggunakan gaya dorong tekanan untuk mendesak suatu fasa terdispersi menuju permeat melalui membran secara kontinu, dimana membran berperan sebagai konektor dari dua fasa (cairan) tersebut [1, 12]. Kontaktor membran umumnya digunakan untuk preparasi emulsi dan berbagai tipe partikel, seperti emulsi minyak-air, emulsi air-minyak, ataupun partikel polimerik [1]. Secara umum tujuan dari penulisan artikel ini adalah untuk memberi gambaran umum mengenai proses membran dalam bioteknologi, dan secara spesifik akan membahas mengenai material membran, desain modul,

1. Pendahuluan Dalam lingkup bioteknologi, penggunaan proses berbasis membran kian meningkat dalam berbagai aktivitas reaksi, klarifikasi, ataupun recovery, baik untuk produksi suatu molekul, emulsi, ataupun partikel tertentu [1-3]. Proses membran banyak diminati karena memiliki berbagai kelebihan, seperti selektivitasnya yang baik, rasio luas permukaan per unit volume yang tinggi, dan kemampuannya yang baik dalam mengontrol level kontak dan/atau pencampuran diantara dua fasa [1, 4-6]. Proses membran sangat cocok diaplikasikan untuk berbagai molekul biologis karena beroperasi pada temperatur dan tekanan yang relatif rendah serta tidak perlu melibatkan perubahan fasa dan penambahan bahan kimia aditif dalam prosesnya, sehingga dapat meminimalisir tingkat denaturasi, deaktivasi, dan/atau degradasi dari produk biologis [7]. Dalam artikel ini akan disajikan mengenai berbagai proses membran dalam bioteknologi, mencakup proses mikrofiltrasi (MF) dan ultrafiltrasi (UF), bioreaktor membran (BRM), kromatografi membran, dan kontaktor membran. Mikrofiltrasi dan ultrafiltrasi umumnya digunakan untuk perolehan (recovery) makromolekul serta menahan koloid ataupun partikel tersuspensi, dan telah umum diintegrasikan dengan baik pada proses hulu (upstream) maupun hilir (downstream) [1, 2, 4,

1

parameter operasi, dan berbagai macam aplikasinya yang mungkin diterapkan dalam bidang bioteknologi.

(Gambar 1). Pada konfigurasi cross-flow, aliran fluida akan melalui filter membran secara paralel dan permeat akan melalui membran karena adanya perbedaan tekanan. Konfigurasi cross-flow dapat mengurangi potensi pembentukan filter cake pada permukaan membran yang umumnya merupakan penyebab fouling (pembuntuan) membran [1, 2, 4]. Mode operasi dead-end umumnya digunakan untuk pemekatan larutan dengan konsentrasi padatan yang relatif rendah, sedangkan cross-flow umum digunakan pada filtrasi larutan yang memiliki konsentrasi padatan yang relatif tinggi [2].

2. Mikrofiltrasi dan Ultrafiltrasi Mikrofiltrasi dan ultrafiltrasi telah dikenal secara luas sebagai unit proses pemisahan [1, 2, 4, 5, 7, 8]. Konfigurasi mudul membran proses ini mencakup serat berongga (hollow fiber), tabung (tubular), flat and plate, spriral wound, dan rotating devices [1,2]. Lebih lanjut mode operasi proses ini dapat diklasifikasikan dalam dead-end dan cross-flow

Gambar 1. Perbandingan skematik mode operasi: (a) dead-end dan (b) cross-flow [1].

Aplikasi yang paling umum dari MF adalalah filtrasi sterilisasi (penghilangan bakteri) sebelum formulasi akhir berbagai bioproduk, serta untuk klarifikasi awal kaldu fermentasi (fermentation broth) guna menghilangkan sel ataupun partikel partikulat tersuspensi [1, 4, 5]. Filtrasi sterilisasi umumnya dilakukan pada konfigurasi dead-end menggunakan pori 0.2 μm. Metode tersebut telah divalidasi untuk mampu menghilangkan Brevundimonas diminuta secara absolut [13]. Namun demikian, pada beberapa kondisi tertentu, proses tersebut dilaporkan dapat meloloskan mikroorganisme yang berukuran sangat kecil, sehingga beberapa operator seringkali menggunakan pori 0.1 μm untuk meningkatkan jaminan sterilitas (umumnya pada proses farmasi) [14]. Disisi lain, aplikasi yang paling umum dari UF dalam proses hilir adalah pemekatan produk (penghilangan buffer ataupun pelarut), pertukaran buffer dan desalting (umumnya menggunakan diafiltrasi (DF)) [1, 4, 5]. Lebih lanjut beberapa

aplikasi mikrofiltrasi dan ultrafiltrasi yang telah umum diaplikasikan dalam cakupan bioteknologi dirangkum pada Tabel 1. Salah satu aplikasi MF dan UF yang signifikan dalam bidang bioteknologi adalah penghilangan virus dari kultur sel hewan. Proses tersebut bertujuan untuk memisahkan virus pada rentang ukuran 12 hingga 300 nm dari protein yang berukuran 4 hingga 12 nm [5, 24, 25]. Kultur sel mamalia sering digunakan sebagai agen produksi protein rekombinan. Namum, kontaminasi virus ataupun partikel yang memiliki kemiripan dengan virus (virus-like particle) umum terjadi, baik melalui kontaminasi indigenus, terintroduksi saat penambahan suplemen, ataupun ketika proses manipulasi dan perawatan. Berkaitan dengan masalah tersebut, pihak manufaktur membran selalu berupaya untuk mengembangkan produk yang mampu mencapai resolusi separasi virus dan protein. Kesadaran mengenai hal tersebut menjadi suatu 2

signifikansi dalam industri bioteknologi, karena kontaminasi virus tersebut (umumnya parvovirus) kerap terjadi [26]. Parvovirus sendiri merupakan partikulat yang sulit dihilangkan, karena ukurannya yang kecil (diameter sekitar 20 nm) dan cukup resisten

terhadap metode inaktivasi termal dan kimiawi. Oleh karenanya, untuk memastikan proses berlangsung dengan baik, intergrasi proses membran umum dilakukan serta selalu dilakukan pengawasan baik sebelum dan setelah proses berlangsung [1].

Tabel 1. Rangkuman beberapa aplikasi mikrofiltrasi dan ultrafiltrasi dalam bioteknologi. Jenis membran filtrasi*

Aplikasi atau studi yang telah dilaporkan

Referensi

MF, UF, DF

Produksi antibiotik; benzylpenicillin (penicillin G), erythromycin, medmycin, dan berbagai antibitok semisintetik. Membran berperan dalam klarifikasi awal dari kaldu fermentasi. Keuntungan mengintegrasikan sistem membran dibanding sistem konvensional adalah didapatkannya yield produk yang lebih tinggi.

[1, 2, 15-18]

UF, dengan material membran spesifik PS dan/atau PVDF

Penghilangan emulsifier dari kaldu antibiotik sebelum ekstraksi pelarut; serta dapat meningkatkan efisiensi ekstraksi.

[15, 19]

MF, UF

Perolehan (recovery) imunoglobulin heterogen (IgG) dari susu kambing transgenik.

[20]

MF, DF

Pemekatan dan pemurnian Brain-Derived Neurotrophic Factor (rBDNF) rekombinan dari sel E. Coli, umumnya menggunakan mode operasi crossflow.

[21]

MF

Perolehan (recovery) protein glycosylated therapeutic yang diproduksi melalui kultur sel hewan.

[22]

MF, UF

Perolehan (recovery) dan pemurnian alcohol dehydrogenase (ADH) dari bakers’ yeast. Proses pemurnian sejenis (ekstraksi enzim inreaselular) merupakan proses yang lazim dilakukan pada proses hilir.

[23]

MF

Optimasi perolehan (recovery) monoclonal antibody dari susu kambing transgenik. Optimasi tersebut meliputi variasi pH, nilai TMP (transmembrane pressure), konsentrasi umpan, tipe modul, dan laju aksial.

[20]

* MF: mikrofiltrasi, UF: ultrafiltrasi, DF: diafiltrasi, PS: polysulfone, PVDF: polyvinylidene fluoride

Banyak usaha yang difokuskan untuk mengembangkan modul membran baru dengan sasaran perbaikan karakteristik transfer masa untuk proses mikrofiltrasi dan ultrafiltrasi. Seperti misalnya rotating disk filter, cylindrical shape rotors, dan helical coiled Dean vortex systems [1]. Alternatif lain yang dikembangkan adalah penerapan high-frequency back-pulsing untuk membersihkan permukaan membran guna menghindari fouling (penyumbatan) serta meningkatkan fluks, sehingga pada beberapa kasus mempu meningkatkan transmisi protein dalam pemurnian produk vaksin terkonjugasi [26]. Teknik

lain yang dikembangkan dalam upaya peningkatan performa MF dan UF adalah integrasi gas sparging, pulsative flow, electric fields, ultrasonic field, atapun kombinasi electric/ultrasonic field [27]. Lebih lanjut, perbaikan berkelanjutan dalam upaya pemahaman dari sifat tiap-tiap larutan terhadap molekul, retensi partikel, dan potensi fouling juga dapat memeberikan peningkatan dalam performa mikrofiltrasi dan ultrafiltrasi [1, 28]. Seperti misalnya penyesuaian pH ataupun kekuatan ionik larutan dapat mempengaruhi laju transport protein yang melalui membran [29].

3

Dalam bioreaktor membran, biokatalis dapat dialirkan sepanjang modul membran, disegregasi dalam modul membran, ataupun diamobilisasi didalam atau dipermukaan membran melalui penjebakan (entrapment), gelifikasi, adsorpsi fisik, ikatan ion, ikatan kovalen, ataupun cross-linking [1]. Adapun keuntungan sistem enzim teramobilisasi dalam membran diantaranya adalah stabilitas dan produktivitas reaktor yang baik, kemurnian dan kualitas produk yang meningkat, serta reduksi potensi limbah [30]. Lebih lanjut sistem enzim teramobilisasi tersebut umumnya dilakukan pada modul serat berongga (hollow-fiber) dikarenakan tingginya densitas packing-nya (rasio luar area terhadap volume) [1].

3. Bioreaktor Membran Bioreaktor membran pada dasarnya merupakan pendekatan alternatif terhadap proses amobilisasi biokatalis (enzim, mikroorganisme, dan/atau antibodi) konvensional [1,2,8]. Bioreaktor membran merupakan suatu proses dimana biokatalis tersuspensi dalam suatu larutan dan terkompartemen oleh membran dalam reaktor atau dapat juga teramobilisasi didalam matriks membran itu sendiri (Gambar 2) [1]. Pada konfigurasi (a), sistem terdiri dari reaktor tangki teraduk (stirred tank reactor) yang terintegrasi dengan unit separasi membran; sedangkan pada konfigurasi (b), membran berperan sebagai penyangga biokatalis (supporting matrix) sekaligus sebagai unit separasi.

Gambar 2.

Konfigurasi bioreaktor membran; (a) reaktor yang dikombinasikan dengan unit operasi membran, (b) reaktor dengan membran aktif (biokatalis teramobilisasi) sebagai katalis sekaligus unit separasi [1].

Secara umum efisiensi sistem bioreaktor membran bergantung pada parameter biokimia (aktivitas katalitik, kinetika reaksi, konsentrasi, viskositas substrat dan produk), parameter geometrik (konfigurasi membran, morfologi dan distribusi ukuran pori), dan parameter hidrodinamik (transmembrane pressure (TMP) dan laju alir) [31]. Lebih lanjut, untuk bioreaktor membran dengan sistem biokatalis teramobilisasi, aspek kimia perangkap (entrapment) menjadi suatu parameter yang krusial. Walupun sistem teramobilisasi secara umum dapat meningkatkan stabilitas proses, masalah distribusi entrapment yang acak kadang dapat menurunkan aktivitas biokatalis, dikarenakan kemungkinan penghambatan (blocking) akses substrat dan oksigan (pada sistem aerob), ikatan rangkap dari materi penyangga yang mungkin terjadi, ataupun kondisi enzim yang terdenaturasi [32].

Aplikasi bioreaktor membran skala industri yang paling umum dilakukan adalah untuk pengolahan air limbah [1,8,33]. Sedangkan secara umum aplikasi bioraktor membran dapat mencakup produksi asam amino, antibiotik, antiinflamasi, obat antikanker, vitamin, dsb [1]. Adapun beberapa penerapan ataupun studi terhadap bioreaktor membran dalam bioteknologi secara spesifik yang telah dilaporkan dirangkum dalam Tabel 2. Dalam bidang bioteknologi, kesulitan utama teknologi bioreaktor membran untuk aplikasi skala industri berkaitan dengan aspek laju pembatas (rate-limiting) dan kendala scale-up, termasuk didalamnya siklus hidup enzim, ketersediaan enzim murni dengan harga yang rasional, kebutuhan biokatalis yang mampu dioperasikan pada substrat rendah, serta resiko kontaminasi mikroba [1]. 4

Tabel 2. Rangkuman beberapa aplikasi bioreaktor membran dalam bioteknologi. Jenis bioreaktor membran*

Aplikasi atau studi yang telah dilaporkan

Referensi

BRM teramobilisasi

Sintesis lovastatin dengan lipase Candida rugosa pada media penyagga (support material) berupa nilon.

[34]

BRM multifasa/ekstraktif

Produksi diltiazem chiral intermediet dengan multifasa/ekstraktif eznim bioreaktor membran.

[35]

BRM

Sintesis isomaltooligosaccharides dan oligodextrans pada sistem bioreaktor membran tersirkulasi menggunakan dextansucrase dan dextranase.

[36]

BRM teramobilisasi

Produksi krotorphin (analgesic) dalam media pelarut menggunakan α-chymotrypsin sebagai katalis dan αalumina tabung berongga sebagai media penyangga.

[37]

BRM

Biodegradasi fenol oleh Pseudomonas putida menggunakan hollow-fiber mikropori.

[38]

BRM teramobilisasi

Hidrolisis penicilin menggunakan hollow fiber enzimatik

[39]

* BRM: Bioreaktor membran

4. Kromatografi Membran

fasa-balik (reversed-phase), hingga kromatografi afinitas (affinity chromatography).

Membran adsorptif (kromatografi membran) merupakan suatu alternatif terhadap kolom kromatografi konvensional (resin) [1, 4, 40-42]. Proses ini dilaporkan mampu mensubstitusi kromatografi kolom konvensional (resin) untuk berbagai skema pemurnian kromatografi, yang mencakup pertukaran ion (ion exchange), hidrofobik,

Keuntungan dari membran adsorptif adalah waktu difusi yang relatif singkat dibanding kromatografi konvensional. Hal tersebut terkait dengan interaksi antara molekul dan sisi aktif membran yang terjadi melalui konveksi pori, bukan dalam cairan stagnan dalam pori artikel adsorben (Gambar 3) [1].

Gambar 3.

Perbandingan skematik antara; (a) kromatografi gel-bead dan (b) kromatografi membran [1]. L: ligand, S: solute. 5

Aplikasi kromatografi membran umumnya difokuskan pada proses purifikasi (pemurnian), mencakup pemurnian protein (monoclodal antibody, serum antibody, serum albumin, enzim, dsb.), DNA, dan virus [1]. Lebih lanjut beberapa studi ataupun aplikasi yang telah dilakukan terkait kromatografi membran dirangkum pada Tabel 3.

5. Kontaktor Membran Kontaktor membran dewasa ini kian diminati dalam bidang bioteknologi [1]. Penerapan yang umum dari teknologi ini adalah preparasi emulsi (emulsifikasi membran) dan preparasi endapan (presipitasi) [1,10]. Istilah kontaktor membran dapat didefinisikan sebagai koneksi antara dua fasa, A dan B, melalui pori membran. Membran kontaktor melibatkan penggunaan tekanan untuk mendesak fasa A menuju permeat melalui membran menuju fasa kontinu B, yang mengalir secara tangensial pada permukaan membran (Gambar 4) [1]. Pori membran bertindak sebagai kapiler paralel untuk mengintoduksi fasa A kepada fasa B. Pada kondisi tersebut dapat terjadi suatu reaksi (presipitasi) ataupun tidak terjadi reaksi (emulsifikasi) pada pertemuan kedua fasa tersebut [1].

Adapun salah satu hambatan dalam kromatografi membran adalah distribusi laju umpan yang tidak merata (non-uniform) pada membran, dikarenakan besarnya rasio diameter terhadap panjang dari modul yang umum digunakan. Kondisi tersebut pada akhirnya akan berdampak pada efisiensi proses [50]. Secara umum keberhasilan teknik kromatografi membran jarang sesuai ekspektasi, salah satu penyebabnya terkait keengganan operator unuk mencoba menerapkan teknologi ini [1], karena adanya pertimbangan satu dan lain hal, sehingga pengembangan berkelanjutan sulit tercapai.

Tabel 3. Rangkuman beberapa aplikasi kromatografi membran dalam bioteknologi. Jenis kromatografi membran

Aplikasi atau studi yang telah dilaporkan

Referensi

Kromatografi membran thiophilic

Pemurnian antibodi monoclodal dari media kultur sel.

[43]

Amobilisasi L-histidine dalam hollow-fiber

Separasi immunoglobulin G dari serum manusia.

[44]

Affinity membrane

Separasi MBP dari protein fusi.

[45]

Membran penukar ion

Isolasi peptida anti bakteri dari lactoferrin.

[46]

Membran penukar kation

Pemurnian alphavirus.

[47]

Membran penukar anion

Adsorpsi DNA.

[48]

Membran penukar anion kuat

Reduksi endotoksin dalam campuran protein.

[49]

Gambar 4. Diagram skematik proses emulsifikasi membran [1]. 6

Dalam kasus membran emulsifikasi, droplet akan terkumpul dan tumbuh pada permukaan membran, sampai mencapai ukuran tertentu kemudian terlepas. Kondisi tersebut ditentukan oleh beberapa faktor, meliputi gaya geser dari fasa kontinu, daya apung dari droplet terhadap fluida kontinu, tegangan antar muka, dan gaya tekan yang diberikan [50, 51]. Ukuran dan distribusi ukuran droplet yang terbentuk ditentukan oleh ukuran dan distribusi pori membran, serta derajat koalesensi [1]. Emulsifikasi membran memiliki kebutuhan energi yang relatif kecil (104 – 106 J/m3) dibandingakan mekanisme konvensional (106 – 108 J/m3) [52]. Lebih lanjut, adapun beberapa aplikasi dari kontaktor membran dirangkum pada Tabel 4.

beberapa penerapan teknologi lain seperti bioreaktor membran, kromatografi membran, dan kontaktor membran telah mulai banyak diminati dan mendapatkan peran masing-masing dalam industri bioteknologi. Aplikasi baru dari proses membran kian bermunculan, seperti misalnya biosensor [55] dan membran polimerik moleculary imprinted untuk pemisahan molekul [55]. Sangat luasnya rentang mekanisme kimiawi ataupun fisik yang berpotensi disubstitusi oleh membran (seperti permeasi, reaksi, dan pencampuran) menjadi daya tarik tersendiri dari proses membran. Untuk alasan tersebut, tidak mustahil akan adanya teknologi baru berbasis membran yang bermunculan pada masa mendatang. Asalkan parameter kesuksesan teknologi tersebut terpenuhi, yaitu keuntungan yang ditawarkan dan kemudahan diterima dalam persaingan pasar ketika bersaing dengan kompetitornya [1].

Adapun salah satu hambatan dari proses langsung emulsifikasi membran adalah rendahnya nilai maksimum dispersi fluks yang melalui membran (umumnya 0.01 – 0.1 m3/m2jam), sehingga perlu diperhitungkan faktor transisi dari zona “size-stable” menuju “continuous outflow” dan hambatan sterik antara droplet yang dapat terjadi secara stimultan pada pori yang berdekatan [1]. Untuk menghindari masalah tersebut, beberapa mode operasi telah diperkenalkan, seperti membran rotasi dan repeated membrane extrusion of coarsely pre-emulsified feeds [53, 54].

Daftar Notasi BRM DF DNA MF PS PVDF TMP UF

6. Kesimpulan Teknologi membran telah mampu menjadi bagian terintegrasi dari proses bioteknologi. Mikrofiltrasi dan ultrafiltrasi merupakan contoh paling umum yang telah diterapkan pada industri bioteknologi. Selain itu

Bioreaktor Membran Diafiltrasi Deoxyribo Nucleic Acid Mikrofiltrasi Polysulfone Polyvinylidene Fluoride Transmembrane Pressure Ultrafiltrasi

Tabel 4. Rangkuman beberapa aplikasi kontaktor membran dalam bioteknologi [1]. Jenis kontaktor membran

Aplikasi atau studi yang telah dilaporkan

Proses emulsifikasi membran

Sintesis microsphere (diameter 2-10 μm), dengan kombinasi subsequent suspension polymerization, subsequent solvent polymerization, serta metode droplet swelling.

Proses presipitasi membran

Preparasi nano partikel BaSO4 dan CaCO3, prepasarai polimer nanopartikel melaui polimerisasi interfasa atau reaksi nanopresipitasi antara fasa organik dan air.

7

[17] A. Morao, A.M.B. Alves, J.P. Cardoso. "Ultrafiltration of demethylchlortetracycline industrial fermentation broths." Separation and purification technology 22 (2001): 459-466. [18] A.M.B. Alves, A. Morao, J.P. Cardoso. "Isolation of antibiotics from industrial fermentation broths using membrane technology." Desalination 148.1 (2002): 181-186. [19] S.Z. Li, X.Y. Li, Z.F. Cui, D.Z. Wang, "Application of ultrafiltration to improve the extraction of antibiotics." Separation and purification technology 34.1 (2004): 115-123. [20] G.L. Baruah, G. Belfort. "Optimized recovery of monoclonal antibodies from transgenic goat milk by microfiltration." Biotechnology and bioengineering 87.3 (2004): 274-285. [21] M. Schutyser, R. Rupp, J. Wideman, G. Belfort, "Dean vortex membrane microfiltration and diafiltration of rbdnf e. coliinclusion bodies." Biotechnology progress 18.2 (2002): 322-329. [22] J.H. Vogel, K.‐H. Kroner. "Controlled shear filtration: a novel technique for animal cell separation." Biotechnology and bioengineering 63.6 (1999): 663674. [23] J.A. Levesley, M. Hoare. "The effect of high frequency backflushing on the microfiltration of yeast homogenate suspensions for the recovery of soluble proteins." Journal of Membrane Science 158.1 (1999): 29-39. [24] Aranha-Creado, Hazel, John Peterson, Ping Y. Huang. "Clearance of murine leukaemia virus from monoclonal antibody solution by a hydrophilic PVDF microporous membrane filter." Biologicals 26.2 (1998): 167-172. [25] S. Liu, et al. "Development and qualification of a novel virus removal filter for cell culture applications." Biotechnology progress 16.3 (2000): 425-434. [26] F. Meacle, et al. "Optimization of the membrane purification of a polysaccharide–protein conjugate vaccine using backpulsing." Journal of membrane science 161.1 (1999): 171-184. [27] R.J. Wakeman, C. J. Williams. "Additional techniques to improve microfiltration." Separation and Purification Technology 26.1 (2002): 3-18. [28] P. Aimar, et al. "Fouling and concentration polarisation in ultrafiltration and microfiltration." Membrane processes in separation and purification. Springer Netherlands, 1994. 27-57. [29] R. van Reis, et al. "High performance tangential flow filtration." Biotechnology and bioengineering 56.1 (1997): 71-82. [30] L. Giorno, E. Drioli. "Biocatalytic membrane reactors: applications and perspectives." Trends in biotechnology 18.8 (2000): 339-349. [31] L.L. Giorno, De Bartolo, E. Drioli. "Membrane bioreactors for biotechnology and medical

Daftar Pustaka [1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]

C. Charcosset, "Membrane processes in biotechnology: an overview." Biotechnology advances 24.5 (2006): 482-492. I.G. Wenten, Khoiruddin, P.T.P. Aryanti, A.N. Hakim. “Pengantar Teknologi Membran.” Teknik Kimia Institut Teknologi Bandung, 2010. I.G. Wenten. “Industri Membran dan Perkembangannya.” Teknik Kimia Institut Teknologi Bandung, 2015. R. van Reis, A. Zydney. "Bioprocess membrane technology." Journal of Membrane Science 297.1 (2007): 16-50 R. van Reis, A. Zydney. "Membrane separations in biotechnology." Current Opinion in Biotechnology 12.2 (2001): 208-211. I.G. Wenten. “Teknologi Membran: Prospek dan Tantangannya.” Teknik Kimia Institut Teknologi Bandung, 2015. L.J. Zeman, A.L. Zydney. Microfiltration and ultrafiltration: principles and applications. M. Dekker, 1996. I.G. Wenten, P.T.P. Aryanti. “Ultrafiltrasi dan Aplikasinya.” Teknik Kimia Institut Teknologi Bandung, 2014. G. Wenten, D. Koenhen, H.D. Roesink, A. Rasmussen, G. Jonsson, "Method for the removal of components causing turbidity, from a fluid, by means of microfiltration." Biotechnology Advances 15.2 (1997): 453-453. I.G. Wenten, A.N. Hakim, P.T.P. Aryanti. “Bioreaktor Membran untuk Pengolahan Limbah Industri.” Teknik Kimia Institut Teknologi Bandung, 2014. I.G. Wenten. “Teknologi Membran dan Aplikasinya di Indonesia.” Teknik Kimia Institut Teknologi Bandung, 2010. I.G. Wenten, N.F. Himma, N. Prasetya, S. Anisah. “Kontaktor Membran.” Teknik Kimia Institut Teknologi Bandung, 2015. R. Kuriyel, A.L. Zydney. "Sterile filtration and virus filtration." Downstream Processing of Proteins: Methods and Protocols (2000): 185-194. S. Sundaram, M. Auriemma, G. Howard, H. Brandwein, F. Leo, "Application of membrane filtration for removal of diminutive bioburden organisms in pharmaceutical products and processes." PDA journal of pharmaceutical science and technology 53.4 (1999): 186-201. A.M.A. Nabais, J.P. Cardoso. "Purification of benzylpenicillin filtered broths by ultrafiltration and effect on solvent extraction." Bioprocess Engineering 21.2 (1999): 157-163. H.V. Adikane, R.K. Singh, S.N. Nene. "Recovery of penicillin G from fermentation broth by microfiltration." Journal of membrane science 162.1 (1999): 119-123. 8

[32]

[33]

[34]

[35]

[36]

[37]

[38]

[39]

[40]

[41]

[42] [43]

[44]

applications." Membrane Science and Technology 8 (2003): 187-217. D.A. Butterfield, et al. "Catalytic biofunctional membranes containing site-specifically immobilized enzyme arrays: a review." Journal of Membrane Science 181.1 (2001): 29-37. W. Yang, N. Cicek, J. Ilg. "State-of-the-art of membrane bioreactors: Worldwide research and commercial applications in North America." Journal of Membrane Science 270.1 (2006): 201-211. F. Yang, et al. "Synthesis of lovastatin with immobilized Candida rugosa lipase in organic solvents: effects of reaction conditions on initial rates." Biotechnology and bioengineering 56.6 (1997): 671680. J.L. Lopez, S.L. Matson. "A multiphase/extractive enzyme membrane reactor for production of diltiazem chiral intermediate." Journal of Membrane Science 125.1 (1997): 189-211. A.K. Goulas, et al. "Synthesis of isomaltooligosaccharides and oligodextrans in a recycle membrane bioreactor by the combined use of dextransucrase and dextranase." Biotechnology and bioengineering 88.6 (2004): 778-787. M.P. Belleville, et al. "Preparation of hybrid membranes for enzymatic reaction." Separation and purification technology 25.1 (2001): 229-233. T.-P. Chung, P.-C. Wu, and R.-S. Juang. "Use of microporous hollow fibers for improved biodegradation of high-strength phenol solutions." Journal of membrane science 258.1 (2005): 55-63. I.G. Wenten, and I. N. Widiasa. "Enzymatic hollow fiber membrane bioreactor for penicilin hydrolysis." Desalination 149.1 (2002): 279-285. D.K. Roper, E.N. Lightfoot. "Separation of biomolecules using adsorptive membranes." Journal of Chromatography A 702.1 (1995): 3-26. C. Charcosset, “Review: purification of proteins by membrane chromatography." Journal of Chemical Technology and Biotechnology 71.2 (1998): 95-110. E. Klein, "Affinity membranes: a 10-year review." Journal of Membrane Science 179.1 (2000): 1-27. U.B. Finger, et al. "Application of thiophilic membranes for the purification of monoclonal antibodies from cell culture media." Journal of Chromatography B: Biomedical Sciences and Applications 664.1 (1995): 69-78. S.M.A Bueno, K. Haupt, M.A. Vijayalakshmi. "Separation of immunoglobulin G from human serum

by pseudobioaffinity chromatography using immobilized l-histidine in hollow fibre membranes." Journal of Chromatography B: Biomedical Sciences and Applications 667.1 (1995): 57-67. [45] F. Cattoli, G.C. Sarti. "Separation of MBP fusion proteins through affinity membranes." Biotechnology progress 18.1 (2002): 94-100. [46] I. Recio, S. Visser. "Two ion-exchange chromatographic methods for the isolation of antibacterial peptides from lactoferrin: In situ enzymatic hydrolysis on an ion-exchange membrane." Journal of chromatography A 831.2 (1999): 191-201. [47] A. Karger, et al. "Simple and rapid purification of alphaherpesviruses by chromatography on a cation exchange membrane." Journal of virological methods 70.2 (1998): 219-224. [48] H.R. Charlton, J.M. Relton, N.K.H. Slater. "Characterisation of a generic monoclonal antibody harvesting system for adsorption of DNA by depth filters and various membranes." Bioseparation 8.6 (1999): 281-291. [49] M. Belanich, et al. "Reduction of endotoxin in a protein mixture using strong anion-exchange membrane absorption." Pharmaceutical technology 20.3 (1996): 142-150. [50] F.T. Sarfert, M.R. Etzel. "Mass transfer limitations in protein separations using ion-exchange membranes." Journal of chromatography A 764.1 (1997): 3-20. [51] S.M. Joscelyne, G. Trägårdh. "Membrane emulsification—a literature review." Journal of Membrane Science 169.1 (2000): 107-117. [52] J. Altenbach-Rehm, "Production of o/w emulsions with narrow droplet size distribution by repeated premix membrane emulsification." Proc. the 3rd World Congress on Emulsions, Lyon, France, 2002. 2002. [53] J. Zhu, D. Barrow. "Analysis of droplet size during crossflow membrane emulsification using stationary and vibrating micromachined silicon nitride membranes." Journal of membrane science 261.1 (2005): 136-144. [54] G.T. Vladisavljević, M. Shimizu, T. Nakashima. "Preparation of monodisperse multiple emulsions at high production rates by multi-stage premix membrane emulsification." Journal of Membrane Science 244.1 (2004): 97-106. [55] I.G. Wenten. “Perkembangan Terkini di Bidang Teknologi Membran.” Teknik Kimia Institut Teknologi Bandung, 2014.

9