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直接碾压——径向层析工艺与传统轴向工艺对标数据公布

2023年06月08日 14:12:39 人气: 1118 来源: 广州市艾贝泰生物科技有限公司
01
什么是径向层析技术?


传统的轴向流层析技术中,其流体在柱内从一端流向另一端,通常是柱上端往下端流动,液流方向沿着中轴重力方向向下流动。

而径向层析技术不同于传统的轴向流层析技术,径向流色谱柱流动相携带样品沿径向迁移。径向层析柱设计成了套筒状,即填料形状不是传统的柱状,而是类似于甜甜圈的形状,层析柱包含内外表面,中间通道装载填料。

通常,径向层系中流动相从柱顶部进入,后通过管路分散至外挡板,后垂直与中轴径向往内挡板流动,填料即装载与内外挡板之间,如下图所示:

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为了保持柱高及线流速不变,实现严谨的纯化?艺放?,结合径向及传统轴向柱的特点设计的Wedge柱应运而生。轻松实现从实验室规模的轴向柱到大规模的径向柱的线性放大。

另外,Wedge 柱实现了传统轴向层析?艺到径向?艺的桥接,免除了那些?试或中试使?传统轴向层析工艺?中试或?产想要使用径向层析工艺客户的后顾之忧。

Wedge柱为更大规模径向层析柱的缩?模型,类似于切蛋糕,?型径向层析柱为蛋糕,Wedge柱为切下来的??块。如下图所示:

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02
径向层析工艺与传统轴向工艺的对标数据




1)Superflo径向层析柱与传统轴向柱的层析效率比对

目前生物制品蛋白原液的工艺开发及生产中的层析柱柱高通常高于10cm, 个别友商甚至高达30cm, 同时填料常用琼脂糖等软胶填料,当层析设置较高线性流速、较短保留时间时通常会产生较高的系统反压,尤其是满载上样或者发酵上清性状不佳时更甚,容易超出一般软胶耐受压力0.3Mpa, 导致层析缓慢、效率低下。

superflo径向层析柱的设计有效避免了过高的系统反压,可以大幅缩短保留时间、提升层析效率,现将径向柱与传统轴向柱进行性能比对。

实验材料如下所示:

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本实验中使用同一种填料装填的不同层析柱,保持两种柱子体积流速及保留时间一致,使用超纯水为流动相,测试其在不同运行流速下的压力情况,从而反应运行效率。

测试结果如下:

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目前层析工艺中所使用的保留时间通常介于5-10min, 本次实验考察了2.2-50min保留时间内径向和轴向层析工艺的运行效果,表中可见,轴向工艺随着保留时间的缩短压力上升显著高于径向工艺,保留时间2.2min时轴向工艺已经超过了一般软胶的耐受压力0.3Mpa, 而径向工艺仍然处于很低的反压水平。




2)Wedge层析柱与传统轴向柱的层析效率比对

Wedge柱为superflo径向柱的缩小模型,通常用于工艺开发中,最小规格柱体积为5ml, 本次对比测试采用20ml wedge柱进行。

实验材料如下所示:

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本实验中使用同一种填料装填的不同层析柱,保持两种柱子线性流速及保留时间一致,使用超纯水为流动相,测试其在不同运行流速下的压力情况,从而反应运行效率。

测试结果如下:

图片

目前层析工艺中所使用的保留时间通常介于5-10min, 本次实验考察了2-50min保留时间内wedge柱和传统轴向层析工艺的运行效果。

图中可见,轴向工艺随着保留时间的缩短压力上升显著高于径向工艺,保留时间2min时轴向工艺反压0.26 Mpa已经逼近了一般软胶的耐受压力0.3Mpa

值得注意的是本次使用纯水作为流动相,实际研发及生产中上样样品为高浓度发酵上清,样品性状、流动性等远远低于纯水,上样后头部柱料高密度富集样品,会造成更高的反压。

另外,本次实验使用聚合物硬胶填料进行测试,其压力表现本来就显著*于软胶填料,而目前研发及生产中软胶市场仍然占据主导地位,可以预见,在工业客户软胶层析的使用场景中,wedge柱径向工艺会展现出比本次硬胶填料测试更强劲的性能。

本次测试保留时间2min时wedge柱径向工艺反压0.12Mpa,显著低于传统轴向柱反压,从而为更快的线性流速、更短的保留时间提供了高效率层析的数据支撑。

03
径向层析技术之核心优势


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径向层析的特点如下:

1)层析效率提高4倍以上

2)更好的柱效及分离趋势

3)防?浓度依赖聚集沉淀和蛋?降解,提高回收率

4)易于放?,放?后占地更小

5)服务24+FDA批准药物,经过市场验证


径向层析技术具有快速、高效的核心优势,对于进行中试及生产的客户可大幅节省时间成本。

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