Columna de cromatografia industrial

Unaindustrialchromatografiacolumniés una eina que s’utilitza per a l’anàlisi química que separa els compostos en una barreja i mesura la quantitat de cada compost . que s’utilitza àmplia Consisteix en una fase estacionària i una fase mòbil . en l’anàlisi cromatogràfica, la mostra es passa per una columna, on les característiques de la fase fixa i la fase mòbil permeten que diversos compostos passin per la columna a diferents ritmes, aconseguint així la separació . aquests compostos es poden detectar i analitzar quantitativament per un detector.}}}}}

L’efecte de separació de la columna depèn de la fase estacionària seleccionada, així com de les condicions de preparació i funcionament de la columna . Materials d’embalatge comuns per a columnes de distribució inclouen la columna d’octà de carboni (ODS/C18), columna d’octà de carboni (MOS/C8), hexil de carboni/C6, columna quaternària de carboni (BUTYL/C4), Methyl/C1 de carboni, columna d’intercanvi d’unió, un intercanvi d’unió, una columna d’intercanvi d’unió, una columna de canvi d’unió, un intercanvi de l’intercanvi d’unió, un intercanvi de l’intercanvi d’unió, un intercanvi d’unió, un intercanvi d’unió, un intercanvi d’unió, un intercanvi d’unió, un intercanvi d’unió, un intercanvi d’unió, una connexió de l’intercanvi d’unió, unió de l’intercanvi d’unió, unió de l’intercanvi de carboni) (Sax), columna d'intercanvi de cations (SCX), columna fenil (fenil), columna amino (a) mino/nh2), ciano/cn/nitrile, etc .

Les columnes de cromatografia industrial tenen una àmplia gamma d'aplicacions en diversos camps, inclosos:

Biofarmacèutic:La columna cromatogràfica és el principal mitjà de separació i purificació de biofarmacèutic, que s’utilitza per a la fabricació de productes biològics d’alta puresa i alta activitat .
Seguretat alimentària:S'utilitza per detectar substàncies nocives com ara additius i residus en els aliments per assegurar la seguretat alimentària .
Monitorització ambiental:Separació i anàlisi de contaminants al medi i avaluació de la qualitat ambiental .
Petroquímic:S'utilitza per a la detecció de puresa de productes del petroli, anàlisi de la impuresa, etc .

En molts àmbits com l’anàlisi industrial, el seguiment ambiental, la investigació i el desenvolupament de fàrmacs, la columna cromatogràfica és una eina clau de separació i el seu rendiment afecta directament la precisió i la fiabilitat dels resultats analítics . El rendiment de la columna depèn en gran mesura del tipus i les característiques dels seus farcits . aquest article es debatrà els tipus d’ompliment, els principis de selecció i els punts de l’atenció i els punts de l’atenció i els punts de l’atenció i els punts d’atenció i els punts de l’atenció i els punts d’atenció i els punts d’atenció i els punts d’atenció i els punts de selecció, els punts de selecció i els punts d’atenció i els punts d’atenció i els punts de selecció, els punts de selecció i els punts de selecció, els principis de l’atenció i els punts de selecció, els principis de l’atenció i els punts de selecció en els principis de l’atenció, els principis de l’atenció, els punts de selecció en pràctiques en molts. Aplicació de columnes cromatogràfiques industrials, per tal de proporcionar una referència útil als investigadors en camps relacionats .

El tipus d’embalatge de columnes

La selecció de farcits de columnes és àmplia i, segons els diferents materials bàsics, es pot dividir en farcits inorgànics, farcits orgànics i farcits biològics . Cada farciment té les seves pròpies propietats físiques i químiques úniques i l’abast de l’aplicació .

Farcit inorgànic

Els farcits inorgànics són coneguts per la seva alta estabilitat mecànica, estabilitat de temperatura alta i estabilitat àcid-base, i són adequats per a condicions de separació més exigents . Els farcits inorgànics comuns inclouen gel de sílice, alúmina, carboni grafititzat i zirconia .

El gel de sílice és un dels farcits inorgànics més utilitzats i la seva superfície té grups funcionals polars com el grup hidroxil de silici (SiOH), adequat per a la cromatografia de fase normal i la cromatografia de fase inversa {{0 La cromatografia de fase, l’enllaç de superfície del gel de sílice té una polaritat relativament feble de grups funcionals, com C18, C8, etc ., la polaritat més gran del grup és primer eliminat

L’alumina també és una mena de farciment inorgànic, i les seves partícules són rígides i es poden convertir en un llit de columna cromatogràfic estable . El farciment d’alumina és adequat per a fase mòbil amb pH fins a 12, però el seu rang d’aplicació està limitat a causa de la seva forta acció amb compostos alcalins .

El carboni grafititzat és un nou tipus de farciment inorgànic la superfície de la qual és la base de la retenció sense cap altra modificació de superfície . Els farcits de carboni gràfics tenen una capacitat de retenció més forta que el gel de sílice unida alquil o els farcadors de polímer porós i són adequats per separar certs isòmers geomètrics . a més s'utilitza a qualsevol pH i temperatura .

El farcit de Zirconia és un dels nous farcits inorgànics estudiats en els darrers anys . És una columna comercial de microsfera de zirconia porosa comercial amb un recobriment de polímer només . de zirconi

 

Farcits orgànics

Els farcits orgànics inclouen principalment els farcits de polímer, com ara el poliestirè-divinilbenzene, el polimetilpropionat, etc. {. Aquests càrregues es poden utilitzar en el rang de pH d'1 a 14 i tenen una hidrofobicitat més forta {{4} Les proteïnes . A més, els farcits orgànics tenen una bona estabilitat química i tèrmica i són adequats per a una àmplia gamma de condicions de separació .

 

Farcits biològics

Els farcits biològics són principalment adequats per a l’anàlisi de macromolècules biològiques, com ara proteïnes o àcids nucleics . Els farcits biològics comuns inclouen la columna de fase estacionària de polisacàrids, la columna ciclodextrina Biomolecules .

La selecció de l’embalatge de columnes adequat és la clau per assegurar l’efecte de separació de la cromatografia . Quan es seleccioneu els farcits, cal tenir en compte els factors següents:

 Mode de separació

Segons les propietats dels analits, el mode de separació cromatogràfic adequat es selecciona . Els modes de separació cromatogràfica comuns inclouen cromatografia en fase invertida (RPC), cromatografia de fase normal (hilic), cromatografia d’intercanvi d’ions (IEC), cromatografia d’afinitat (afinitat) i permeació de gel Diferents modes de separació tenen requisits diferents per a farcits, com ara la cromatografia en fase inversa sol seleccionar els farcits no polars basats en gel de sílice o polímer, mentre que la cromatografia de fase normal selecciona els farcits polars .

 Fase fixa i fase mòbil

L’elecció de la fase estacionària depèn de la polaritat, la mida molecular i l’estructura de l’analit . per a substàncies polars, es poden seleccionar els farcits polars, com ara gel de sílice i farciments de columnes hidrofíliques; Per a substàncies no polars, es poden seleccionar els farcits no polars, com ara els farcits de columnes hidrofòbiques . al mateix temps, la polaritat de la fase mòbil també ha de coincidir amb la fase fixa per assegurar un bon efecte de separació ., per exemple, en cromatografia en fase normal, la polaritat de la fase mòbil hauria de ser inferior a la de la fase estacionària; En cromatografia en fase invertida, la polaritat de la fase mòbil és més forta .

 Mida de partícules i obertura

La mida de les partícules del farcit afecta directament l’eficiència de la columna i la capacitat de càrrega de la mostra . Els farcits de gra fi poden proporcionar una eficiència de columna més elevada, però pot provocar una pressió posterior més gran; L’embalatge de gra gruixut és beneficiós per a la càrrega de mostres, però l’eficiència de la columna és baixa . Per tant, la selecció de farcits ha d’equilibrar-se segons les necessitats reals de separació . A més, la mida dels porus del farcit també afecta el temps de retenció i la selectivitat de les analitzacions {{5}. Els farcits de mida de porus són útils per millorar la retenció de compostos moleculars petits .

 Estabilitat química

El farcit seleccionat ha de ser químicament estable en condicions analítiques i no reaccionar amb la mostra o la fase mòbil . Aquesta és la base per assegurar la precisió i la fiabilitat de l’efecte de separació cromatogràfic

 Marca i cost

Diferents marques de farcits de columnes poden variar en el rendiment, però també han de tenir en compte els factors de cost . Quan seleccioneu els farcits, cal tenir en compte les condicions i el pressupost del laboratori i triar productes rendibles .

► Purificació d'anticossos monoclonals (mAbs) en biofarmacèutics

Fons

A global biotech company aimed to scale up the purification of a therapeutic monoclonal antibody (mAb) from a 50 L pilot batch to a 1,000 L commercial batch. The challenge was to maintain >99% de puresa mentre minimitzeu la formació d’agregats i la proteïna de cèl·lules hostes (HCP) de contaminació .

Metodologia

Disseny de columnes:

Una columna d’acer inoxidable de 300 mm (ID) × 500 mm d’acer inoxidable empaquetada amb una resina d’afinitat proteïna (Mabelect Sure, Cytiva) .

Pressió de funcionament màxima: 3 bar .

Paràmetres de procés:

Buffer d’enquadernació: 20 mm fosfat de sodi, pH 7.4.

Taper Elution: 0,1 m àcid cítric, pH 3.0.

Flux: 150 ml/min (velocitat lineal: 100 cm/h) .

Automatizació:

Sensors integrats d’un sol ús per a pH, conductivitat i detecció UV (280 nm) .

Neteja automatitzada al lloc (CIP) amb 0 . 5 m NaOH.

Resultats

Rendiment: 85% (1.020 g de mAb a partir de 1.200 g de menjar brut) .

Puritat: 99 . 5% (anàlisi HPLC).

Contingut agregat:<1% (size-exclusion chromatography, SEC).

Reducció de HCP: de 50, 000 ppm a<5 ppm (ELISA assay).

Takeaways clau

Escalabilitat: La relació L/D de la columna (longitud a diàmetre) de 1 . 67 va assegurar un rendiment consistent entre escales.

Cicle de vida de resina: la proteïna A resina va sobreviure a 100 cicles amb CIP, reduint els costos per lots un 30%.

Automatització: monitoratge en temps real va reduir la intervenció manual en un 70%, millorant la fiabilitat del procés .

En aplicacions pràctiques, després de seleccionar l’embalatge de columnes adequats, cal prestar atenció els punts següents per assegurar l’efecte de separació cromatogràfica:

 Certificat Llegiu el manual d’instruccions de la columna

Abans d’utilitzar una nova columna, heu de llegir detingudament les seves instruccions per entendre la naturalesa del farcit, les condicions d’ús i els mètodes de manteniment . Això ajuda a assegurar l’ús adequat de la columna i estén la seva vida útil .

 Utilitzeu una columna ben plena

Assegureu -vos que la columna estigui ben plena, sense bombolles, sense esquerdes i altres defectes . Això ajuda a assegurar la consistència i la precisió de l'efecte de separació cromatogràfic .

 Minimitzar les fluctuacions d’estrès

En el procés de separació cromatogràfica, les fluctuacions de pressió s’han de minimitzar per evitar xocs mecànics i tèrmics . Això ajuda a protegir els farcits de columnes i ampliar la seva vida de servei .

 Utilitzeu columnes de protecció i filtres en línia

Per protegir els farcits de columnes de la contaminació i els danys, es poden utilitzar columnes protector

 Rentar la columna amb freqüència amb un solvent fort

El rentat regular de la columna amb un dissolvent fort pot eliminar les impureses i els contaminants que queden a la superfície del farcit i mantenir el seu bon rendiment de separació .

 Filtreu completament la mostra i la fase mòbil

Abans d’injectar la mostra i la fase mòbil a la columna, s’ha de filtrar completament per eliminar les partícules d’impuresa . Això ajuda a evitar l’obstrucció i reducció de l’efecte de separació .

 Controleu la temperatura de la columna

La temperatura d’ús de la columna té un efecte important en el seu efecte de separació . en circumstàncies normals, la temperatura de la columna ha de ser inferior a 40 graus . per a les columnes amb matriu de gel de sílice, el valor de pH de la fase mòbil s’ha de mantenir entre 3 . 0 i 8.0 per evitar danys de farciment i disminuir l’efecte de separació.

Etiquetes populars: Columna de cromatografia industrial, Fabricants de columnes de cromatografia industrial de la Xina, proveïdors, fàbrica