Kolonna tal-kromatografija industrijali

AnindustrialcHromatographycOLUMNhija għodda użata għall-analiżi kimika li tifred il-komposti f'taħlita u tkejjel l-ammont ta 'kull kompost . huwa użat ħafna fl-industrija petrokimika, farmaċewtika, tal-ikel, protezzjoni ambjentali u oqsma oħra għal separazzjoni, purifikazzjoni u detezzjoni . jaħdem fuq il-bażi tal-bilanċ distributtiv bejn il-bilanċ fiss u li jiċċaqlaq tikkonsisti f'fażi stazzjonarja u fażi mobbli . Fl-analiżi kromatografika, il-kampjun jgħaddi minn kolonna, fejn il-karatteristiċi tal-fażi fissa u l-fażi mobbli jippermettu diversi komposti li jgħaddu mill-kolonna b'rati differenti, u b'hekk tinkiseb separazzjoni . Dawn il-komposti jistgħu mbagħad jiġu osservati u kwantitattivament analizzati minn Detector.}}}}}}}}}}}}}}}}}}}

L-effett ta 'separazzjoni tal-kolonna jiddependi fuq il-fażi stazzjonarja magħżula, kif ukoll il-kondizzjonijiet ta' preparazzjoni u tħaddim tal-kolonna . Materjali tal-ippakkjar komuni għall-kolonni ta 'distribuzzjoni jinkludu kolonna tal-karbonju tal-ottan (ODS / C18), kolonna tal-karbonju tal-ottan (MOS / C8), hexyl tal-karbonju / c6, kolonna kwaternarja tal-karbonju (Butyl / c4), Kolonna (sax), kolonna tal-iskambju tal-katjoni (SCX), kolonna tal-fenil (fenil), kolonna amino (a) mino / nh2), cyano / cn / nitrile, eċċ .

Il-kolonni tal-kromatografija industrijali għandhom firxa wiesgħa ta 'applikazzjonijiet f'numru ta' oqsma, inklużi:

Bijofarmaċewtika:Il-kolonna kromatografika hija l-mezz ewlieni ta 'separazzjoni u purifikazzjoni tal-bijofarmaċewtika, li tintuża għall-manifattura ta' purità għolja u prodotti bijoloġiċi ta 'attività għolja .
Sigurtà tal-Ikel:Użat biex jikxef sustanzi ta 'ħsara bħal addittivi u residwi fl-ikel biex jiżguraw is-sigurtà tal-ikel .
Monitoraġġ Ambjentali:Separazzjoni u analiżi ta 'sustanzi li jniġġsu fl-ambjent u valutazzjoni tal-kwalità ambjentali .
Petrokimiċi:Użat għall-iskoperta ta 'purità ta' prodotti tal-pitrolju, analiżi ta 'impurità, eċċ .

F’ħafna oqsma bħall-analiżi industrijali, il-monitoraġġ ambjentali, ir-riċerka u l-iżvilupp tal-mediċina, il-kolonna kromatografika hija għodda ta ’separazzjoni ewlenija, u l-prestazzjoni tagħha taffettwa direttament l-eżattezza u l-affidabbiltà tar-riżultati analitiċi . Il-prestazzjoni tal-kolonna tiddependi ħafna fuq it-tip u l-karatteristiċi tal-mili tagħha. Din il-karta tiddiskuti ħafna Kolonni kromatografiċi industrijali, sabiex jiġu pprovduti referenza utli għar-riċerkaturi fl-oqsma relatati .

It-tip ta 'ppakkjar tal-kolonna

L-għażla tal-mili tal-kolonna hija wiesgħa, u skont il-materjali bażiċi differenti, tista 'tinqasam fi mili inorganiċi, mili organiċi u mili bijoloġiċi . Kull mili għandu l-proprjetajiet fiżiċi u kimiċi uniċi tiegħu u l-ambitu tal-applikazzjoni .

Mili inorganiku

Il-mili inorganiċi huma magħrufa għall-istabbiltà mekkanika għolja tagħhom, l-istabbiltà tat-temperatura għolja u l-istabbiltà tal-aċidu-bażi, u huma adattati għal kundizzjonijiet ta 'separazzjoni aktar impenjattivi . Il-mili inorganiċi komuni jinkludu ġel tas-silika, alumina, karbonju grafiku u żirkonju .

Il-ġel tas-silika huwa wieħed mill-aktar mili inorganiċi użati komunement, u l-wiċċ tiegħu għandu gruppi funzjonali polari bħal grupp hydroxyl tas-silikon (SiOH), li huwa adattat għall-kromatografija tal-fażi normali u l-kromatografija tal-fażi reverse . fil-fażi normali tal-kromatografija, il-kromatografija tas-silika tintuża bħala fażi stazzjonarja, u l-komponenti polari huma maħsula mill-kolonna Il-kromatografija, it-twaħħil tal-wiċċ tal-ġel tas-silika għandu polarità relattivament dgħajfa ta 'gruppi funzjonali, bħal C18, C8, eċċ ., l-ikbar polarità tal-grupp hija l-ewwel imlaqqax {. mili tas-silikon għandhom stabbiltà kimika u termali tajba u huma adattati għal firxa wiesgħa ta' pH u kundizzjonijiet tat-temperatura .}

L-alumina hija wkoll tip ta 'mili inorganiku, u l-partiċelli tiegħu huma riġidi u jistgħu jsiru f'sodda tal-kolonna kromatografika stabbli . mili tal-alumina huwa adattat għal fażi mobbli b'ph sa 12, iżda l-firxa ta' applikazzjoni tagħha hija limitata minħabba l-azzjoni qawwija tagħha b'komposti alkalini.

Il-karbonju grafiku huwa tip ġdid ta 'mili inorganiku li l-wiċċ tiegħu huwa l-bażi ta' żamma mingħajr modifika oħra tal-wiċċ . mili tal-karbonju grafitizzat għandhom kapaċità ta 'żamma aktar b'saħħit jintuża fi kwalunkwe pH u temperatura .

Zirconia Filler huwa wieħed mill-mili inorganiċi ġodda studjati f'dawn l-aħħar snin . huwa kolonna kummerċjali ta 'microsphere zirconia poruża bil-kisi tal-polimeru biss . mili taż-żirkonja huwa adattat għall-firxa tal-pH 1 ~ 14, temperatura sa 100 grad sa 100 grad, għandha prospett wiesa' ta 'applikazzjoni .}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}

 

Mili organiċi

Il-mili organiċi jinkludu prinċipalment fillers tal-polimeri, bħal polistirene-divinylbenzene, polimetilpropionat Proteini . Barra minn hekk, il-mili organiċi għandhom stabbiltà kimika u termali tajba u huma adattati għal firxa wiesgħa ta 'kundizzjonijiet ta' separazzjoni .

 

Mili bijoloġiċi

Il-mili bijoloġiċi huma prinċipalment adattati għall-analiżi ta 'makromolekuli bijoloġiċi, bħal proteini jew aċidi nuklejiċi . mili bijoloġiċi komuni jinkludu derivattivi tal-polysaccharide kolonna stazzjonarja, kolonna taċ-ċiklodextrin u proteina chiral kolonna {} dawn il-mili jiksbu separazzjoni effiċjenti bl-użu tal-forzi ta' interazzjoni bejn Biomolecules .

L-għażla tal-ippakkjar tal-kolonna xierqa hija ċ-ċavetta biex tiżgura l-effett ta 'separazzjoni tal-kromatografija . Meta tagħżel fillers, il-fatturi li ġejjin jeħtieġ li jiġu kkunsidrati:

 Mod ta 'separazzjoni

Skond il-proprjetajiet ta 'l-analiti, il-modalità ta' separazzjoni kromatografika xierqa hija magħżula . modi ta 'separazzjoni kromatografika komuni jinkludu kromatografija ta' fażi maqluba (RPC), kromatografija ta 'fażi normali (HILIC), kromatografija ta' skambju ta 'joni (IEC), kromatografija ta' affinità (affinità) u permeazzjoni tal-ġel (affinità) u kromatografija ta ' Għal mili, bħalma huma l-kromatografija tal-fażi inversa ġeneralment tagħżel mili mhux polari bbażati fuq ġel tas-silika jew polimeru, filwaqt li l-kromatografija tal-fażi normali tagħżel mili polari .

 Fażi fissa u fażi mobbli

L-għażla tal-fażi wieqfa tiddependi fuq il-polarità, id-daqs molekulari u l-istruttura tal-analite . għal sustanzi polari, jistgħu jintgħażlu mili polari, bħal ġel tas-silika u mili tal-kolonna idrofiliċi; Għal sustanzi mhux polari, jistgħu jintgħażlu mili mhux polari, bħal fillers tal-kolonna idrofobiċi . Fl-istess ħin, il-polarità tal-fażi mobbli teħtieġ ukoll li taqbel mal-fażi fissa biex tiżgura effett ta 'separazzjoni tajjeb . per eżempju, fil-fażi normali tal-kromatografija, il-polarità tal-fażi mobbli għandha tkun inqas minn dik tal-fażi stazzjonarja; Fil-kromatografija tal-fażi maqluba, il-polarità tal-fażi mobbli hija aktar b'saħħitha .

 Daqs u apertura tal-partikuli

Id-daqs tal-partikula tal-mili jaffettwa direttament l-effiċjenza tal-kolonna u l-kapaċità tat-tagħbija tal-kampjun . mili tal-qamħ fin jista 'jipprovdi effiċjenza tal-kolonna ogħla, iżda jista' jwassal għal pressjoni tad-dahar miżjuda; L-ippakkjar bil-qamħ ħoxnin huwa ta 'benefiċċju għat-tagħbija tal-kampjun, iżda l-effiċjenza tal-kolonna hija baxxa . Għalhekk, l-għażla tal-mili jeħtieġ li tkun ibbilanċjata skont il-bżonnijiet ta' separazzjoni attwali . Barra minn hekk, id-daqs tal-pori tal-mili jaffettwa wkoll il-ħin taż-żamma Komposti, filwaqt li mili żgħar tad-daqs tal-pori huma utli biex itejbu ż-żamma ta 'komposti molekulari żgħar .

 Stabbiltà kimika

Il-mili magħżul għandu jkun kimikament stabbli taħt kondizzjonijiet analitiċi u ma jirreaġixxix mal-kampjun jew il-fażi mobbli . Din hija l-bażi biex tiżgura l-eżattezza u l-affidabbiltà tal-effett ta 'separazzjoni kromatografika . għal separazzjoni taħt temperatura għolja, pressjoni għolja, pressjoni għolja jew kundizzjonijiet ta' aċidu qawwi u alkali, huwa meħtieġ biex tagħżel filler bi stabbiltà kimika ogħla.}}}}}}

 Marka u spiża

Marki differenti ta 'mili tal-kolonna jistgħu jvarjaw fil-prestazzjoni, iżda jeħtieġ ukoll li jikkunsidraw fatturi ta' spejjeż . meta jintgħażlu fillers, huwa meħtieġ li jiġu kkunsidrati b'mod komprensiv il-kundizzjonijiet u l-baġit tal-laboratorju u jagħżlu prodotti kosteffikaċi .

► Purifikazzjoni ta 'antikorpi monoklonali (mAbs) fil-bijofarmaċewtiċi

Sfond

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% purità waqt li timminimizza l-formazzjoni aggregata u l-proteina taċ-ċellula ospitanti (HCP) kontaminazzjoni .

Metodoloġija

Disinn tal-Kolonna:

Kolonna ta 'l-istainless steel ta' 300 mm (ID) × 500 mm ippakkjata bir-reżina tal-Affinità tal-Proteina A (MabSelect Sure, Cytiva) .

Pressjoni operattiva massima: 3 bar .

Parametri tal-Proċess:

Buffer li jorbot: 20 mm fosfat tas-sodju, pH 7.4.

Buffer tal-elużjoni: 0.1 m aċidu ċitriku, pH 3.0.

Rata tal-fluss: 150 ml / min (veloċità lineari: 100 cm / h) .

Awtomazzjoni:

Sensers integrati ta 'użu uniku għal pH, konduttività, u skoperta ta' UV (280 nm) .

Tindif awtomatiku fil-post (CIP) b'0 . 5 M NaOH.

Riżultati

Rendiment: 85% (1,020 g ta 'mAb minn 1,200 g għalf mhux raffinat) .

Purità: 99 . 5% (analiżi HPLC).

Kontenut aggregat:<1% (size-exclusion chromatography, SEC).

Tnaqqis HCP: Minn 50, 000 ppm għal<5 ppm (ELISA assay).

Key Takeaways

Skalabbiltà: il-proporzjon L / D tal-kolonna (tul għal dijametru) ta '1 . 67 żgura prestazzjoni konsistenti fuq skali.

Ċiklu tal-ħajja tar-reżina: Ir-reżina tal-proteina A baqgħet ħajja 100 ċiklu bi CIP, billi tnaqqas l-ispejjeż għal kull lott bi 30% .

Awtomazzjoni: Monitoraġġ f'ħin reali mnaqqas intervent manwali b'70%, itejjeb l-affidabbiltà tal-proċess .

F'applikazzjonijiet prattiċi, wara li jintgħażlu l-ippakkjar tal-kolonna xierqa, il-punti li ġejjin jeħtieġ li jingħataw attenzjoni biex jiġi żgurat l-effett ta 'separazzjoni kromatografika:

 Ċertifikat Aqra l-Manwal tal-Istruzzjoni tal-Kolonna

Qabel ma tuża kolonna ġdida, għandek taqra bir-reqqa l-istruzzjonijiet tagħha biex tifhem in-natura tal-mili, il-kundizzjonijiet tal-użu u l-metodi tal-manutenzjoni . Dan jgħin biex jiżgura użu xieraq tal-kolonna u jestendi l-ħajja tas-servizz tagħha .

 Uża kolonna mimlija tajjeb

Tiżgura li l-kolonna hija mimlija sew, l-ebda bżieżaq, l-ebda xquq u difetti oħra . Dan jgħin biex jiżgura l-konsistenza u l-eżattezza tal-effett ta 'separazzjoni kromatografika .

 Imminimizza l-varjazzjonijiet fl-istress

Fil-proċess ta 'separazzjoni kromatografika, il-varjazzjonijiet fil-pressjoni għandhom jiġu mminimizzati biex jiġu evitati xokkijiet mekkaniċi u termali . Dan jgħin biex jipproteġi l-mili tal-kolonna u jestendi l-ħajja tas-servizz tagħhom .

 Uża kolonni protettivi u filtri in-line

Biex tipproteġi l-mili tal-kolonna minn kontaminazzjoni u ħsara, kolonni protettivi u filtri in-line jistgħu jintużaw . Dan jgħin biex jiffiltra l-partiċelli ta 'impurità u jinżammu b'mod qawwi fil-kampjun u l-fażi mobbli .

 Aħsel il-kolonna ta 'spiss b'solvent qawwi

Flushing regolari tal-kolonna b'solvent qawwi jista 'jneħħi l-impuritajiet u l-kontaminanti li jibqgħu fuq il-wiċċ tal-mili u jżommu l-prestazzjoni tajba tas-separazzjoni tagħha .

 Iffiltra bis-sħiħ il-kampjun u l-fażi mobbli

Qabel ma tinjetta l-kampjun u l-fażi mobbli fil-kolonna, għandha tkun iffiltrata għal kollox biex tneħħi l-partiċelli ta 'impurità . Dan jgħin biex jevita mili ta' imblukkar u effett ta 'separazzjoni mnaqqas .

 Ikkontrolla t-temperatura tal-kolonna

It-temperatura tal-użu tal-kolonna għandha effett importanti fuq l-effett ta 'separazzjoni tagħha . taħt ċirkostanzi normali, it-temperatura tal-kolonna għandha tkun inqas minn 40 grad . Għall-kolonni bil-matriċi tal-ġel tas-silika, il-valur tal-pH tal-fażi mobbli għandu jinżamm bejn 3 . 0 u 8 biex tevita l-ħsara separata u 8.0.

It-tags Popolari: Kolonna tal-Kromatografija Industrijali, Ċina Manifatturi tal-Kolonna tal-Kromatografija Industrijali, Fornituri, Fabbrika