Chromatographie sur membrane échangeuse de cations forts SP

Introduction aux produits de chromatographie à membrane échangeuse d'ions faibles CM

 

1. Aperçu

La chromatographie échangeuse de cations faibles CM-est une technologie de purification dans laquelle des groupes carboxyméthyles sont liés à la membrane pour former un module fonctionnel. La séparation est obtenue sur la base des différences dans les propriétés de charge et les densités de charge de diverses biomolécules. Étant donné que la plupart des macromolécules biologiques contiennent des groupes carboxyle ou hydroxyle, leurs caractéristiques et leur ampleur de charge peuvent être ajustées en modifiant la valeur du pH de la solution tampon. Une fois que les biomolécules se sont liées au module membranaire portant des charges opposées, l'élution est réalisée en modifiant la force ionique ou le pH de la phase mobile. Les molécules ayant une affinité de liaison plus faible sont éluées en premier, tandis que celles ayant une affinité de liaison plus forte sont éluées plus tard, réalisant ainsi une séparation efficace.

 

2. Avantages du produit

2.1 Rapide et efficace : une capacité de liaison élevée peut être obtenue à des débits jusqu'à 40 fois plus rapides que la chromatographie conventionnelle à base de résine-. Par rapport à la chromatographie traditionnelle en lit garni-, la chromatographie sur membrane peut réduire le temps de traitement de 30 à 40 fois. Le débit de fonctionnement typique est de 10 MV/min.

2.2 Efficacité de liaison élevée : la chromatographie sur membrane démontre une capacité de chargement élevée et des débits élevés dans des conditions de faible chute de pression, permettant aux biomolécules chargées d'être capturées en un seul passage à travers le module.

2.3 Évolutif et flexible : la gamme complète de produits de chromatographie sur membrane peut répondre à divers besoins de traitement des biomacromolécules, couvrant les étapes allant du développement du processus à la fabrication à grande échelle. La conception de la capsule permet des applications à usage unique- ou peut être nettoyée et réutilisée selon les besoins.

2.4 Productivité accrue : La conception compacte minimise l'encombrement des installations. En éliminant les étapes de remplissage, de nettoyage, de validation du nettoyage et de stockage de la colonne, le traitement peut commencer après l'équilibrage avec un volume relativement faible de tampon. Sans nécessité de remplissage, de nettoyage ou de stockage des colonnes, les coûts de main-d'œuvre peuvent être réduits jusqu'à plus de 50 %.

 

3 paramètres techniques

3.1 Matériaux de structure

	Échelle de laboratoire	petite échelle	Échelle pilote	Échelle de production
Volume membranaire	0,2 ml	5 ml	140 ml	5L
Structure de support membranaire	Polypropylène
Boîtier membranaire	Polypropylène
O anneau	Caoutchouc de silicone

3.2 Caractéristiques de fonctionnement

	Échelle de laboratoire	à petite- échelle	Échelle pilote-	Échelle de production
Volume membranaire	0,2 ml	5 ml	400 ml	5L
Débit recommandé	1-6 ml/min	25-150 ml/min	2-12L/min	25-150L/min
Température de fonctionnement maximale	35 degrés
Pression de service maximale	3bar(25 degrés)
Différence de pression maximale	3bar(25 degrés)
Conditions de stockage	Solution aqueuse à 20 % d'éthanol

Par rapport aux supports conventionnels, la durée de vie de la chromatographie sur membrane CM est comparable à celle du gel d'agarose CM 6FF.

Figure 1. Modifications de la capacité de chargement de la chromatographie sur membrane CM après plusieurs utilisations dans les tests de lysozyme.

De plus, nous avons évalué l’efficacité de l’élimination des protéines et des acides nucléiques des cellules hôtes par chromatographie sur membrane. Les résultats sont présentés ci-dessous.

Tableau 1. Taux d'élimination de l'ADN et des protéines des cellules hôtes dans le matériel IgG exprimé par CHO- par chromatographie sur membrane CM

Une série d'expériences a démontré que la chromatographie sur membrane CM peut éliminer efficacement les contaminants tout en maintenant un taux de récupération élevé des IgG cibles.

	ADN				Professionnel de santé
	Récupération d'IgG	Teneur (pg/mg d'IgG) par RT PCR		Facteur de suppression	Contenu (ng/mg d'IgG)par Elisa		Facteur de suppression
Courir	%	Avant la membrane Q	Après la membrane Q	Enregistrer	Avant la membrane Q	Après la membrane Q	Enregistrer
1	96.7	423	6.9	1.79	7	6.1	0.06
2	97.4	438	5.8	1.88	7	4.8	0.16
3	94.7	513	9.6	1.73	6	3.6	0.22
4	95	32	4.6	0.84	6	4.7	0.11
5	96.3	45	4.6	0.99	8	5.1	0.20
6	96.5	158	8.2	1.28	8	4.6	0.24
7	96.4	267	6.5	1.61	9	6.8	0.12
8	96.8	298	5	1.78	9	7.4	0.09
9	97.1	746	5.6	2.12	4	3.5	0.06
10	96.6	39	5	0.89	4	3.9	0.01

En utilisant la chromatographie sur membrane Gudiling CM par rapport à d'autres marques, les données de capacité de chargement sont présentées ci-dessous.

Capacité de chargement (mg/mL)	Jingbiao 1	Guider
Lysozyme	18	23
Trypsine	17	20

Tableau 2. Performances de chargement de différentes protéines dans notre produit par rapport aux produits concurrents

L'évaluation globale montre que notre capacité de chargement est comparable à celle des produits importés.

Figure 2. Test de capacité de charge du module de chromatographie sur membrane CM utilisant le lysozyme comme protéine standard.

La capacité de chargement dynamique a également été comparée à celle des produits importés. La vérification a montré que le lysozyme pouvait être élué en utilisant du NaCl 160 mM, ce qui permet une capture efficace de la plupart des protéines cibles.

Grâce à l’optimisation de différentes conditions d’élution, nous avons constaté que la chromatographie sur membrane présente un comportement d’élution similaire à la chromatographie sur gel d’agarose, où la pureté des protéines varie considérablement sous différentes concentrations de sel. Dans la R&D et la production pratiques, il est nécessaire de déterminer quantitativement les conditions d'élution à l'équilibre pour obtenir une protéine cible de haute -pureté.

 

4. Cas d'application typiques

• Élimination de l'ADN, des virus et des protéines des cellules hôtes
• Capture de plasmides, virus et protéines, ainsi que purification d'oligonucléotides
• Décoloration du bouillon de fermentation de levure et capture des protéines à haute-capacité

 

5. Procédure opérationnelle / Flux de travail

5.1 : Préparation et assemblage des équipements :

5.1.1 : Installer le module de chromatographie sur membrane sur un système de chromatographie AKTA. La méthode d'installation est similaire aux supports de chromatographie en lit emballé- ; assurez-vous que le sens du flux suit la flèche marquée sur le module. Le module peut être connecté à l'aide de connecteurs Luer ou de connecteurs à pince.

5.1.2 Réglez le débit d'entrée entre 5 et 10 MV/min et utilisez le tampon d'équilibrage pour purger l'air du module. Continuez à rincer jusqu'à ce qu'aucune bulle ne soit observée à la sortie, puis connectez la sortie du perméat au système de chromatographie.

5.2. : Préparation avant-utilisation

5.2.1 : Réglez le débit d'entrée entre 5 et 10 MV/min et effectuez un prétraitement en utilisant du NaOH 0,5 M pendant plus de 5 MV pour garantir que la membrane atteint l'équilibre.

5.2.2 : Dans les mêmes conditions de débit, effectuer un pré-traitement avec du NaCl 1 M pendant plus de 5 MV pour garantir que la membrane atteint l'équilibre.

5.3. Processus de chromatographie

5.3.1 Réglez le débit d'entrée sur 5 à 10 MV/min et effectuez un pré-traitement avec un tampon d'équilibrage pendant plus de 5 MV jusqu'à ce que la membrane atteigne l'équilibre.

5.3.2 Après une pré-filtration de 0,22 μm, charger l'échantillon sur la colonne et continuer jusqu'à ce que la totalité de l'échantillon ait été appliquée ou que la capacité de chargement de la chromatographie soit atteinte.

5.3.3 Laver avec un tampon d'équilibrage pendant plus de 10 MV jusqu'à ce que la valeur UV diminue jusqu'à la ligne de base.

5.3.4 Selon la conception du processus, appliquer une élution par gradient ou un système d'élution linéaire et collecter les fractions en segments selon les besoins.

5.4 Traitement CIP post-utilisation – CIP (Clean-in-Place) pour le système de chromatographie sur membrane.

5.4.1 Régler le débit d'entrée entre 5 et 10 MV/min et traiter avec du NaOH 1 M pendant plus de 10 MV jusqu'à ce que la valeur UV descende en dessous de la ligne de base.

5.4.2 Après 30 minutes de lavage en circulation, rincer à l'eau jusqu'à ce que le pH soit compris entre 7 et 8, puis passer à 20 % d'éthanol et poursuivre le nettoyage jusqu'à ce que la conductivité reste presque inchangée.

5.5Stockage par chromatographie membranaire

Après utilisation et achèvement du CIP, le module membranaire peut être retiré et stocké par trempage dans 20 % d'éthanol, ou stocké en ligne à température ambiante dans une solution contenant 20 % d'éthanol. La solution d'éthanol à 20 % doit être inspectée et remplacée régulièrement.

 

6, informations sur la commande

Filtre à capsule de chromatographie à membrane échangeuse de cations faibles de type CM-

	Échelle de laboratoire	Petite échelle	Échelle pilote	Échelle de production
Modèle	IEXCM0002ES	IEXCM0050ES	IEXCM0400ES	IEXCM5000ES
Zone membranaire	0,2 ml	5 ml	400 ml	5L

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