Coloană de cromatografie industrială

UnindustrialcHromatografiecOlumneste un instrument utilizat pentru analiza chimică care separă compușii într -un amestec și măsoară cantitatea fiecărui compus . este utilizat pe scară largă în industria petrochimică, farmaceutică, alimentară, protecția mediului și alte domenii pentru separare, purificare și detecție . funcționează pe baza echilibrului distribuit între fazele fixe și în mișcare ale diferitelor substanțe diferite {{2 O fază staționară și o fază mobilă . În analiză cromatografică, eșantionul este trecut printr -o coloană, unde caracteristicile fazei fixe și faza mobilă permit să treacă diverși compuși prin coloană la rate diferite, obținând astfel separarea . acești compuși pot fi apoi detectați și analizați cantitativ de un detector .}}}}}}

Efectul de separare a coloanei depinde de faza staționară selectată, precum și de condițiile de preparare și de funcționare ale coloanei . Materialele de ambalare comune pentru coloanele de distribuție includ coloana de octan de carbon (ODS/C18), coloana de octan de carbon (MOS/C8), metil de carbon/C6, coloană de schimb cu cuaternariu (Butil/C4), coloană de carbon/c1 (Scx), coloană fenil (fenil), coloană amino (a) mino/nh2), cyano/cn/nitril, etc. .

Coloanele de cromatografie industrială au o gamă largă de aplicații într -o serie de câmpuri, inclusiv:

Biofarmaceutic:Coloana cromatografică este principalul mijloc de separare și purificare a biofarmaceuticului, care este utilizat pentru fabricarea de produse biologice de puritate ridicată și de înaltă activitate .
Siguranța alimentelor:Folosit pentru a detecta substanțe nocive, cum ar fi aditivi și reziduuri în alimente pentru a asigura siguranța alimentelor .
Monitorizarea mediului:Separarea și analiza poluanților în mediul înconjurător și evaluarea calității mediului .
Petrochimică:Utilizat pentru detectarea purității produselor petroliere, analiza impurității, etc. .

In many fields such as industrial analysis, environmental monitoring, drug research and development, chromatographic column is a key separation tool, and its performance directly affects the accuracy and reliability of analytical results. The performance of the column depends largely on the type and characteristics of its fillers. This paper will deeply discuss the types of fillers, the selection principles and the points for attention in practical application of industrial Coloane cromatografice, pentru a oferi referință utilă cercetătorilor din câmpurile conexe .

Tipul de ambalare a coloanelor

Selecția umpluturilor de coloană este largă și, în funcție de diferitele materiale de bază, poate fi împărțită în umpluturi anorganice, umpluturi organice și umpluturi biologice . Fiecare umplutură are propriile sale proprietăți fizice și chimice unice și domeniul de aplicare al aplicației .

Umplutură anorganică

Umpluturile anorganice sunt cunoscute pentru stabilitatea mecanică ridicată, stabilitatea la temperatură ridicată și stabilitatea acidului-bază și sunt potrivite pentru condiții de separare mai solicitante . umpluturi anorganice comune includ silicagel, alumină, carbon grafitizat și zirconia .

Silica gel is one of the most commonly used inorganic fillers, and its surface has polar functional groups such as silicon hydroxyl group (SiOH), which is suitable for normal phase chromatography and reverse phase chromatography. In normal phase chromatography, silica gel is used as stationary phase, and the polar components are washed out of the column first. In reverse phase chromatography, silica gel surface bonding has a relatively weak polarity of functional groups, such as C18, C8, etc., the larger polarity of the group is first flushed out. Silicone fillers have good chemical and thermal stability and are suitable for a wide range of pH and temperature conditions.

Alumina is also a kind of inorganic filler, and its particles are rigid and can be made into a stable chromatographic column bed. Alumina filler is suitable for mobile phase with pH up to 12, but its application range is limited due to its strong action with alkaline compounds.

Carbonul grafitizat este un nou tip de umplutură anorganică a cărui suprafață este baza de reținere fără nicio altă modificare a suprafeței . Umplete de carbon grafitizate au o capacitate de retenție mai puternică decât silicagelurile legate de alchil sau umpluturile polimerice poroase și sunt potrivite pentru separarea anumitor izomeri geometrici . în plus, în plus, carbonul grafic nu este de a fi disolt și temperatura .

Zirconia filler is one of the new inorganic fillers studied in recent years. It is a commercial porous zirconia microsphere column with polymer coating only. Zirconia filler is suitable for pH range 1~14, temperature up to 100℃, has a broad application prospect.

 

Umpluturi organice

Umpluturile organice includ în principal umpluturi de polimeri, cum ar fi polistiren-divinilbenzen, polimetilpropionat și așa mai departe pe . astfel de umpluturi pot fi utilizate în intervalul de pH de la 1 la 14 și au hidrofobicitate mai puternică . umpluturi polimerice cu pore mari, precum și sunt foarte eficiente pentru separarea macromolicului biologic biologic Proteinele . În plus, umpluturile organice au o stabilitate chimică și termică bună și sunt potrivite pentru o gamă largă de condiții de separare .

 

Umpluturi biologice

Umpluturile biologice sunt adecvate în principal pentru analiza macromoleculelor biologice, cum ar fi proteinele sau acizii nucleici . umpluturile biologice comune includ coloana de fază staționară polizaharidă, coloana ciclodextrină și coloana chirală proteică . aceste umpluturi {2

Selecția ambalajului de coloane adecvat este cheia pentru a asigura efectul de separare a cromatografiei . La selectarea umpluturilor, trebuie să fie luați în considerare următorii factori:

 Mod de separare

Conform proprietăților analitelor, modul de separare cromatografică adecvat este selectat . Modurile de separare cromatografică comună includ cromatografie în fază inversată (RPC), cromatografie în fază normală (HILIC), cromatografie de schimb de ioni (IEC), cromatografie de afinitate (afinitate) și cromatografie de deschipare a gelurilor (gpc) . difalație de pene de separat Modurile au cerințe diferite pentru umpluturi, cum ar fi cromatografia în fază inversă, de obicei, selectează umpluturi non-polare bazate pe silicagel sau polimer, în timp ce cromatografia cu fază normală selectează umpluturi polare .

 Fază fixă ​​și fază mobilă

Alegerea fazei staționare depinde de polaritatea, dimensiunea moleculară și structura analitului . Pentru substanțe polare, pot fi selectate umpluturi polare, cum ar fi silicagel și umpluturi de coloane hidrofile; Pentru substanțele non-polare, pot fi selectate umpluturi non-polare, cum ar fi umpluturile de coloane hidrofobe . În același timp, polaritatea fazei mobile trebuie, de asemenea, să se potrivească cu faza fixă ​​pentru a asigura un efect de separare bun ., de exemplu, în faza normală de cromatografie, polaritatea fazei mobile ar trebui să fie mai mică decât în ​​faza staționar; În cromatografia cu fază inversă, polaritatea fazei mobile este mai puternică .

 Dimensiunea particulelor și deschiderea

Mărimea particulelor de umplutură afectează în mod direct eficiența coloanei și capacitatea de încărcare a eșantionului . umpluturi cu granulație fină pot oferi o eficiență mai mare a coloanei, dar poate duce la creșterea presiunii din spate; Ambalajul cu granulație grosieră este benefic pentru încărcarea eșantionului, dar eficiența coloanei este scăzută . Prin urmare, selecția de umplutură trebuie să fie echilibrată în funcție de nevoile de separare reală . în plus, dimensiunea porilor de umplutură afectează, de asemenea, timpul de retenție și selectivitatea analitelor ., în timp ce micile sunt beneficiare ale analitului {{5}. Umpluturile de dimensiuni ale porilor sunt utile pentru a îmbunătăți păstrarea compușilor moleculari mici .

 Stabilitatea chimică

Umplutura selectată ar trebui să fie stabilă din punct de vedere chimic în condiții analitice și să nu reacționeze cu eșantionul sau faza mobilă . Aceasta este baza pentru a asigura precizia și fiabilitatea efectului de separare cromatografică . pentru separarea la temperatură ridicată, presiune ridicată sau acid puternic și alkali, este necesar să selectați o umplutură cu o stabilitate chimică mai mare .}} este necesar să selectați o umplutură cu o stabilitate chimică mai mare {.} este necesar să selectați o umplutură cu o stabilitate chimică mai mare .}} este necesar să selectați o umplutură cu o stabilitate chimică mai mare .} este necesar să selectați o umplutură cu o stabilitate chimică mai mare ., este necesar

 Brand și costuri

Diferite mărci de umpluturi de coloană pot varia în funcție, dar trebuie să ia în considerare factorii de costuri . atunci când selectați umpluturi, este necesar să luați în considerare în mod cuprinzător condițiile și bugetul laboratorului și să alegeți produse rentabile .

► Purificarea anticorpilor monoclonali (mAbs) în biofarmaceutice

Fundal

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% puritate în timp ce minimizează formarea agregatului și proteina celulelor gazdă (HCP) contaminarea .

Metodologie

Proiectare coloană:

O coloană de oțel inoxidabil de 300 mm (ID) × 500 mm, ambalată cu rășină de afinitate proteică A (MABSELECT Sure, Cytiva) .

Presiune maximă de funcționare: 3 bară .

Parametri de proces:

Buffer de legare: 20 mm fosfat de sodiu, pH 7.4.

Buffer de eluție: 0,1 m acid citric, ph 3.0.

Debit: 150 ml/min (viteză liniară: 100 cm/h) .

Automatizare:

Senzori integrați de o singură utilizare pentru pH, conductivitate și detectare UV (280 nm) .

Curățare automată în loc (CIP) cu 0 . 5 m NaOH.

Rezultate

Randament: 85% (1.020 g de mAb de la 1.200 g feed brut) .

Puritate: 99 . 5% (analiza HPLC).

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

Reducere HCP: de la 50, 000 ppm la<5 ppm (ELISA assay).

Taxe cheie

Scalabilitate: raportul L/D al coloanei (lungime-și-diametru) de 1 . 67 a asigurat o performanță constantă pe scară.

Ciclul de viață al rășinii: rășina proteinei A a supraviețuit 100 de cicluri cu CIP, reducând costurile pe lot cu 30%.

Automatizare: monitorizare în timp real a intervenției manuale reduse cu 70%, îmbunătățind fiabilitatea procesului .

În aplicații practice, după selectarea ambalajului de coloană corespunzător, trebuie să fie acordate atenție următoarele puncte pentru a asigura efectul de separare cromatografică:

 Certificat Citiți manualul de instrucțiuni al coloanei

Înainte de a utiliza o nouă coloană, ar trebui să citiți cu atenție instrucțiunile sale pentru a înțelege natura umpluturii, a condițiilor de utilizare și a metodelor de întreținere . Acest lucru ajută la asigurarea utilizării corecte a coloanei și își extinde durata de viață .

 Folosiți o coloană bine umplută

Asigurați -vă că coloana este bine umplută, fără bule, fără fisuri și alte defecte . Acest lucru ajută la asigurarea consistenței și exactității efectului de separare cromatografică .

 Minimizați fluctuațiile de stres

În procesul de separare cromatografică, fluctuațiile de presiune ar trebui să fie reduse la minimum pentru a evita șocurile mecanice și termice . Acest lucru ajută la protejarea umpluturilor de coloane și la prelungirea vieții serviciului .

 Utilizați coloane de protecție și filtre în linie

Pentru a proteja umpluturile de coloane de contaminare și deteriorare, se pot utiliza coloane de protecție și filtre în linie . Acest lucru ajută la filtrarea particulelor de impuritate și a componentelor păstrate puternic în faza de probă și mobilă .

 Spălați frecvent coloana cu solvent puternic

Înroșirea regulată a coloanei cu un solvent puternic poate elimina impuritățile și contaminanții rămași pe suprafața umpluturii și să -și mențină performanța bună de separare .

 Filtrați complet eșantionul și faza mobilă

Înainte de a injecta eșantionul și faza mobilă în coloană, ar trebui să fie filtrată complet pentru a elimina particulele de impuritate . Acest lucru ajută la evitarea blocării și a efectului de separare redus .

 Controlează temperatura coloanei

Temperatura de utilizare a coloanei are un efect important asupra efectului său de separare . În circumstanțe normale, temperatura coloanei ar trebui să fie mai mică de 40 de grade . Pentru coloanele cu matrice de silicagel, valoarea pH -ului din faza mobilă ar trebui menținută între 3 . 0 și 8,0 pentru a evita daunele umplute și efectul scăzut al efectului de separare.

Tag-uri populare: Coloana de cromatografie industrială, China Producători de coloane de cromatografie industrială, furnizori, fabrică