Колона за индустриална хроматография

AnindustrialcХроматографияcOlumnis a tool used for chemical analysis that separates compounds in a mixture and measures the amount of each compound. It is widely used in petrochemical, pharmaceutical, food industry, environmental protection and other fields for separation, purification and detection. It works on the basis of the distributive balance between the fixed and moving phases of different substances. A column usually consists of a stationary phase and a mobile phase. In chromatographic analysis, the sample is passed through a column, where the characteristics of the fixed phase and the mobile phase allow various compounds to pass through the column at different rates, thus achieving separation. These compounds can then be detected and quantitatively analyzed by a detector.

The separation effect of the column depends on the stationary phase selected, as well as the preparation and operating conditions of the column. Common packing materials for distribution columns include carbon octane column (ODS/C18), carbon octane column (MOS/C8), carbon Hexyl/C6, carbon quaternary column (Butyl/C4), carbon Methyl/C1, anion exchange column (SAX), cation exchange column (SCX), фенилна колона (фенил), амино колона (A) Mino/NH2), циано/CN/нитрил и т.н. .

Колоните за индустриална хроматография имат широк спектър от приложения в редица полета, включително:

Биофармацевтични:Хроматографската колона е основното средство за разделяне и пречистване на биофармацевтика, което се използва за производството на висока чистота и биологични продукти с висока активност .
Безопасност на храните:Използва се за откриване на вредни вещества като добавки и остатъци в храната, за да се гарантира безопасността на храната .
Мониторинг на околната среда:Разделяне и анализ на замърсители в околната среда и оценка на качеството на околната среда .
Нефтохимически:Използва се за откриване на чистота на петролни продукти, анализ на примесите и т.н. .

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 Хроматографски колони, за да се предостави полезна справка за изследователите в свързани области .

Типът на опаковането на колоните

Изборът на пълнители за колони е широк и според различните основни материали може да бъде разделен на неорганични пълнители, органични пълнители и биологични пълнители . Всеки пълнител има свои уникални физически и химични свойства и обхват на приложение .

Неорганичен пълнител

Inorganic fillers are known for their high mechanical stability, high temperature stability and acid-base stability, and are suitable for more demanding separation conditions. Common inorganic fillers include silica gel, alumina, graphitized carbon and 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 Обратна фазова хроматография, повърхностното свързване на силициев гел има сравнително слаба полярност на функционалните групи, като C18, C8 и т.н. ., по -голямата полярност на групата първо е изчерпана . силиконови пълнители имат добра химическа и термична стабилност и са подходящи за широк диапазон на PH и температурни условия .}

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.

Graphitized carbon is a new type of inorganic filler whose surface is the basis of retention without any other surface modification. Graphitized carbon fillers have a stronger retention capacity than alkyl bonded silica gel or porous polymer fillers and are suitable for separating certain geometric isomers. In addition, graphitized carbon is not dissolved in the HPLC mobile phase and can be used at any pH и температура .

Цирконийният пълнител е един от новите неорганични пълнители, изучавани през последните години . Това е търговска пореста циркония микросферна колона със само полимерно покритие . циркония пълнителят е подходящ за рН диапазон 1 ~ 14, температура до 100 градуса, има широка перспектива за приложение .

 

Органични пълнители

Органичните пълнители включват главно полимерни пълнители, като полистирен-дивинилбензен, полиметилпропионат и т.н. В допълнение, органичните пълнители имат добра химическа и термична стабилност и са подходящи за широк спектър от условия за разделяне .

 

Биологични пълнители

Biological fillers are mainly suitable for the analysis of biological macromolecules, such as proteins or nucleic acids. Common biological fillers include polysaccharide derivatives stationary phase column, cyclodextrin column and protein chiral column. These fillers enable efficient separation using the interaction forces between biomolecules.

Изборът на подходящо опаковане на колони е ключът за осигуряване на ефекта на разделяне на хроматографията . При избора на пълнители трябва да се вземат предвид следните фактори:

 Режим на разделяне

According to the properties of analytes, the suitable chromatographic separation mode is selected. Common chromatographic separation modes include reversed phase chromatography (RPC), normal phase chromatography (HILIC), ion exchange chromatography (IEC), Affinity chromatography (Affinity) and gel permeation chromatography (GPC). Different separation modes Имайте различни изисквания за пълнители, като хроматография с обратна фаза, обикновено избира неполярни пълнители на базата на силикагел или полимер, докато нормалната фазова хроматография избира полярни пълнители .

 Фиксирана фаза и мобилна фаза

Изборът на неподвижна фаза зависи от полярността, молекулния размер и структурата на аналита . За полярни вещества могат да бъдат избрани полярни пълнители, като силикагел и хидрофилни пълнители на колоните; За неполярни вещества могат да бъдат избрани неполярни пълнители, като хидрофобни пълнители на колони . В същото време полярността на подвижната фаза също трябва да съответства на фиксираната фаза, за да се осигури добър ефект на разделяне ., например, в нормална фазова хроматография, полярността на подвижната фаза трябва да бъде по-ниска, отколкото тази на фазовата фаза; При обърната фазова хроматография полярността на подвижната фаза е по -силна .

 Размер на частиците и блендата

Размерът на частиците на пълнителя директно влияе върху ефективността на колоната и капацитета на зареждане на пробата . фините пълнители, може да осигури по-висока ефективност на колоната, но може да доведе до повишено налягане на гърба; Coarse-grained packing is beneficial to sample loading, but the column efficiency is low. Therefore, the selection of fillers needs to be balanced according to the actual separation needs. In addition, the pore size of the filler also affects the retention time and selectivity of the analyte. Large pore size fillers are beneficial to the separation of large molecular compounds, Докато малките пълнители с размер на порите са полезни за подобряване на задържането на малки молекулни съединения .

 Химическа стабилност

The selected filler should be chemically stable under analytical conditions and not react with the sample or mobile phase. This is the basis to ensure the accuracy and reliability of the chromatographic separation effect. For separation under high temperature, high pressure or strong acid and alkali conditions, it is necessary to select a filler with higher chemical stability.

 Марка и разходи

Различните марки пълнители за колони могат да варират в производителността, но също така трябва да се вземат предвид факторите на разходите . при избора на пълнители, е необходимо цялостно да се вземат предвид условията и бюджета на лабораторията и да изберат рентабилни продукти .

► Пречистване на моноклонални антитела (MAbs) в биофармацевтични продукти

Предистория

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% чистота, като в същото време минимизиране на образуването на агрегат и замърсяването на клетъчния протеин (HCP) .

Методология

Дизайн на колоните:

Вътрешен диаметър 300 mm (ID) × 500 mm колона от неръждаема стомана, пълна с протеин А афинитетна смола (MabSelect Sure, Cytiva) .

Максимално работно налягане: 3 бара .

Параметри на процеса:

Свързващ буфер: 20 mM натриев фосфат, рН 7.4.

Буфер за елуиране: 0,1 М лимонена киселина, рН 3.0.

Дебит: 150 ml/min (линейна скорост: 100 cm/h) .

Автоматизация:

Интегрирани сензори за еднократна употреба за рН, проводимост и UV откриване (280 nm) .

Автоматизирано почистване на място (CIP) с 0 . 5 m NaOh.

Резултати

Добив: 85% (1,020 g mAb от 1200 g сурови фуражи) .

Чистота: 99 . 5% (HPLC анализ).

Агрегирано съдържание:<1% (size-exclusion chromatography, SEC).

Намаляване на HCP: от 50, 000 ppm до<5 ppm (ELISA assay).

Ключови поемания

Мащабируемост: съотношението L/D на колоната (дължина към диаметър) от 1 . 67 осигурява постоянна работа в мащабите.

Жилищният цикъл на смолата: Протеинът А смола преживя 100 цикъла с CIP, намалявайки разходите на партида с 30%.

Автоматизация: Мониторингът в реално време намалява ръчната намеса със 70%, подобряване на надеждността на процеса .

В практически приложения, след като изберете съответната опаковка на колоните, трябва да се обърне внимание на следните точки, за да се гарантира ефектът на хроматографското разделяне:

 Сертифициран Прочетете ръководството за инструкции за колоната

Преди да използвате нова колона, трябва внимателно да прочетете инструкциите му, за да разберете естеството на пълнителя, условията за използване и методите за поддръжка . Това помага да се гарантира правилното използване на колоната и да разшири живота си на обслужване .

 Използвайте добре напълнена колона

Уверете се, че колоната е добре запълнена, без мехурчета, без пукнатини и други дефекти . Това помага да се гарантира консистенцията и точността на ефекта на хроматографско разделяне .

 Минимизиране на колебанията на стреса

В процеса на хроматографско разделяне, колебанията на налягането трябва да бъдат сведени до минимум, за да се избегнат механични и термични удари . Това помага да се защитят пълнителите на колоните и да удължат живота им на обслужване .

 Използвайте защитни колони и вградени филтри

За да се защитят пълнителите на колоните от замърсяване и повреди, могат да се използват защитни колони и филтри за включване . Това помага да се филтрират частиците на примесите и силно задържани компоненти в пробата и подвижната фаза .

 Измийте колоната често със силен разтворител

Редовното промиване на колоната със силен разтворител може да премахне примесите и замърсителите, останали на повърхността на пълнителя, и да поддържат добрата си производителност на разделяне .

 Напълно филтрирайте пробата и подвижната фаза

Преди да се инжектира пробата и подвижната фаза в колоната, тя трябва да бъде напълно филтрирана, за да се отстранят примесите ., това помага да се избегне пълненето на запушване и намален ефект на разделяне .

 Контролирайте температурата на колоната

Температурата на използване на колоната има важен ефект върху ефекта му за разделяне . При нормални обстоятелства температурата на колоната трябва да бъде по -малка от 40 градуса . за колони със силикален гел матрица, стойността на pH на подвижната фаза трябва да се поддържа между 3 {{5} 0 и 8.0, за да се избегне повреда на пълнеж и намален ефект на отделяне.

Популярни тагове: Колона за индустриална хроматография, China Industrial Chromatography Column Manufacters, доставчици, фабрика