DEAE Schwache Anionenaustauschmembranchromatographie

DEAE Schwache Anionenaustauschmembranchromatographie – Produkteinführung

 

1. Übersicht

Die DEAE-Chromatographie mit schwachem Anionenaustausch ist eine Reinigungstechnik, die auf Unterschieden in den Ladungseigenschaften und der Ladungsdichte verschiedener Biomoleküle basiert. Da die meisten Biomakromoleküle funktionelle Gruppen wie Carboxyl- oder Hydroxylgruppen enthalten, können ihre Ladungseigenschaften und -größe durch Modifizieren des pH-Werts der Pufferlösung angepasst werden. Nachdem sich Biomoleküle an ein entgegengesetzt geladenes Anionen- oder Kationenaustauschmedium binden, wird die Trennung durch Änderung der Ionenstärke oder des pH-Werts der mobilen Phase erreicht. Moleküle mit schwächerer Bindungsaffinität werden zuerst eluiert, gefolgt von Molekülen mit stärkerer Bindungsaffinität, wodurch eine effektive Trennung erreicht wird

 

2. Produktvorteile

2.1 Hohe Effizienz: Erzielt eine starke Bindung bei Flussraten, die bis zu 40-mal höher sind als bei der harzbasierten Chromatographie. Im Vergleich zur herkömmlichen Festbettchromatographie verkürzt die Membranchromatographie die Gesamtprozesszeit um etwa das 30- bis 40-fache.

2.2 Hohe Bindungseffizienz: Die Membranchromatographie weist eine hohe Bindungskapazität und eine hohe Flussrate bei geringem Druckabfall auf, sodass geladene Biomoleküle in einem einzigen Durchgang durch die Säule eingefangen werden können.

2.3 Skalierbar und flexibel: Die gesamte Produktreihe der Membranchromatographie kann vielfältige Anforderungen an die Reinigung von Biomakromolekülen erfüllen und deckt alle Phasen von der Prozessentwicklung bis hin zur Produktion im großen Maßstab ab. Das kapselartige Strukturdesign unterstützt sowohl den Einmalgebrauch als auch die Wiederverwendung nach der Reinigung.

2.4 Verbesserte Produktivität: Das kompakte Design minimiert den Platzbedarf der Anlage. Da Säulenpackungs-, Reinigungs-, Reinigungsvalidierungs- und Säulenlagerungsprozeduren entfallen, kann das System direkt nach der Pufferäquilibrierung ohne Säulenpackung oder Lagerung betrieben werden. Die Arbeitskosten können um bis zu 50 % gesenkt werden.

 

3. Technische Parameter

3.1 Strukturmaterialien

	Labormaßstab	kleiner Maßstab	Pilotmaßstab	Produktionsmaßstab
Membranvolumen	0,2 ml	5 ml	140 ml	5L
Membranstützstruktur	Polypropylen (PP)
Membrangehäuse	Polypropylen (PP)
O-Ring	Silikon

3.2 Betriebseigenschaften

	Labormaßstab	kleiner Maßstab	Pilotmaßstab	Produktionsmaßstab
Membranvolumen	0,2 ml	5 ml	400 ml	5L
Empfohlene Durchflussrate	1–6 ml/Min	25-150 ml/min	2–12 l/min	25–150 l/min
Maximale Betriebstemperatur	35 Grad
Maximaler Betriebsdruck	3bar (25 Grad)
Maximaler Differenzdruck	3bar (25 Grad)
Lagerbedingungen	20 %ige 20 %ige wässrige Ethanollösung

Abbildung 1. Änderungen der Beladungskapazität der Membranchromatographie nach mehrfacher Verwendung, überwacht mit BSA.

Darüber hinaus haben wir die Entfernungseffizienz von Wirtszellproteinen und Nukleinsäuren mithilfe der DEAE-Membranchromatographie bewertet. Die Ergebnisse sind wie folgt.

	DNA				HCP
	IgG-Wiederherstellung	Gehalt (pg/mg IgG) durch RT-PCR		Entfernungsfaktor	Inhalt (ng/mg IgG) von Elisa		Entfernungsfaktor
Laufen	%	Vor der DEAE-Membran	Nach DEAE-Membran	Protokoll	Vor der DEAE-Membran	Nach DEAE-Membran	Protokoll
1	96.7	423	3.5	2.08	7.8	5	0.19
2	97.4	438	6	1.86	7.7	4.9	0.20
3	94.7	513	8	1.81	6.3	1.9	0.52
4	95	32	2	1.20	6	4.2	0.15
5	96.3	45	6	0.88	8.1	5.2	0.19
6	96.5	158	3	1.72	8.7	6.2	0.15
7	96.4	267	2	2.13	9.8	7.1	0.14
8	96.8	298	7	1.63	9.4	8.2	0.06
9	97.1	746	5	2.17	4.3	2.6	0.22
10	96.6	39	2	1.29	4.4	1.7	0.41

Tabelle 1. Entfernungsraten von DNA und Wirtszellproteinen aus CHO-exprimiertem IgG mittels DEAE-Membranchromatographie.

Eine Reihe von Experimenten hat gezeigt, dass die Q-Membranchromatographie Verunreinigungen wirksam entfernen und gleichzeitig eine hohe Rückgewinnungsrate des Ziel-IgG aufrechterhalten kann.

Darüber hinaus haben wir die Gudiling-Membranchromatographie mit importierten Marken verglichen und die Daten zur Beladungskapazität lauten wie folgt.

Abbildung 2. Ladeleistung verschiedener Proteine ​​auf unserer Membranchromatographie und Konkurrenzprodukten

Die Gesamtauswertung zeigt, dass unsere Ladekapazität mit der von Importprodukten vergleichbar ist.

Abbildung 3. Leistung des DEAE-Membranchromatographiemoduls beim Kollagenproteintest

Mithilfe des DEAE-Membranchromatographiemoduls zeigten die Validierungsergebnisse, dass die meisten Zielkollagenproteine ​​mit 135 mM NaCl eingefangen und eluiert werden konnten.

Durch Tests unter verschiedenen Elutionsbedingungen haben wir herausgefunden, dass Membranchromatographie und Agarosegelchromatographie ein ähnliches Elutionsverhalten aufweisen, wobei die Proteinreinheit bei verschiedenen Salzkonzentrationen erheblich variiert. In der praktischen Forschung, Entwicklung und Produktion ist es notwendig, die optimalen Gleichgewichtselutionsbedingungen quantitativ zu bestimmen, um hochreine Zielproteine ​​zu erhalten.

 

4. Klassische Anwendungsfälle

Entfernung von DNA, Viren, Wirtszellproteinen und Endotoxinen

Erfassung von Plasmiden, Viren, Nukleinsäuren und Proteinen sowie Reinigung von Oligonukleotiden

 

5. Betriebsablauf

5.1: Vorbereitung und Montage der Ausrüstung

5.1.1 Das Membranchromatographiemodul sollte auf dem AKTA-Chromatographiesystem auf ähnliche Weise wie gepackte Harzsäulen installiert werden, wobei darauf zu achten ist, dass die Flussrichtung mit den Pfeilen und der Einlassrichtung übereinstimmt. Verbinden Sie es mit Luer-Anschlüssen oder Klemmanschlüssen.

5.1.2 Stellen Sie die Einlassdurchflussrate auf 5–10 MV/min ein und verwenden Sie einen Ausgleichspuffer, um die Luft auszuspülen. Spülen Sie weiter, bis am Auslass keine Blasen mehr zu sehen sind, und schließen Sie dann den Permeatauslass an das Chromatographiesystem an

5.2:Vor-Behandlung

5.2.1: Stellen Sie die Einlassflussrate auf 5–10 MV/min ein und führen Sie eine Vorbehandlung mit 0,5 M NaOH für mehr als 5 MV durch, um sicherzustellen, dass die Membran das Gleichgewicht erreicht.

5.2.2: Bei gleicher Flussrate eine weitere Vorbehandlung mit Äquilibrierungspuffer (1× PBS) für mehr als 5 MV durchführen, um sicherzustellen, dass die Membran das Gleichgewicht erreicht.

5.3 Chromatographieprozess

5.3.1

Stellen Sie die Einlassflussrate auf 5–10 MV/min ein und führen Sie eine Vorbehandlung mit Äquilibrierungspuffer für mehr als 5 MV durch, bis die Membran das Gleichgewicht erreicht.

5.3.2

Nachdem die Probe durch einen 0,22-μm-Filter vorgefiltert wurde, laden Sie die Probe, bis die Beladung abgeschlossen ist oder die Chromatographie-Beladungskapazität erreicht ist.

5.3.3

Waschen Sie mit Äquilibrierungspuffer für mehr als 10 MV, bis die UV-Absorption auf den Basiswert absinkt.

5.3.4

Verwenden Sie je nach Prozessdesign eine Gradientenelution oder eine lineare Elution und sammeln Sie die Proben je nach Bedarf in Fraktionen.

5.4,CIP-Nachbehandlung – CIP des Membranchromatographiegeräts

5.4.1

Stellen Sie die Einlassdurchflussrate auf 5–10 MV/min ein und führen Sie eine CIP-Behandlung (Reinigung vor Ort) mit 0,5 M NaOH für mehr als 10 MV durch, bis die UV-Absorption unter die Grundlinie fällt.

5.4.2

Nach 30-minütiger Umwälzwäsche wechseln Sie zur Wasserwäsche, bis der pH-Wert zwischen 7 und 8 liegt, und fahren Sie dann mit der Reinigung mit 20 % Ethanol fort, bis die Leitfähigkeit nahezu konstant bleibt.

5.5, Lagerung der Membranchromatographie:

Nach Gebrauch und Abschluss der CIP kann das Membranmodul entfernt und durch Einweichen in 20 % Ethanol gelagert oder online bei Raumtemperatur in 20 % Ethanollösung gelagert werden. Die 20 %ige Ethanollösung sollte regelmäßig überprüft und ersetzt werden.

 

6. Bestellinformationen

Chromatographie-Kapselfilter mit schwacher Anionenaustauschmembran vom Typ DEAE-

	Labormaßstab-	kleiner Maßstab	Pilotmaßstab	Produktionsmaßstab
Produktmodell	IEXD0002ES	IEXD0050ES	IEXD0400ES	IEXD5000ES
Membranvolumen	0,2 ml	5 ml	400 ml	5L

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