Industriële chromatografiekolom

Eenindustrieelchromatografiecolimumis een hulpmiddel dat wordt gebruikt voor chemische analyse die verbindingen in een mengsel scheidt en de hoeveelheid van elke verbinding meet . Het wordt veel gebruikt in petrochemische, farmaceutische, voedingsindustrie, milieubescherming en andere velden voor scheiding, purificatie en detectie . Het werkt op basis van de distributieve balans tussen de vaste en bewegende fasen van de distributieve balans tussen de vaste en bewegende fasen van de kolom. Van een stationaire fase en een mobiele fase . In de chromatografische analyse wordt het monster door een kolom geleid, waarbij de kenmerken van de vaste fase en de mobiele fase verschillende verbindingen door de kolom met verschillende snelheden kunnen passeren, waardoor scheiding wordt bereikt . Deze verbindingen kunnen vervolgens worden gedetecteerd en kwantitatief geanalyseerd door A Detector .

Het scheidingseffect van de kolom is afhankelijk van de geselecteerde stationaire fase, evenals de voorbereiding en de bedrijfsomstandigheden van de kolom . Gemeenschappelijke verpakkingsmaterialen voor distributiekolommen omvatten koolstof octaankolom (ODS/C18), koolstof Octaankolom (MOS/C8), koolstofhexyl/c6, koolstofkolomkolom (butyl/c4), koolstofmethoden (SAX). (Scx), fenylkolom (fenyl), aminokolom (a) mino/nh2), cyano/cn/nitril, enz. .

Industriële chromatografiekolommen hebben een breed scala aan toepassingen in een aantal velden, waaronder:

Biofarmaceutisch:De chromatografische kolom is het belangrijkste middel van scheiding en zuivering van biofarmaceutisch, dat wordt gebruikt voor de productie van hoge zuiverheid en hoge activiteit biologische producten .
Voedselveiligheid:Gebruikt om schadelijke stoffen zoals additieven en residuen in voedsel te detecteren om voedselveiligheid te waarborgen .
Milieumonitoring:Scheiding en analyse van verontreinigende stoffen in het milieu en beoordeling van milieukwaliteit .
Petrochemisch:Gebruikt voor zuiverheidsdetectie van aardolieproducten, onzuiverheidsanalyse, enz. .

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 Chromatografische kolommen, om nuttige referentie te geven voor onderzoekers in gerelateerde velden .

Het type kolomverpakking

De selectie van kolomvullers is breed en volgens de verschillende basismaterialen kan deze worden onderverdeeld in anorganische vulstoffen, organische vulstoffen en biologische vulstoffen . Elke vulstof heeft zijn eigen unieke fysische en chemische eigenschappen en toepassingsbereiding .

Anorganische vulstof

Anorganische vulstoffen staan ​​bekend om hun hoge mechanische stabiliteit, stabiliteit met hoge temperatuur en stabiliteit met zure base, en zijn geschikt voor meer veeleisende scheidingscondities . Gemeenschappelijke anorganische vulstoffen omvatten silicagel, aluminiumoxide, grafitiseerde koolstof en zirconia .

Silica -gel is een van de meest gebruikte anorganische vulstoffen en het oppervlak heeft polaire functionele groepen zoals siliciumhydroxylgroep (SIOH), die geschikt is voor normale fase -chromatografie en omgekeerde fase chromatografie . in normale fase chromatografie, silicagel wordt gebruikt als stationary fase, en de polarcomponenten uit de polarcompase, en de polarcomponenten zijn geworden uit de polarcompase. 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 ook een soort anorganisch vulmiddel, en de deeltjes zijn star en kunnen worden gemaakt tot een stabiel chromatografische kolombed . Alumina -vuller is geschikt voor mobiele fase met pH tot 12, maar het toepassingsbereik is beperkt vanwege de sterke actie met alkalineverbindingen .}

Grafeisiseerde koolstof is een nieuw type anorganisch vulmiddel waarvan het oppervlak de basis is voor retentie zonder andere oppervlaktemodificatie . Graftiseerde koolstofvullers hebben een sterker retentiecapaciteit dan alkylgebonden silicagel of poreuze polymeervullers en zijn geschikt voor het scheiden van bepaalde geometrische isomeren . in feite is niet in de hop. en temperatuur .

Zirkonia -vulmiddel is een van de nieuwe anorganische vulstoffen die de afgelopen jaren zijn bestudeerd . Het is een commerciële poreuze zirkonia -microsfeerkolom met alleen polymeercoating . zirkonia -vulmiddel is geschikt voor pH -bereik 1 ~ 14, temperatuur tot 100 graden, heeft een brede toepassingsprospect .

 

Organische vulstoffen

Organic fillers mainly include polymer fillers, such as polystyrene-divinylbenzene, polymethylpropionate and so on. Such fillers can be used in the pH range of 1 to 14 and have stronger hydrophobicity. Polymeric fillers with large pores are very effective for the separation of biological macromolecules such as proteins. Bovendien hebben organische vulstoffen een goede chemische en thermische stabiliteit en zijn ze geschikt voor een breed scala aan scheidingscondities .

 

Biologische vulstoffen

Biologische vulstoffen zijn voornamelijk geschikt voor de analyse van biologische macromoleculen, zoals eiwitten of nucleïnezuren . Gemeenschappelijke biologische vulstoffen omvatten polysaccharide derivaten stationaire fasekolom, cyclodextrin kolom en eiwitchirale kolom . Deze vulling maakt effecten te gebruiken Efficiënte effecten Efficiënte effecten Efficiënte effecten van de interactiekrachten van de interactiekrachten van de interactiekrachten.

De selectie van geschikte kolomverpakking is de sleutel om het scheidingseffect van chromatografie . te waarborgen bij het selecteren van vulstoffen moeten de volgende factoren worden overwogen:

 Scheidingsmodus

Volgens de eigenschappen van analyten is de geschikte chromatografische scheidingsmodus geselecteerd . Gemeenschappelijke chromatografische scheidingsmodi omvatten omgekeerde fase chromatografie (RPC), normale fase chromatografie (hilic), ion exchange chromatografie (IEC), affiniteitchromatografie (Affinity -chromatiek (GPC). Modi hebben verschillende vereisten voor vulstoffen, zoals omgekeerde fasechromatografie, selecteert meestal niet-polaire vulstoffen op basis van silicagel of polymeer, terwijl normale fasechromatografie polaire vulstoffen selecteert .

 Vaste fase en mobiele fase

De keuze van de stationaire fase hangt af van de polariteit, moleculaire grootte en structuur van de analyt . Voor polaire stoffen kunnen polaire vulstoffen worden geselecteerd, zoals silicagel en hydrofiele kolomvullers; Voor niet-polaire stoffen kunnen niet-polaire vulstoffen worden geselecteerd, zoals hydrofobe kolomvullers . tegelijkertijd moet de polariteit van de mobiele fase ook overeenkomen met de vaste fase om een ​​goed scheidingseffect te garanderen . Bijvoorbeeld, in normale fase-fase-chromatografie, de polariteit van de mobiele fase moet lager zijn dan die van de stationfase; In omgekeerde fasechromatografie is de polariteit van de mobiele fase sterker .

 Deeltjesgrootte en opening

De deeltjesgrootte van de vulstof heeft direct invloed op de kolomefficiëntie en het laadcapaciteit van het monster . fijnkorrelige vulstoffen kunnen een hogere kolomefficiëntie bieden, maar kunnen leiden tot verhoogde tegendruk; Gerechte korrelige pakking is gunstig voor het laden van het voorbeeld, maar de kolomefficiëntie is laag . Daarom moet de selectie van vulstoffen worden gecompenseerd volgens de werkelijke scheidingsbehoeften . Bovendien is de poriegrootte van de vulling van de vulling van de behoud van de retentietijd en de behoud van de retentietijd, terwijl de scheidingsgrootte van de scheidingsgrootte van de scheidingsgrootte van de scheidingsgrootte van de scheidingsgrootte van de scheidingsgrootte van de scheidingsgrootte is, terwijl de scheidingsgrootte van de scheidingsgrootte van de scheidingsgrootte van de scheidingsgrootte van de scheidingsgrootte van de scheidingsgrootte is. Kleine poriegrootte vulstoffen zijn nuttig om het behoud van kleine moleculaire verbindingen te verbeteren .

 Chemische stabiliteit

De geselecteerde vuller moet chemisch stabiel zijn onder analytische omstandigheden en niet reageren met de steekproef of mobiele fase . Dit is de basis om de nauwkeurigheid en betrouwbaarheid van het chromatografische scheidingseffect te waarborgen . voor scheiding onder hoge temperatuur, hoge druk of sterk zuur en alkali -omstandigheden, het is nodig om een ​​vulling te selecteren met hogere chemische stabiliteit {{2} {2}

 Merk en kosten

Verschillende merken van kolomvullers kunnen variëren in prestaties, maar moeten ook rekening houden met kostenfactoren . Bij het selecteren van vulstoffen is het noodzakelijk om de voorwaarden en het budget van het laboratorium uitgebreid te overwegen en kosteneffectieve producten te kiezen .

► Zuivering van monoklonale antilichamen (mAbs) in biofarmaceuticals

Achtergrond

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% zuiverheid, terwijl het minimaliseren van geaggregeerde vorming en hostcel -eiwit (HCP) besmetting .

Methodologie

Kolomontwerp:

Een 300 mm interne diameter (id) × 500 mm roestvrijstalen kolom verpakt met eiwit A affiniteitshars (mAbselect zeker, cytiva) .

Maximale werkdruk: 3 bar .

Procesparameters:

Bindbuffer: 20 mm natriumfosfaat, pH 7.4.

Elutiebuffer: 0,1 M citroenzuur, pH 3.0.

Stroomsnelheid: 150 ml/min (lineaire snelheid: 100 cm/h) .

Automatisering:

Geïntegreerde sensoren voor eenmalig gebruik voor pH, geleidbaarheid en UV-detectie (280 nm) .

Geautomatiseerde reiniging-in-place (CIP) met 0 . 5 M NaOH.

Resultaat

Opbrengst: 85% (1.020 g mAb van 1.200 g ruwe voer) .

Zuiverheid: 99 . 5% (HPLC -analyse).

Geaggregeerde inhoud:<1% (size-exclusion chromatography, SEC).

HCP -reductie: van 50, 000 ppm tot<5 ppm (ELISA assay).

Belangrijke afhaalrestaurants

Schaalbaarheid: de L/D-verhouding van de kolom (lengte-tot-diameter) van 1 . 67 zorgde voor consistente prestaties over schalen.

Hars Lifecycle: het eiwit A hars overleefde 100 cycli met CIP, waardoor de kosten per batch met 30%. werden verlaagd met CIP

Automatisering: realtime monitoring verminderde handmatige interventie met 70%, het verbeteren van procesbetrouwbaarheid .

In praktische toepassingen moeten na het selecteren van de juiste kolomverpakking de volgende punten aandacht krijgen om het chromatografische scheidingseffect te waarborgen:

 Gecertificeerd lees de kolominstructiehandleiding

Voordat u een nieuwe kolom gebruikt, moet u zorgvuldig zijn instructies lezen om de aard van de vulstof, gebruiksvoorwaarden en onderhoudsmethoden te begrijpen . Dit helpt bij het correct gebruik van de kolom en verlengt de levensduur van de services .

 Gebruik een goed gevulde kolom

Zorg ervoor dat de kolom goed gevuld is, geen bubbels, geen scheuren en andere defecten . Dit helpt om de consistentie en nauwkeurigheid van het chromatografische scheidingseffect . te waarborgen

 Minimaliseer stressfluctuaties

In het proces van chromatografische scheiding moeten drukschommelingen worden geminimaliseerd om mechanische en thermische schokken te voorkomen . Dit helpt kolomvullers te beschermen en hun servicevenstechten te verlengen .

 Gebruik beschermende kolommen en in-line filters

Om kolomvullers te beschermen tegen besmetting en schade, kunnen beschermende kolommen en in-line filters worden gebruikt . Dit helpt bij het filteren van onzuiverheidsdeeltjes en sterk behouden componenten in de monster en mobiele fase .

 Waskolom vaak met sterk oplosmiddel

Regelmatig spoelen van de kolom met een sterk oplosmiddel kan onzuiverheden en verontreinigingen op het oppervlak van de vulstof verwijderen en zijn goede scheidingsprestaties behouden .

 Filter het monster en de mobiele fase volledig

Voordat het monster en de mobiele fase in de kolom worden geïnjecteerd, moet deze volledig worden gefilterd om onzuiverheidsdeeltjes te verwijderen . Dit helpt om verstopt en verminderd scheidingeffect te voorkomen .

 Controleer de kolomtemperatuur

De gebruikstemperatuur van de kolom heeft een belangrijk effect op het scheidingseffect . Onder normale omstandigheden moet de temperatuur van de kolom minder zijn dan 40 graden {. Voor kolommen met silicagelmatrix moet de pH -waarde van de mobiele fase worden gehandhaafd tussen 3 . 0 en 8.0 om vulling te vermijden.

Populaire tags: Industriële chromatografiekolom, China industriële chromatografie kolomfabrikanten, leveranciers, fabriek