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純化小技巧 | 羥基磷灰石壽命研究


作為百林科層析填料系列的重磅明星產(chǎn)品羥基磷灰石，正憑借其優(yōu)異的產(chǎn)品性能，助力多個生物制藥領域的應用突破。


百林科羥基磷灰石的產(chǎn)品特性包括


◆ 獨特的分離特性，可同時實現(xiàn)陽離子交換和鈣金屬親和兩種分離機制。

◆ 良好的批次間重復性。

◆ 良好的填料使用壽命，可滿足40次以上的循環(huán)使用。

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圖1：百林科羥基磷灰石I型40μm電鏡圖

（從左到右分別放大5000倍，50000倍）

此前，百林科已分享了多篇羥基磷灰石的產(chǎn)品應用和優(yōu)化策略等方向的文章，詳見如下鏈接：

◆ 羥基磷灰石的應用技巧和優(yōu)化策略

◆ 純化小技巧 | 六邊形戰(zhàn)士羥基磷灰石-Nothing is Impossible


現(xiàn)在，隨著羥基磷灰石的深入應用，產(chǎn)品壽命也已成為客戶重點關注的維度。今天，我們將從百林科BaronCHT? type I， 40μm壽命數(shù)據(jù)案例以及延長壽命使用的純化技巧方面進行分享。 


BaronCHT? type I, 40μm壽命案例分享


本案例中，主要考察羥基磷灰石BaronCHT? type I，40μm的陽離子結(jié)合狀態(tài)下的使用壽命?？疾熘笜税ǎ篋BC10%、洗脫強度、回收率以及Ca離子脫落情況，同時在過程中監(jiān)測柱效、柱壓以及柱高變化。




(一) 實驗設計

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表1  層析介質(zhì)和測試樣品信息


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表2 層析運行步驟


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表3  實驗周期設計


(二) 實驗結(jié)果


1、 溶菌酶 DBC10%檢測結(jié)果


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表4 溶菌酶 DBC10%結(jié)果




小結(jié)：從數(shù)據(jù)可以看出，溶菌酶的DBC10%無明顯變化。



2、 洗脫行為測試結(jié)果


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表5 洗脫收率和Ca離子浸出結(jié)果

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圖2：50次循環(huán)層析運行疊圖




小結(jié)：洗脫強度基本一致，洗脫回收率基本一致，且洗脫液中Ca離子低于5ppm，水平較低。



3、柱高、柱壓等變化


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圖3：層析柱測試過程狀態(tài)圖

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圖4：運行測試壓力疊圖




小結(jié)：使用30次左右時，層析填料上層出現(xiàn)發(fā)黃和板結(jié)的情況，使用40次柱高下降2mm左右，填料壓力無明顯變化。





(三) 實驗結(jié)論


綜上所述，BaronCHT? type I，40μm合適的工藝條件下，滿足最少40次循環(huán)使用。


延長羥基磷灰石壽命的純化技巧分享（適用于氯化鈉洗脫條件的陽離子結(jié)合）




在洗脫過程中，隨著緩沖鹽濃度的升高，會導致pH急劇降低，甚至低于6.0等超出羥基磷灰石使用范圍的現(xiàn)象。這種現(xiàn)象主要是流動相中的離子與 CHT 表面的磷酸基團相互作用導致。通過在洗脫液中添加Tris緩沖鹽等方法，可緩解該現(xiàn)象的發(fā)生。




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圖5：羥基磷灰石洗脫峰（洗脫液中Ca離子含量50ppm）




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最低6.4.jpg

圖6：羥基磷灰石洗脫峰（洗脫液中Ca離子含量2.8ppm）



圖譜和數(shù)據(jù)可見：按照優(yōu)化后條件進行陽離子結(jié)合模式洗脫，隨著氯化鈉濃度的提高，洗脫pH最低下降范圍也由原來的5.2提高到6.4，改善明顯。Ca離子浸出也明顯減小，降至3ppm以下。



綜上所述，加入20 mM Tris，pH調(diào)至7.5，能夠明顯改善隨氯化鈉濃度提高導致的pH下降幅度大和Ca離子浸出的問題，可明顯提高羥基磷灰石的壽命。


除此之外，通過多種組分增加或減少的策略可以改善pH變化。

比如：

1、減少氯化鈉濃度。

2、洗脫前微堿性條件洗滌，典型條件包括6-8 CV的25 mM Tris， 25 mM NaCl，5 mM PB，pH 7.75。

3、HEPES、MOPS、精氨酸、組氨酸等的緩沖體系。

4、加入低濃度的Ca離子等策略，均能夠改善pH的波動范圍，提高使用壽命。



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