SP 強陽イオン交換膜クロマトグラフィー

CM 弱イオン-交換膜クロマトグラフィー製品の紹介

 

1. 概要

CM 弱陽イオン交換クロマトグラフィー-は、カルボキシメチル基を膜上に結合させて機能モジュールを形成する精製技術です。分離は、さまざまな生体分子の電荷特性と電荷密度の違いに基づいて行われます。ほとんどの生体高分子にはカルボキシル基またはヒドロキシル基が含まれているため、緩衝液の pH 値を変更することでその電荷特性と大きさを調整できます。生体分子が反対の電荷を帯びた膜モジュールに結合した後、移動相のイオン強度または pH を変更することによって溶出が実行されます。結合親和性の弱い分子が最初に溶出され、結合親和性のより強い分子が後に溶出されることで、効果的な分離が実現されます。

 

2. 製品の利点

2.1 高速かつ効率的: 従来の樹脂-ベースのクロマトグラフィーよりも最大 40 倍速い流速で高い結合能力を達成できます。従来の充填層クロマトグラフィーと比較して、メンブレンクロマトグラフィーはプロセス時間を 30 ～ 40 分の 1 に短縮できます。{4}標準的な動作流量は 10 MV/min です。

2.2 高い結合効率: メンブレン クロマトグラフィーは、低圧力損失条件下で高い負荷容量と高い流量を示し、モジュールを通過する 1 回のパスで帯電した生体分子を捕捉できます。

2.3 拡張性と柔軟性: メンブレン クロマトグラフィー製品の全範囲は、プロセス開発から大規模製造までの段階をカバーし、生体高分子処理の多様なニーズを満たすことができます。-カプセルの設計により、使い捨ての用途が可能であり、必要に応じて洗浄して再利用することもできます。-

2.4 生産性の向上: コンパクトな設計により、施設の設置面積が最小限に抑えられます。カラムのパッキング、洗浄、洗浄検証、およびカラムの保管ステップを省略することで、比較的少量のバッファーで平衡化した後に処理を開始できます。カラムのパッキング、洗浄、保管が不要なため、人件費を最大 50% 以上削減できます。

 

3 技術的パラメータ

3.1 構造材料

	実験室規模	小規模	パイロットスケール	生産規模
膜体積	0.2ml	5ml	140ml	5L
膜支持構造	ポリプロピレン
メンブレンハウジング	ポリプロピレン
Oリング	シリコーンゴム

3.2 動作特性

	実験室規模	小規模な-規模	パイロット-スケール	生産規模
膜体積	0.2ml	5ml	400ml	5L
推奨流量	1-6ml/分	25～150ml/分	2～12L/分	25～150L/分
最高使用温度	35度
最高使用圧力	3bar(25度)
最大圧力差	3bar(25度)
保管条件	20%エタノール水溶液

従来の培地と比較して、CM メンブレンクロマトグラフィーの寿命は CM アガロースゲル 6FF と同等です。

図 1. リゾチーム検査で複数回使用した後の CM 膜クロマトグラフィーの負荷容量の変化。

さらに、メンブレンクロマトグラフィーによる宿主細胞タンパク質および核酸の除去効率を評価しました。結果を以下に示します。

表 1. CM 膜クロマトグラフィーを使用した、CHO- 発現 IgG 材料中の DNA および宿主細胞タンパク質の除去率

一連の実験により、CM 膜クロマトグラフィーが標的 IgG の高い回収率を維持しながら汚染物質を効果的に除去できることが実証されました。

	DNA				医療従事者
	IgG の回復	RT PCRによる含有量(pg/mg of IgG)		除去係数	含有量(ng/mg of IgG) by Elisa		除去係数
走る	%	Qメンブレン前	Qメンブレン後	ログ	Qメンブレン前	Qメンブレン後	ログ
1	96.7	423	6.9	1.79	7	6.1	0.06
2	97.4	438	5.8	1.88	7	4.8	0.16
3	94.7	513	9.6	1.73	6	3.6	0.22
4	95	32	4.6	0.84	6	4.7	0.11
5	96.3	45	4.6	0.99	8	5.1	0.20
6	96.5	158	8.2	1.28	8	4.6	0.24
7	96.4	267	6.5	1.61	9	6.8	0.12
8	96.8	298	5	1.78	9	7.4	0.09
9	97.1	746	5.6	2.12	4	3.5	0.06
10	96.6	39	5	0.89	4	3.9	0.01

Gudiling CM 膜クロマトグラフィーを使用して他のブランドと比較した負荷容量データを以下に示します。

負荷容量(mg/mL)	ジンビアオ 1	指導する
リゾチーム	18	23
トリプシン	17	20

表 2. 競合製品と比較した当社製品のさまざまなタンパク質のローディングパフォーマンス

総合評価では輸入品と同等の積載能力を有しております。

図 2. 標準タンパク質としてリゾチームを使用した CM 膜クロマトグラフィー モジュールの負荷容量テスト。

動的耐荷重についても輸入品と比較しました。検証の結果、160 mM NaCl を使用してリゾチームを溶出できることがわかり、これによりほとんどの標的タンパク質を効率的に捕捉できます。

さまざまな溶出条件の最適化を通じて、メンブレンクロマトグラフィーがアガロースゲルクロマトグラフィーと同様の溶出挙動を示し、タンパク質の純度が塩濃度が異なると大きく変化することがわかりました。実際の研究開発や生産では、高純度の目的タンパク質を得るために平衡溶出条件を定量的に決定する必要があります。-

 

4. 代表的な応用例

• DNA、ウイルス、宿主細胞タンパク質の除去
• プラスミド、ウイルス、タンパク質の捕捉、およびオリゴヌクレオチドの精製
• 酵母発酵ブロスの脱色と高容量タンパク質の捕捉-

 

5. 操作手順・ワークフロー

5.1:機器の準備と組み立て:

5.1.1: メンブレン クロマトグラフィー モジュールを AKTA クロマトグラフィー システムに取り付ける取り付け方法は、充填層クロマトグラフィー メディアと同様です。-流れの方向がモジュールにマークされた矢印に従っていることを確認してください。モジュールはルアーコネクタまたはクランプコネクタを使用して接続できます。

5.1.2 入口流量を 5 ～ 10 MV/min に設定し、平衡バッファーを使用してモジュールから空気をパージします。出口で気泡が観察されなくなるまでフラッシュを続けてから、透過液出口をクロマトグラフィー システムに接続します。

5.2.:使用前の準備-

5.2.1: 入口流量を 5 ～ 10 MV/min に設定し、0.5 M NaOH を 5 MV 以上で使用して前処理を実行して、膜が平衡に達することを確認します。

5.2.2: 同じ流量条件下で、1 M NaCl で 5 MV 以上の前処理を実行し、膜が平衡に達することを確認します。

5.3.クロマトグラフィープロセス

5.3.1 注入口流量を 5 ～ 10 MV/min に設定し、膜が平衡に達するまで 5 MV 以上で平衡バッファーによる前処理を実行します。-

5.3.2 0.22 μm の前ろ過後、サンプルをカラムにロードし、サンプル全体が適用されるか、クロマトグラフィーのロード容量に達するまで続けます。

5.3.3 UV 値がベースラインに低下するまで、平衡化バッファーで 10 MV を超えて洗浄します。

5.3.4 プロセス設計に従って、グラジエント溶出またはリニア溶出システムを適用し、必要に応じて分画をセグメントに収集します。

5.4 CIP 使用後処理 – メンブレン クロマトグラフィー システムの CIP (Clean-in-))。

5.4.1 入口流量を 5 ～ 10 MV/min に設定し、UV 値がベースラインを下回るまで 10 MV 以上 1 M NaOH で処理します。

5.4.2 30 分間循環洗浄した後、pH が 7 ～ 8 になるまで水ですすぎ、その後 20% エタノールに切り替え、導電率がほぼ変化しないまで洗浄を続けます。

5.5メンブレンクロマトグラフィーの保管

使用および CIP の完了後、膜モジュールを取り外して 20% エタノールに浸して保管するか、20% エタノールを含む溶液中で室温でオンライン保管できます。 20%エタノール溶液は定期的に点検し、交換してください。

 

6、注文情報

CM-型弱陽イオン交換膜クロマトグラフィーカプセルフィルター

	実験室規模	小規模	パイロットスケール	生産規模
モデル	IEXCM0002ES	IEXCM0050ES	IEXCM0400ES	IEXCM5000ES
膜領域	0.2ml	5ml	400ml	5L

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