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百士吉Quattroflow精准泵送技术百士吉Quattroflow精准泵送技术
以下文章来源于PSG百士吉泵业 ,作者PSG China 泵友圈法律顾问 北京市京师律师事务所 王璠律师/公司法律顾问 来源:PSG百士吉泵业 应用背景 2003年,Marcel Raedts成立了PROXCYS公司。此后不到20年间,该公司生产了大量用于纯化各类生物制品(例如,血浆、细胞培养物或细菌发酵产品)的高性能低压径向流色谱(HP-RFC)柱和系统,成为了一家领先的国际供应商。 径向流动色谱和传统色谱柱略有不同。传统柱的流向是从顶部到底部,RFC分离原理与此相同,但柱型设计不同。RFC的流向不是从顶部到底部,而是从柱的外部到内部。PROXCYS把柱子放在了一边,缩小了产品的占地面积。 传统柱的市场份额虽大,但也存在一定弊端。HP-RFC技术问世近12年,常用于人血浆产品,尤其在细胞培养物/发酵-生物制药领域,新预填充的SUPR RFC柱越来越受欢迎。另外,在功能性食品市场,它经济高效的优势也逐渐为人所知。 项目挑战 色谱法 生物工艺中分离混合物中组分的标准纯化步骤。这项技术能从混合物的其他分子和杂质中分离出生物药物或靶分子,然后加以纯化。纯化在色谱柱中进行,常用工具是一个装满50-100μm的小色谱珠(也称为树脂或吸附剂,固定在柱中)的圆筒容器。纯化时,产品和杂质的混合物(称为移动相)会进入柱中,穿过树脂(固定相)。靶分子和色谱珠子之间发生选择性结合(吸附)后会分离出来,电导率、PH值、盐类型和其他运行条件都会影响这一过程。 传统方案的弊端 传统的色谱柱设计为“轴向”。在此步骤中,色谱介质填充在很平、很宽的饼样筒中,液流从顶部流向底部,或从底部流向顶部。如果我们的目的是提高色谱柱的生产能力(规模化),由于柱的高度增加后,系统内的背压也会增加,因此这套方案不太可行。 所以,要想提高生产能力,只能增大柱子的直径。这样一来,系统的柱床既短又宽,空间占用率高,整体重量偏重,导致持续制造高通量的填充床的难度增加。因此,在轴向色谱柱中,为了降低轴向柱的直径,填充床通常应高于规定高度,但这种方案的弊端是:流量降低,运行压力增加。 RFC 早在20世纪50年代,RFC就已经研制成功。它的流量较高,压降较低,系统重量和占地面积仅为轴向流动柱的四分之一。如前所述,与液流垂直流经色谱介质的轴向流动系统不同,RFC中的介质包裹在中间的柱子上,液流以正压水平流过。RFC能将轴向系统的卧式床折叠进垂直柱子,并将流向从垂直变更为水平。它继承了老式产品的纯化和分馏功能,但系统的占地面积更小,重量更轻。 因此,在HP-RFC色谱柱中,液流通过的管中填充了适用的色谱介质(通常是某些高价值树脂),性能出众。 泵式填充 合适的柱填料会直接影响色谱柱的性能,填充良好的柱能高效分离和捕获预期产品。因此,树脂填充得越好,分离效果就越好,目标蛋白的表达效果也会越好。不过,色谱柱实际填充起来并不容易。 如果传统柱的直径比床高出8至10英寸,填充难度就不小了。而HP-RFC可以轻松胜任30英寸以上高度差的填充任务,也就是说,床的高度可以降低(低压),柱的体积也可以放大。 此外,HP-RFC色谱柱始终采用泵式填充,这有利于系统自动化,只要有合适的设备,即使色谱柱格式特殊,填充起来也会十分轻松。 各种树脂珠子的特点也不同。有些树脂很脆,需要轻拿轻放,而有些则很硬,可以用力移动。但是,参数已知或者优化后,HP-RFC填充即可重复操作,方便可靠。 解决方案 向HP-RFC柱中填充树脂时,应选择合适的泵送技术。在过去的几十年,PROXCYS将Quattroflow™四柱塞隔膜泵技术运用至其专有的装柱系统中。 Quattroflow泵非常精确,调节比大,设计紧凑,可与小型系统轻松集成。泵送时不会产生泡沫,动作“迅速但柔和”,泵送剪切敏感的树脂珠子时不会损坏产品。能完全胜任柔和泵送产品的任务,虽然流速高,但很容易控制。 应用效果 小结 |