Acerca de Seplife ®Cromatografía de intercambio de iones

¿Cómo utilizar resinas de cromatografía de intercambio iónico?

1. Método de operación: 

Dado que la muestra, el tampón y el eluyente de la separación bioquímica son fases móviles, se pueden separar mientras fluyen a través de la columna. Por lo tanto, el intercambio iónico se puede realizar en funcionamiento en columna y la separación en forma cromatográfica. Durante el proceso de separación, las sustancias no adsorbidas continúan saliendo del sistema de reacción, lo que hace que el equilibrio se desplace continuamente hacia la derecha, lo cual es una especie de equilibrio dinámico, por lo que también se le llama operación dinámica. El modo de operación dinámica tiene un buen efecto de separación, es adecuado para todo tipo de muestras y puede realizar una operación continua. En la operación de separación cromatográfica, las condiciones de carga de la columna cromatográfica tienen cierta influencia en la separación. Las resinas deben estar distribuidas uniformemente en la columna, no se permite la existencia de burbujas de aire, y también se debe evitar la estratificación de las resinas.

Para algunas muestras con alta viscosidad, el método de tratamiento "estático" también se puede utilizar para la extracción y separación preliminar. En el recipiente de reacción se agitan las resinas de intercambio iónico y el líquido de trabajo a tratar. Cuando se alcance el equilibrio de adsorción, separe las resinas y el refinado y cárguelos en una columna para elución.

Este método de operación por lotes estático tiene un equipo de proceso simple y una operación fácil. Por ejemplo, la separación preliminar de algunos productos naturales como la heparina sódica suele adoptar este método de separación estática. 

En el funcionamiento del modo de separación estática, la velocidad de agitación del intercambiador de iones en el fluido de trabajo debe controlarse adecuadamente. Si la velocidad de agitación es demasiado rápida y la fuerza de corte es demasiado grande, las partículas de intercambio iónico se romperán y será difícil filtrarlas y separarlas; Si la velocidad es demasiado lenta, afectará el contacto entre las resinas y el fluido de trabajo y también afectará el tipo de cambio.

2. El impacto de la muestra en el efecto de separación:

Para lograr una alta resolución y una alta capacidad de carga para la separación bioquímica, la preparación y el rendimiento de la solución de trabajo también son factores muy importantes. La viscosidad y claridad del fluido de trabajo no solo afectan el efecto de separación de las resinas de intercambio iónico, sino que también afectan la vida útil del medio de separación.

La separación bioquímica es a menudo un sistema relativamente complejo, en el que hay muchos tipos de impurezas, no sólo moléculas pequeñas, sino también algunas sustancias coloidales, sustancias lipídicas, etc. En particular, algunas macromoléculas adsorbidas irreversiblemente pueden cubrir los grupos funcionales del medio, o bloquear los poros del medio, provocando una contaminación irreversible y acortando la vida útil del medio de separación. Por lo tanto, antes de la operación de separación, el fluido de trabajo debe pretratarse adecuadamente tanto como sea posible para garantizar el efecto de separación.

En el proceso de separación y purificación bioquímica, algunos productos objetivo se eliminan mediante el proceso de elución, o el producto objetivo se retiene en el medio debido a una elución incompleta, lo que provoca la pérdida de producto, que es un factor importante que afecta el rendimiento del producto.

Al mismo tiempo, los cambios estructurales en la proteína provocan una inactivación, lo que también afectará al rendimiento. Agregar algunos estabilizadores o agentes protectores en el proceso de intercambio iónico no solo puede aumentar el rendimiento, sino también mejorar la selectividad del medio de separación de proteínas.

3. El impacto del caudal en el efecto de separación:

En la separación por cromatografía de intercambio iónico, el caudal es un factor importante que afecta el efecto de separación. Para obtener un excelente efecto de separación, se deben realizar experimentos basados ​​en factores como el tipo de resina de intercambio iónico, el tamaño de las partículas y la estructura molecular de los ingredientes activos en el fluido de trabajo para establecer mejores parámetros experimentales.

Si el peso molecular del producto objetivo es relativamente pequeño y el tamaño de poro del medio es relativamente grande, se puede utilizar un caudal mayor porque favorece la transferencia de masa.

Sin embargo, cuando el producto objetivo es una biomacromolécula y el tamaño de poro del medio es menor que el de la molécula de sustancia separada, se debe adoptar un caudal más lento debido a la velocidad de difusión más lenta de la molécula.

Cuando la viscosidad del fluido de trabajo es alta, también se debe utilizar un caudal más bajo debido a la menor tasa de transferencia de masa.

El caudal no sólo afecta el efecto de la adsorción de intercambio, sino que también afecta el efecto de la elución. Por lo general, el caudal durante la elución es más lento que durante la adsorción por intercambio iónico.

4. Los métodos de elución de la cromatografía de intercambio iónico:

Cuando la proteína objetivo de la muestra esté completamente unida al intercambiador de iones, se debe eluir. El principio básico es utilizar un ion o grupo que sea más activo que la sustancia de adsorción para desorber el producto objetivo que se intercambia y se adsorbe en la superficie exterior y el interior de la partícula del medio. Las diferentes proteínas diana tienen diferentes capacidades de unión a las resinas de intercambio iónico. Por lo tanto, se debe seleccionar un eluyente adecuado para eluir la proteína del medio y recoger los productos separados y purificados. Existen aproximadamente tres métodos de elución para la cromatografía de intercambio iónico:

1) Elución simultánea: El eluyente es la misma sustancia, y se puede utilizar una solución ácida, alcalina o salina diluida, o se puede utilizar un disolvente orgánico apropiado, entre los cuales la solución salina es la principal, y la elección se realiza según la propiedades del producto objetivo y la forma farmacéutica del producto final. 

Dado que las sustancias adsorbidas a menudo no son del mismo tipo, las cargas transportadas por distintas sustancias son diferentes y la fuerza de unión con el medio es diferente. Incluso si se utiliza el mismo eluyente, las sustancias fácilmente reemplazables saldrán primero del medio y la fuerza de unión será más fuerte. Una vez que las sustancias fluyen, siempre que se recojan mediante clasificación, se pueden separar varias sustancias para obtener productos relativamente puros.

Este método se utiliza principalmente para la separación cuando las propiedades del producto objetivo son bien conocidas o para la separación de tipos analíticos.

2) Elución por pasos: es decir, la elución se realiza con diferentes concentraciones de soluciones salinas. Durante el proceso de adsorción por intercambio del medio de separación, se adsorben varias proteínas. Si se utiliza una condición de elución constante, a veces no se pueden separar adecuadamente todos los componentes y es necesario cambiar la condición de elución.

El cambio puede ser un cambio por etapas, lo que significa que se seleccionan diferentes eluyentes o eluyentes con diferentes valores de pH para la elución en etapas, y se pueden obtener diferentes picos de elución según diferentes concentraciones y diferentes acidez del eluyente. Es decir, un tipo de concentración de sal puede obtener un tipo de proteína objetivo, y una concentración de sal diferente puede obtener diferentes proteínas objetivo.

Este método de elución paso a paso es adecuado para la separación de proteínas con propiedades conocidas, especialmente para producción a gran escala, y es fácil de operar y controlar.

3) Elución en gradiente, es decir, cambiar la fuerza iónica o el valor de pH del eluyente de acuerdo con un cierto cambio lineal (generalmente solo en casos especiales, se utiliza el método de elución de cambiar el valor de pH). Durante el cambio gradual del eluyente, se pueden reemplazar diferentes proteínas una por una y se pueden obtener varios componentes proteicos. 

Al mismo tiempo, las proteínas generalmente no cola. La elución en gradiente es el método de elución más utilizado en la cromatografía de intercambio iónico y también es el método de elución con la mayor capacidad de elución, que es adecuado para la elución de componentes con propiedades de carga similares.

En el proceso de elución, se puede utilizar tanto la elución en paralelo como la elución en contracorriente. En la elución en paralelo, la dirección del flujo del eluyente es la misma que la del fluido de trabajo. En la elución a contracorriente o elución inversa, la dirección del flujo del eluyente es opuesta a la de la solución de trabajo.

Si el líquido de alimentación se intercambia y se adsorbe a través de la columna de intercambio de arriba a abajo, la concentración del adsorbato en la capa superior de la columna de intercambio es mayor que la de la capa inferior, y se produce la desorción inversa del eluyente de abajo hacia arriba. puede lograr el propósito de elución de manera más eficiente. Sin embargo, dado que la operación de elución inversa es mucho más complicada que la de elución en paralelo, actualmente se utiliza principalmente la elución en paralelo.

Desinfección de resinas de cromatografía de intercambio iónico:

En el proceso de preparación de algunos productos bioquímicos con requisitos de alta pureza, a menudo es necesario esterilizar los medios de separación para evitar que impurezas, como microorganismos, se mezclen con el producto objetivo.

La desinfección a alta temperatura es el método más utilizado. En la actualidad, la mayoría de los intercambiadores de iones tienen propiedades físicas y químicas estables y pueden someterse a desinfección a alta temperatura. Sin embargo, cuando se utilizan medios de polisacáridos, se debe tener en cuenta que los medios deben ser del tipo sal y que la desinfección a alta temperatura debe realizarse en condiciones neutras; de lo contrario, se producirá la degradación de la matriz macromolecular del polisacárido, lo que dañará gravemente. afectar la vida útil de los medios.

El NaOH también es un buen desinfectante. Sin embargo, la concentración adecuada de NaOH debe seleccionarse según la resistencia a los álcalis del medio y el tipo y grado de contaminación microbiana. Cuando se usa desinfección con NaOH, también se puede usar el remojo en columna, es decir, pasar una cierta concentración de NaOH a la columna, cerrar la válvula de salida del líquido y remojar durante varias horas para lograr el propósito de desinfección. Si se utiliza NaOH en combinación con etanol, se pueden obtener mejores resultados. Cuando se utiliza desinfección con NaOH, se pueden combinar desinfección y CIP. 

Almacenamiento de resinas de cromatografía de intercambio iónico:

Todo tipo de resinas de cromatografía deben limpiarse antes de almacenarlas después de su uso. Esto es especialmente importante para los medios de separación de polisacáridos.

Una vez utilizado el medio de separación, se lava con 2 CV de agua y luego se pasa a través de la columna con 2 volúmenes de lecho de etanol al 20%. Para medios catiónicos fuertemente ácidos SP, lave con una solución de etanol al 20% que contenga 0,2 mol/l de acetato de sodio y luego lave con una solución desgasificada de etanol y agua a un caudal más lento.

Después del tratamiento, se puede almacenar a temperatura ambiente o a 4-8°C durante mucho tiempo. La columna cromatográfica debe estar completamente sellada durante el almacenamiento para evitar la volatilización de la humedad y la columna seca.

El medio que no se utilice por el momento debe almacenarse en una solución de etanol al 20%. Todos los medios de separación por intercambio iónico deben almacenarse entre 4°C y 30°C y protegerse de la congelación.

El proceso de separación y purificación de macromoléculas biológicas mediante cromatografía de intercambio iónico se basa principalmente en la disociación de varias moléculas, la carga neta de los iones y la diferencia eléctrica en la distribución de carga superficial para la separación selectiva. Se ha convertido en una de las técnicas de purificación más utilizadas en la separación y purificación de productos bioquímicos, proteínas, péptidos y otras sustancias.

selife ® Resinas de cromatografía de intercambio iónico a base de dextrano:

El Seplife ® Las resinas de cromatografía de intercambio iónico de dextrano utilizan la matriz de dextrano de las resinas de cromatografía de filtración en gel de la serie G (Seplife G-25 y Seplife G-50), y los ligandos funcionales de intercambio iónico de diferentes propiedades están firmemente unidos a la matriz de dextrano reticulada.

Las resinas de intercambio iónico de dextrano generalmente se almacenan en forma de polvo seco, que debe hincharse antes de su uso. Se utiliza ampliamente en proteínas de bajo peso molecular como la protrombina y la heparina de bajo peso molecular.

Resinas de cromatografía de intercambio iónico de dextrano de Sunresin:

DEAE Seplife ® A25/A50

Q Seplife ® A25/A50

CM Seplife ® C25/C50

SP Seplife ® C25/C50

selife ® Resinas de cromatografía de intercambio iónico (BB) a base de agarosa de flujo ultrarrápido:

Esta serie de Seplife ® Las resinas para cromatografía de intercambio iónico se preparan uniendo ligandos de intercambio iónico a microesferas de agarosa con un tamaño de partícula de 100 a 300 µm. La contrapresión es relativamente pequeña con el caudal. Para muestras con alta viscosidad y turbidez, el uso de esta serie de resinas puede mejorar la eficiencia.

Resinas de cromatografía de intercambio iónico de agarosa de caudal ultrarrápido de Sunresin:

DEAE Seplife ®  CAMA Y DESAYUNO

Q Seplife ®  CAMA Y DESAYUNO

CM Seplife ®  CAMA Y DESAYUNO

SP Seplife ®  CAMA Y DESAYUNO

selife ®  Resinas de cromatografía de intercambio iónico (FF) de flujo rápido basadas en agarosa:

Esta serie de Seplife ®  Las resinas utilizan microesferas de agarosa de 45-165um como matriz, uniéndose con diferentes grupos funcionales. El rango de tamaño de partícula adecuado le permite tener un rango de aplicación más amplio. Es ampliamente utilizado en diversas etapas de captura, purificación intermedia y pulido de productos biológicos.

Resinas de cromatografía de intercambio iónico de agarosa de flujo rápido de Sunresin:

DEAE Seplife ®  FF

Q Seplife ®  FF

CM Seplife ®  FF

SP Seplife ®  FF

selife ®  Resinas de cromatografía de intercambio iónico (HP) a base de agarosa de alta resolución:

Esta serie utiliza microesferas de agarosa de 25 a 45 µm como matriz y se prepara uniendo diferentes grupos funcionales.

El pequeño tamaño de partícula permite que las resinas tengan una mayor resolución y se usa ampliamente en la separación fina y la preparación de pequeñas cantidades de muestras.

Resinas de cromatografía de intercambio iónico de agarosa de alta resolución de Sunresin:

DEAE Seplife ®  caballos de fuerza

Q Seplife ®  caballos de fuerza

CM Seplife ®  caballos de fuerza

SP Seplife ®  caballos de fuerza

Resinas de cromatografía de intercambio iónico de agarosa de capacidad ultraalta (XL): 

El diseño especial de "tentáculo" de las microesferas de agarosa reduce la influencia del impedimento estérico cuando se unen a biomoléculas, y los ligandos se distribuyen de manera más razonable, lo que proporciona una carga ultraalta y es muy rentable.

Resinas de cromatografía de intercambio iónico de agarosa de capacidad ultraalta de Sunresin:

DEAE Seplife ®  SG

Q Seplife ®  SG

CM Seplife ®  SG

SP Seplife ®  SG

selife ®  Resinas de cromatografía de intercambio iónico de agarosa de alta rigidez (gran escala):

El medio de intercambio iónico de agarosa de alta rigidez (gran escala) de Sunresin tiene una resistencia a la presión máxima de 0,5 MPa, un caudal máximo de 1000 cm/h y una tasa de transferencia de masa más rápida, lo que permite una eficiencia significativamente mejorada para la producción a gran escala. .

Según el tamaño de partícula de la matriz, el medio de intercambio iónico de agarosa de alta rigidez de Sunresin se divide en medio de alta rigidez + alto caudal (gran escala) y medio de alta rigidez + alta resolución (gran escala HP). 

Resinas de cromatografía de intercambio iónico de agarosa de alta rigidez de Sunresin (gran escala): 

DEAE Gran Escala /HP

Q Gran escala/HP

CM gran escala/HP

SP gran escala/HP

selife ®  Resinas de cromatografía de intercambio iónico de poliestireno de tamaño uniforme de partículas (LXMS):

selife ® Las resinas de cromatografía de intercambio iónico tipo IEX LXMS proporcionan dos tipos de tamaños de poro (50 nm, 150 nm) y tres tamaños de partículas (15, 30 y 50 um) de resinas de tamaño de partículas uniformes de poliestireno. Sus altas propiedades de reticulación permiten que las resinas resistan presiones de funcionamiento más altas (3MPa).

Los dos tamaños de poro de 50 nm y 150 nm cubren la aplicación de captura, purificación intermedia y purificación fina de anticuerpos, proteínas, péptidos, ácidos nucleicos, antibióticos, productos naturales y otros productos con diferentes pesos moleculares.

Resinas de cromatografía de intercambio iónico de poliestireno de tamaño de partícula uniforme de Sunresin:

selife ®  LXMS 15Q/15S (tamaño de partícula 15um, tamaño de poro 50nm)

selife ®  LXMS 30Q/30S (tamaño de partícula 30um, tamaño de poro 50nm)

selife ®  LXMS 50Q/50S (tamaño de partícula 50um, tamaño de poro 100nm)

selife ®  LXMS 50HQ/50HS (tamaño de partícula 50um, tamaño de poro 150nm)

selife ®  Resinas de cromatografía de intercambio iónico de polimetilacrilato (LXPM):

Este grupo de resinas de cromatografía de intercambio iónico son microesferas con polimetacrilato como matriz que utiliza la tecnología única de síntesis de polímeros de Sunresin. Las microesferas se modifican mediante tecnología precisa de formación de poros y macromoléculas de cadena larga hidrofílicas en la superficie, y se acoplan con diferentes grupos de intercambio iónico.

Debido a su buena hidrofilia, buena estabilidad química y física y estructura rígida, las resinas de cromatografía de intercambio iónico tienen buena biocompatibilidad y vida útil, y mejoran la eficiencia de la purificación. Cubren la aplicación de etapas de producción y purificación como captura, purificación intermedia y purificación fina de moléculas como anticuerpos, proteínas, péptidos, ácidos nucleicos, antibióticos y productos naturales, y brindan a los clientes una solución general para la producción industrial de muestras biológicas.

Resinas de cromatografía de intercambio iónico de polimetilacrilato de Sunresin:

selife ®  LXPM CM/DEAE/SP/Q 650M (fuerte hidrofilicidad, tamaño de partícula 80um ）

selife ®  LXPM CM/DEAE/SP/Q 650S (fuerte hidrofilicidad, tamaño de partícula 50um ）

selife ®  LXPM CM/DEAE/SP/Q 706 (fuerte hidrofobicidad ，multimodal iónico fuerte, tamaño de partícula 80um ）

selife ®  LXPM CM/DEAE/SP/Q 5504 （fuerte hidrofobicidad ，alta resolución, multimodal iónico fuerte, tamaño de partícula 80um)

Para obtener más información sobre los diferentes tipos de resinas de cromatografía de intercambio iónico, contáctenos en (info.lifescience@sunresin.com).