Sobre Seplife ®Cromatografia de troca iônica

Como usar resinas de cromatografia de troca iônica?

1. Método de operação: 

Como a amostra, o tampão e o eluente da separação bioquímica são todos fases móveis, eles podem ser separados enquanto fluem pela coluna. Portanto, a troca iônica pode ser realizada na operação em coluna e a separação na forma cromatográfica. Durante o processo de separação, as substâncias não adsorvidas continuam a fluir para fora do sistema de reação, o que faz com que o equilíbrio se desloque continuamente para a direita, o que é uma espécie de equilíbrio dinâmico, por isso também é chamado de operação dinâmica. O modo de operação dinâmica tem bom efeito de separação, é adequado para todos os tipos de amostras e pode realizar operação contínua. Na operação de separação cromatográfica, a condição de carga da coluna cromatográfica tem certa influência na separação. As resinas devem ser distribuídas uniformemente na coluna, não é permitida a existência de bolhas de ar e também deve ser evitada a estratificação das resinas.

Para algumas amostras com alta viscosidade, o método de tratamento "estático" também pode ser utilizado para extração e separação preliminares. As resinas de troca iônica e o líquido de trabalho a ser tratado são agitados no recipiente de reação. Quando o equilíbrio de adsorção for atingido, separe as resinas e o refinado e carregue-os em uma coluna para eluição.

Este método de operação em lote estático possui equipamento de processo simples e fácil operação. Por exemplo, a separação preliminar de alguns produtos naturais, como a heparina sódica, adota frequentemente este método de separação estática. 

Na operação do modo de separação estática, a velocidade de agitação do trocador de íons no fluido de trabalho deve ser controlada adequadamente. Se a velocidade de agitação for muito rápida e a força de cisalhamento for muito grande, as partículas de troca iônica serão quebradas e será difícil filtrar e separar; Se a velocidade for muito lenta, afetará o contato entre as resinas e o fluido de trabalho, além de afetar a taxa de câmbio.

2. O impacto da amostra no efeito de separação:

Para alcançar alta resolução e alta capacidade de carga para separação bioquímica, a preparação e o desempenho da solução de trabalho também são fatores muito importantes. A viscosidade e a clareza do fluido de trabalho não afetam apenas o efeito de separação das resinas de troca iônica, mas também afetam a vida útil do meio de separação.

A separação bioquímica é muitas vezes um sistema relativamente complexo, no qual existem muitos tipos de impurezas, não apenas pequenas moléculas, mas também algumas substâncias coloidais, substâncias lipídicas, etc. Em particular, algumas macromoléculas irreversivelmente adsorvidas podem cobrir os grupos funcionais do meio, ou bloquear os poros do meio, causando contaminação irreversível e encurtando a vida útil do meio de separação. Portanto, antes da operação de separação, o fluido de trabalho deve ser pré-tratado adequadamente, tanto quanto possível, para garantir o efeito de separação.

No processo de separação e purificação bioquímica, alguns produtos alvo são retirados pelo processo de eluição, ou o produto alvo é retido no meio devido à eluição incompleta, resultando na perda do produto, que é um fator importante que afeta o rendimento do produto.

Ao mesmo tempo, alterações estruturais na proteína causam inativação, o que também afetará o rendimento. A adição de alguns estabilizadores ou agentes protetores no processo de troca iônica pode não apenas aumentar o rendimento, mas também melhorar a seletividade do meio de separação para proteínas.

3. O impacto da vazão no efeito de separação:

Na separação por cromatografia de troca iônica, a taxa de fluxo é um fator importante que afeta o efeito de separação. Para obter um excelente efeito de separação, os experimentos devem ser realizados com base em fatores como tipo de resina de troca iônica, tamanho das partículas e estrutura molecular dos princípios ativos no fluido de trabalho para estabelecer melhores parâmetros experimentais.

Se o peso molecular do produto alvo for relativamente pequeno e o tamanho dos poros do meio for relativamente grande, uma taxa de fluxo mais alta pode ser usada porque conduz à transferência de massa.

No entanto, quando o produto alvo é uma biomacromolécula e o tamanho dos poros do meio é menor que o da molécula da substância separada, uma taxa de fluxo mais lenta deve ser adotada devido à taxa de difusão mais lenta da molécula.

Quando a viscosidade do fluido de trabalho é alta, uma vazão mais baixa também deve ser usada devido à menor taxa de transferência de massa.

A taxa de fluxo não afeta apenas o efeito da adsorção de troca, mas também afeta o efeito da eluição. Normalmente, a taxa de fluxo durante a eluição é mais lenta do que durante a adsorção por troca iônica.

4. Os métodos de eluição da cromatografia de troca iônica:

Quando a proteína alvo na amostra estiver completamente ligada ao trocador de íons, ela deverá ser eluída. O princípio básico é usar um íon ou grupo que seja mais ativo que a substância de adsorção para dessorver o produto alvo que é trocado e adsorvido na superfície externa e interna da partícula do meio. Diferentes proteínas alvo têm diferentes capacidades de ligação a resinas de troca iônica. Portanto, um eluente adequado deve ser selecionado para eluir a proteína do meio e coletar os produtos separados e purificados. Existem aproximadamente três métodos de eluição para cromatografia de troca iônica:

1) Eluição simultânea: O eluente é a mesma substância, podendo ser utilizado ácido diluído, solução alcalina ou salina, ou pode-se utilizar solvente orgânico apropriado, dentre os quais a solução salina é a principal, e a escolha é feita de acordo com o propriedades do produto alvo e a forma farmacêutica do produto final. 

Como as substâncias adsorvidas muitas vezes não são de um único tipo, as cargas transportadas pelas diversas substâncias são diferentes e a força de ligação com o meio é diferente. Mesmo que o mesmo eluente seja usado, as substâncias facilmente substituíveis fluirão primeiro para fora do meio e a força de ligação será mais forte. Após o escoamento das substâncias, desde que coletadas por classificação, diversas substâncias podem ser separadas para obter produtos relativamente puros.

Este método é usado principalmente para a separação quando as propriedades do produto alvo são bem conhecidas, ou para a separação de tipos analíticos.

2) Eluição gradual: ou seja, a eluição é realizada com diferentes concentrações de soluções salinas. Durante o processo de adsorção de troca do meio de separação, várias proteínas são adsorvidas. Se for usada uma condição de eluição constante, às vezes todos os componentes não podem ser separados adequadamente e a condição de eluição precisa ser alterada.

A mudança pode ser uma mudança em etapas, o que significa que diferentes eluentes ou eluentes com diferentes valores de pH são selecionados para eluição em etapas, e diferentes picos de eluição podem ser obtidos de acordo com diferentes concentrações e diferentes acidez do eluente. Ou seja, um tipo de concentração de sal pode obter um tipo de proteína alvo, e diferentes concentrações de sal podem obter diferentes proteínas-alvo.

Este método de eluição passo a passo é adequado para a separação de proteínas com propriedades conhecidas, especialmente para produção em larga escala, e é fácil de operar e controlar.

3) Eluição gradiente, ou seja, alteração da força iônica ou valor do pH do eluente de acordo com uma determinada alteração linear (geralmente apenas em casos especiais, é utilizado o método de eluição para alteração do valor do pH). Durante a mudança gradual do eluente, diferentes proteínas podem ser substituídas uma por uma e vários componentes proteicos podem ser obtidos. 

Ao mesmo tempo, as proteínas geralmente não seguem. A eluição gradiente é o método de eluição mais comumente usado em cromatografia de troca iônica e também é o método de eluição com a capacidade de eluição mais forte, que é adequado para a eluição de componentes com propriedades de carga semelhantes.

No processo de eluição, tanto a eluição co-corrente como a eluição contra-corrente podem ser utilizadas. Na eluição co-corrente, a direção do fluxo do eluente é a mesma do fluido de trabalho. Na eluição em contracorrente, ou eluição reversa, a direção do fluxo do eluente é oposta à da solução de trabalho.

Se o líquido de alimentação for trocado e adsorvido através da coluna de troca de cima para baixo, a concentração do adsorbato na camada superior da coluna de troca é maior do que na camada inferior, e a dessorção reversa do eluente de baixo para cima pode atingir o objetivo de eluição com mais eficiência. No entanto, como a operação de eluição reversa é muito mais complicada do que a eluição co-corrente, a eluição co-corrente é usada principalmente agora.

Desinfecção de resinas de cromatografia de troca iônica:

No processo de preparação de alguns produtos bioquímicos com requisitos de alta pureza, muitas vezes é necessário esterilizar os meios de separação para evitar que impurezas, como microorganismos, se misturem ao produto alvo.

A desinfecção em alta temperatura é o método mais comumente usado. Atualmente, a maioria dos trocadores de íons possui propriedades físicas e químicas estáveis ​​e podem ser submetidos à desinfecção em alta temperatura. Porém, ao utilizar meios polissacarídicos, deve-se observar que os meios devem ser do tipo sal, e a desinfecção em alta temperatura deve ser realizada em condições neutras, caso contrário levará à degradação da matriz macromolecular do polissacarídeo, o que irá seriamente afetar a vida útil da mídia.

O NaOH também é um bom desinfetante. Contudo, a concentração apropriada de NaOH deve ser selecionada de acordo com a resistência alcalina do meio e o tipo e grau de contaminação microbiana. Na desinfecção com NaOH, também pode ser utilizada a imersão da coluna, ou seja, passar uma determinada concentração de NaOH na coluna, fechar a válvula de saída do líquido e deixar de molho por várias horas para atingir o objetivo da desinfecção. Se o NaOH for usado em combinação com etanol, melhores resultados poderão ser obtidos. Ao usar a desinfecção com NaOH, a desinfecção e o CIP podem ser combinados. 

Armazenamento de resinas de cromatografia de troca iônica:

Todos os tipos de resinas cromatográficas devem ser limpos antes do armazenamento após o uso. Isto é especialmente importante para meios de separação de polissacarídeos.

Após a utilização do meio de separação, lave-o com 2CV de água e depois passe pela coluna com 2 volumes de leito de etanol a 20%. Para meios catiônicos fortemente ácidos SP, lave com solução de etanol a 20% contendo 0,2 mol/L de acetato de sódio e depois lave com solução desgaseificada de etanol-água a uma taxa de fluxo mais lenta.

Após o tratamento, pode ser armazenado em temperatura ambiente ou entre 4-8°C por muito tempo. A coluna cromatográfica deve ser completamente vedada durante o armazenamento para evitar a volatilização da umidade e a coluna seca.

O meio que não for utilizado por enquanto deve ser armazenado em solução de etanol a 20%. Todos os meios de separação por troca iônica devem ser armazenados entre 4°C e 30°C e protegidos contra congelamento.

O processo de separação e purificação de macromoléculas biológicas por cromatografia de troca iônica baseia-se principalmente na dissociação de várias moléculas, na carga líquida dos íons e na diferença elétrica na distribuição da carga superficial para separação seletiva. Tornou-se uma das técnicas de purificação mais utilizadas na separação e purificação de produtos bioquímicos, proteínas, peptídeos e outras substâncias.

Seplife ® Resinas de cromatografia de troca iônica à base de dextrana:

O Seplife ® as resinas de cromatografia de troca iônica de dextrana usam a matriz de dextrana das resinas de cromatografia de filtração em gel da série G (Seplife G-25 e Seplife G-50), e os ligantes funcionais de troca iônica de diferentes propriedades estão firmemente ligados à matriz de dextrana reticulada.

As resinas de troca iônica de dextrana são geralmente armazenadas na forma de pó seco, que deve ser inchado antes do uso. É amplamente utilizado em proteínas de baixo peso molecular, como protrombina e heparina de baixo peso molecular.

Resinas de cromatografia de troca iônica de dextrano da Sunresin:

DEAE Seplife ® A25/A50

Q Seplife ® A25/A50

CM Seplife ® C25/C50

Seplife SP ® C25/C50

Seplife ® Resinas de cromatografia de troca iônica à base de agarose de fluxo ultrarrápido (BB):

Esta série de Seplife ® resinas de cromatografia de troca iônica são preparadas ligando ligantes de troca iônica a microesferas de agarose com tamanho de partícula de 100-300um. A contrapressão é relativamente pequena na vazão. Para amostras com alta viscosidade e turbidez, o uso desta série de resinas pode melhorar a eficiência.

Resinas de cromatografia de troca iônica de agarose com taxa de fluxo ultrarrápida da Sunresin:

DEAE Seplife ®  BB

Q Seplife ®  BB

CM Seplife ®  BB

Seplife SP ®  BB

Seplife ®  Resinas de cromatografia de troca iônica à base de agarose de fluxo rápido (FF):

Esta série de Seplife ®  as resinas usam microesferas de agarose 45-165um como matriz, ligando-se a diferentes grupos funcionais. A faixa de tamanho de partícula adequada permite uma faixa de aplicação mais ampla. É amplamente utilizado em diversas etapas de captura, purificação intermediária e polimento de produtos biológicos.

Resinas de cromatografia de troca iônica Fast Flow Agarose da Sunresin:

DEAE Seplife ®  FF

Q Seplife ®  FF

CM Seplife ®  FF

Seplife SP ®  FF

Seplife ®  Resinas de cromatografia de troca iônica de alta resolução à base de agarose (HP):

Esta série contém microesferas de agarose 25-45um como matriz e é preparada pela ligação de diferentes grupos funcionais.

O pequeno tamanho de partícula permite que as resinas tenham maior resolução, sendo amplamente utilizada na separação fina e preparação de pequenas quantidades de amostras.

Resinas de cromatografia de troca iônica de agarose de alta resolução da Sunresin:

DEAE Seplife ®  HP

Q Seplife ®  HP

CM Seplife ®  HP

Seplife SP ®  HP

Resinas de Cromatografia de Troca Iônica de Agarose de Capacidade Ultra Alta (XL): 

O design especial de "tentáculo" nas microesferas de agarose reduz a influência do impedimento estérico na ligação a biomoléculas, e os ligantes são distribuídos de forma mais razoável, proporcionando uma carga ultra-alta e muito econômica.

Resinas de cromatografia de troca iônica de agarose de ultra alta capacidade da Sunresin:

DEAE Seplife ®  XL

Q Seplife ®  XL

CM Seplife ®  XL

Seplife SP ®  XL

Seplife ®  Resinas de cromatografia de troca iônica de agarose de alta rigidez (grande escala):

O meio de troca iônica de agarose de alta rigidez (grande escala) da Sunresin tem uma resistência máxima à pressão de 0,5 MPa, uma vazão máxima de 1000 cm/h e uma taxa de transferência de massa mais rápida, permitindo uma eficiência significativamente melhorada para produção em larga escala .

De acordo com o tamanho de partícula da matriz, o meio de troca iônica de agarose de alta rigidez da Sunresin é dividido em alta rigidez + meio de alta vazão (Grande Escala) e alta rigidez + meio de alta resolução (Grande Escala HP). 

Resinas de cromatografia de troca iônica de agarose de alta rigidez da Sunresin (grande escala): 

DEAE Grande Escala/HP

Q Grande Escala/HP

CM Grande Escala/HP

SP Grande Escala/HP

Seplife ®  Resinas de cromatografia de troca iônica de poliestireno com tamanho de partícula uniforme (LXMS):

Seplife ® As resinas de cromatografia de troca iônica do tipo IEX LXMS fornecem dois tipos de tamanhos de poros (50nm, 150nm) e três tamanhos de partícula (15, 30 e 50um) de resinas de poliestireno com tamanho de partícula uniforme. Suas altas propriedades de reticulação permitem que as resinas suportem pressões operacionais mais altas (3MPa).

Os dois tamanhos de poros de 50nm e 150nm cobrem a aplicação de captura, purificação intermediária e purificação fina de anticorpos, proteínas, peptídeos, ácidos nucléicos, antibióticos, produtos naturais e outros produtos com diferentes pesos moleculares.

Resinas de cromatografia de troca iônica de poliestireno com tamanho de partícula uniforme da Sunresin:

Seplife ®  LXMS 15Q/15S (tamanho de partícula 15um, tamanho de poro 50nm)

Seplife ®  LXMS 30Q/30S (tamanho de partícula 30um, tamanho de poro 50nm)

Seplife ®  LXMS 50Q/50S (tamanho de partícula 50um, tamanho de poro 100nm)

Seplife ®  LXMS 50HQ/50HS (tamanho de partícula 50um, tamanho de poro 150nm)

Seplife ®  Resinas de cromatografia de troca iônica de polimetilacrilato (LXPM):

Este grupo de resinas de cromatografia de troca iônica são microesferas com polimetacrilato como matriz usando a tecnologia exclusiva de síntese de polímero da Sunresin. As microesferas são modificadas por tecnologia precisa de formação de poros e macromoléculas hidrofílicas de cadeia longa de superfície, e são acopladas a diferentes grupos de troca iônica.

Devido à sua boa hidrofilicidade, boa estabilidade química e física e estrutura rígida, as resinas de cromatografia de troca iônica apresentam boa biocompatibilidade e vida útil, além de melhorar a eficiência de purificação. Eles cobrem a aplicação de estágios de produção e purificação, como captura, purificação intermediária e purificação fina de moléculas como anticorpos, proteínas, peptídeos, ácidos nucléicos, antibióticos e produtos naturais, e fornecem aos clientes uma solução geral para a produção industrial de amostras biológicas.

Resinas de cromatografia de troca iônica de polimetilacrilato da Sunresin:

Seplife ®  LXPM CM/DEAE/SP/Q 650M (forte hidrofilicidade, tamanho de partícula 80um ）

Seplife ®  LXPM CM/DEAE/SP/Q 650S (forte hidrofilicidade, tamanho de partícula 50um ）

Seplife ®  LXPM CM/DEAE/SP/Q 706 (forte hidrofobicidade ，multimodal iônico forte, tamanho de partícula 80um ）

Seplife ®  LXPMCM/DEAE/SP/Q 5504 （forte hidrofobicidade ，alta resolução, multimodal iônico forte, tamanho de partícula 80um)

Para obter mais informações sobre os diferentes tipos de resinas de cromatografia de troca iônica, entre em contato conosco em (info.lifescience@sunresin.com).