Sobre a 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 todas fases móveis, eles podem ser separados enquanto fluem pela coluna. Portanto, a troca iônica pode ser realizada na operação da coluna e na 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 mude para a direita continuamente, o que é um tipo 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 uma certa influência na separação. As resinas devem ser distribuídas uniformemente na coluna, a existência de bolhas de ar não é permitida e a estratificação das resinas também deve ser evitada.

Para algumas amostras com alta viscosidade, o método de tratamento "estático" também pode ser usado 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 alcançado, separe as resinas e o refinado e carregue-os em uma coluna para eluição.

Este método de operação de lote estático tem equipamento de processo simples e operação fácil. Por exemplo, a separação preliminar de alguns produtos naturais, como heparina sódica, frequentemente adota 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 e também afetará a taxa de troca.

2. O impacto da amostra no efeito de separação:

Para atingir 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 frequentemente um sistema relativamente complexo, no qual há muitos tipos de impurezas, não apenas pequenas moléculas, mas também algumas substâncias coloidais, substâncias lipídicas, etc. Em particular, algumas macromoléculas adsorvidas irreversivelmente 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 adequadamente pré-tratado tanto quanto possível para garantir o efeito de separação.

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

Ao mesmo tempo, mudanças estruturais na proteína causam inativação, o que também afetará o rendimento. Adicionar 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 vazão é um fator importante que afeta o efeito de separação. Para obter um excelente efeito de separação, experimentos devem ser realizados com base em fatores como o tipo de resina de troca iônica, tamanho de partícula e estrutura molecular dos ingredientes 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 vazão maior pode ser usada porque é propícia à transferência de massa.

Entretanto, 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 for alta, uma vazão menor 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 de 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 deve ser eluída. O princípio básico é usar um íon ou grupo que seja mais ativo do que a substância de adsorção para dessorver o produto alvo que é trocado e adsorvido na superfície externa e no interior da partícula do meio. Diferentes proteínas alvo têm diferentes habilidades 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 utilizada solução ácida, alcalina ou salina diluída, ou ainda um solvente orgânico apropriado, dentre os quais a solução salina é o principal, sendo a escolha feita de acordo com as propriedades do produto alvo e a forma farmacêutica do produto final. 

Como as substâncias adsorvidas geralmente não são de um único tipo, as cargas transportadas por várias substâncias são diferentes, e a força de ligação com o meio é diferente. Mesmo se o mesmo eluente for usado, as substâncias facilmente substituídas fluirão para fora do meio primeiro, e a força de ligação será mais forte. Depois que as substâncias fluem para fora, desde que sejam coletadas por classificação, várias substâncias podem ser separadas para obter produtos relativamente puros.

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

2) Eluição por etapas: 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 uma condição de eluição constante for usada, 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 estágios, o que significa que diferentes eluentes ou eluentes com diferentes valores de pH são selecionados para eluição em estágios, e diferentes picos de eluição podem ser obtidos de acordo com diferentes concentrações e diferentes acidezes 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 de gradiente, ou seja, alteração da força iônica ou valor de pH do eluente de acordo com uma certa alteração linear (geralmente, apenas em casos especiais, o método de eluição de alteração do valor de pH é usado). Durante a alteração gradual do eluente, diferentes proteínas podem ser substituídas uma por uma, e vários componentes de proteína podem ser obtidos. 

Ao mesmo tempo, as proteínas geralmente não formam cauda. A eluição de 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 quanto a eluição contra-corrente podem ser usadas. Na eluição co-corrente, a direção do fluxo do eluente é a mesma do fluido de trabalho. Na eluição contra-corrente, 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 adsorvato 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 propósito de eluição de forma mais eficiente. No entanto, como a operação de eluição reversa é muito mais complicada do que a de eluição co-corrente, a eluição co-corrente é mais usada agora.

Desinfecção de resinas de cromatografia de troca iônica:

No processo de preparação de alguns produtos bioquímicos com altos requisitos de pureza, muitas vezes é necessário esterilizar o meio de separação para evitar que impurezas, como microrganismos, se misturem ao produto alvo.

A desinfecção de alta temperatura é o método mais comumente usado. Atualmente, a maioria dos trocadores de íons tem propriedades físicas e químicas estáveis ​​e pode ser submetida à desinfecção de alta temperatura. No entanto, ao usar meios de polissacarídeo, deve-se observar que os meios devem ser do tipo salino, e a desinfecção de alta temperatura deve ser realizada em condições neutras, caso contrário, levará à degradação da matriz macromolecular do polissacarídeo, o que afetará seriamente a vida útil dos meios.

NaOH também é um bom desinfetante. No entanto, a concentração apropriada de NaOH deve ser selecionada de acordo com a resistência alcalina do meio e o tipo e grau de contaminação microbiana. Ao usar a desinfecção com NaOH, a imersão da coluna também pode ser usada, ou seja, passe uma certa concentração de NaOH na coluna, feche a válvula de saída do líquido e deixe de molho por várias horas para atingir o propósito da desinfecção. Se NaOH for usado em combinação com etanol, melhores resultados podem 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 de cromatografia devem ser limpos antes do armazenamento após o uso. Isso é especialmente importante para meios de separação de polissacarídeos.

Após o uso do meio de separação, lave-o com 2CV de água e, em seguida, 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 0,2mol/L de acetato de sódio e, em seguida, lave com solução de etanol-água desgaseificada a uma taxa de fluxo mais lenta.

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

O meio que não for usado no momento deve ser armazenado em solução de etanol a 20%. Todos os meios de separação por troca iônica devem ser armazenados de 4 °C a 30 °C e protegidos do congelamento.

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

Seplife ® Resinas de cromatografia de troca iônica baseadas em dextrana:

A 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 são 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 usado em proteínas de baixo peso molecular, como protrombina e heparina de baixo peso molecular.

Resinas de cromatografia de troca iônica de dextrana da Sunresin:

DEAE Seplife ® A25/A50

Q Seplife ® A25/A50

CM Seplife ® C25/C50

SP Seplife ® C25/C50

Seplife ® Resinas de cromatografia de troca iônica baseadas em agarose de fluxo ultrarrápido (BB):

Esta série de Seplife ® resinas de cromatografia de troca iônica são preparadas pela ligação de ligantes de troca iônica a microesferas de agarose com um tamanho de partícula de 100-300um. A contrapressão é relativamente pequena na taxa de fluxo. 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 de fluxo ultrarrápido da Sunresin:

DEAE Seplife ®  BB

Q Seplife ®  BB

CM Seplife ®  BB

SP Seplife ®  BB

Seplife ®  Resinas de cromatografia de troca iônica baseadas em agarose de fluxo rápido (FF):

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

Resinas de cromatografia de troca iônica de agarose de fluxo rápido da Sunresin:

DEAE Seplife ®  FF

Q Seplife ®  FF

CM Seplife ®  FF

SP Seplife ®  FF

Seplife ®  Resinas de cromatografia de troca iônica de alta resolução baseadas em agarose (HP):

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

O pequeno tamanho das partículas permite que as resinas tenham maior resolução e são amplamente utilizadas na separação fina e na 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

SP Seplife ®  HP

Resinas de cromatografia de troca iônica de agarose de ultra alta capacidade (XL): 

O design especial de "tentáculo" nas microesferas de agarose reduz a influência do impedimento estérico ao se ligar 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 ®  GG

Q Seplife ®  GG

CM Seplife ®  GG

SP Seplife ®  GG

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 das partículas da matriz, o meio de troca iônica de agarose de alta rigidez da Sunresin é dividido em meio de alta rigidez + alta vazão (grande escala) e meio de alta rigidez + 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 de tamanho uniforme de partículas (LXMS):

Seplife ® As resinas de cromatografia de troca iônica tipo IEX LXMS fornecem dois tipos de tamanhos de poros (50 nm, 150 nm) e três tamanhos de partículas (15, 30 e 50 µm) de resinas de tamanho de partícula uniforme de poliestireno. Suas altas propriedades de reticulação permitem que as resinas suportem maior pressão operacional (3 MPa).

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

Resinas de cromatografia de troca iônica de poliestireno de 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 de síntese de polímero exclusiva da Sunresin. As microesferas são modificadas por tecnologia precisa de fabricação de poros e macromoléculas de cadeia longa hidrofílicas de superfície, e são acopladas com 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 têm boa biocompatibilidade e vida útil, e melhoram a eficiência de purificação. Elas cobrem a aplicação de estágios de produção e purificação, como captura, purificação intermediária e purificação fina de moléculas, como anticorpos, proteínas, peptídeos, ácidos nucleicos, 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 ®  LXPM CM/DEAE/SP/Q 5504 （forte hidrofobicidade ，alta resolução, multimodal iônico forte, tamanho de partícula 80um)

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