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东富龙海崴之分离纯化设备选型(一)—全自动数字化层析系统的选择

引言
       层析是生命科学研究和生物制药工业必不可少的分离技术,其应用范围从实验室工艺开发至中试放大、批量化生产。

东富龙海崴层析系统
       近年来,东富龙海崴基于最新一代的通讯与网络等技术,推出了一种以数字化仪表控制技术为基础的全自动层析家族。其中,包括数字化层析系统、配液层析系统及配套使用的全自动层析柱等设备。图1为梯度层析系统右45°视图
       数字化技术彻底解决了行业内存在多年,如数据偏移、传感器无法集中管理、运行稳定性差等顽疾。目前,我们的数字化层析产品组合已涵盖了从实验室开发到中试生产全阶段。
       东富龙海崴数字化层析家族一经推出,便得到国内外广大客户的认可。目前,在行业内已有着相当高的市场占有率和美誉度。
       通常,选用推荐的标准配置,即可满足绝大部分工艺需求。当然,您也可以对层析系统进行个性化定制,以满足独特的工艺要求。



图1、梯度层析系统右45°视图

东富龙海崴现有层析系统规格



表1、层析系统规格与流速分类

选型注意点
1、系统泵:
     工艺所需流速,推荐在系统泵最大流速20~80%之间。流速过低,可能会导致流速控制不稳波动大;流速过大,又会导致系统泵寿命降低,运行噪音过大。
2、泵数量:
     如果工艺中需要走梯度或者拉线性,那么则需要配备2个隔膜泵。反之一个泵即可满足使用需求。
3、紫外检测器:
     作为层析系统上最核心的部件,选一个合适的UV检测器至关重要。在编写URS时,一定要明确所需UV波长、OPL、灯源类型等参数。图2为不同OPL流通池图例。




图2、不同OPL流通池图例


4、出入口数量:
     依工艺所需配置。
5、定制化部分:
     在线过滤器、多柱位等。
6、工程对接:
     若系统需与外界罐体联动,则需要配备调压阀、CIP阀等。



表2、层析系统部件参数表


选型举例
       下面,我们以某重组蛋白三步层析工艺举例,详见下表所示:
STEP1(第1步): 疏水层析工艺步骤(表3)



表3、疏水层析工艺步骤

STEP2(第2步): 阴离子交换工艺步骤(表4)



表4、阴离子交换工艺步骤

STEP3(第3步):阳离子交换工艺步骤(表5)



表5:阳离子交换工艺步骤

关键项分析:
1、流速范围1.5~2.5L/min,从表1可知,可选择最大流速180L/h的层析系统,但在阴离子工序中,系统将以2.5L/min长时间运行时,此时负荷为83.33%,为了系统能够保持一个最佳运行工况,更推荐选择管径1/2”的系统,也即是 最大流速为600L/h的层析系统。
2、阴离子Elution(洗脱)步骤需要走线性洗脱,那么此系统需要配备2个泵,每个泵配有4个入口,即可满足工艺需求。
3、CIP溶剂含有2MNaCl,普通的316L材质系统,短时间使用尚可,但长期浸泡腐蚀的风险很高(如图3:316不锈钢Cl-腐蚀表)。所以,与2MNaCl接触浸泡的管路、阀门,应该选用耐腐蚀的特殊材质,如哈氏合金、PP或PEEK等;



图3:316不锈钢Cl-腐蚀表

      如果预算充分,更建议疏水层析与阳离子层析,可共用一台单泵、最大流速180L/h的层析系统;阴离子层析可单独配备一台双泵、最大流速600L/h的层析系统。
      结合以上信息,可以推导出所需层析系统PID图(图4、图5):




图4、疏水&阳离子层析系统流路图





图5、阴离子层析系统流路图

结尾
       对于工业规模的层析系统用户,东富龙海崴提供全方位的层析解决方案,在我们的中试工艺开发实验室,您可以使用国内最先进的层析系统和我们配套的凝胶介质。我们的科学家和工程师团队将与您一起优化工艺路线,以满足您的需求。
      后续,我们将陆续推出如何选择合适的层析柱、配液层析系统、超滤系统、在线配液系统等系列文章,干货满满,敬请关注。