层析填料选择MediaSelection19601970198019902000SephadexSepharoseSepharoseCLSepharoseFFSuperoseSepharoseHPSuperdexSepharoseBigbeadsStreamlineSepharoseXLMonobeadsSOURCESephacryl新一代填料是什么呢?Captosepharose填料的基本特点•五大类层析技术–凝胶过滤(GF)–离子交换(IEX)–亲和层析(AC)–疏水层析(HIC)–反相层析(RPC)•基架-颗粒越细、大小越均匀,分辨率越高,但反压亦较高(SOURCE基架例外)•物理稳定性-新一代介质较坚固,能承受高流速,同时保持柱床体积和结构稳定,省却每次重新装柱,提高重复性•化学稳定性-新一代介质能承受极端pH,高盐度,促溶剂和有机溶剂,利于开发分离条件和在位清洗(CIP),大大延长介质寿命并提高重复性3/GE/如何选择层析填料•按照层析技术原理分类选择填料•层析工艺不同阶段选择填料的一般规律•根据目的物的性质选择填料•根据规模选择合适的层析预装柱•层析空柱选择4/GE/如何选择层析填料•按照层析技术原理分类选择填料•层析工艺不同阶段选择填料的一般规律•根据目的物的性质选择填料•根据规模选择合适的层析预装柱•层析空柱选择5/GE/按照层析技术原理分类选择填料•凝胶过滤填料选择•离子交换填料选择•亲和填料选择•疏水填料选择•反相填料选择•凝胶过滤填料选择•离子交换填料选择•亲和填料选择•疏水填料选择•反相填料选择6/GE/凝胶过滤(GF)填料选择•原理:是根据分子量大小分离物质的一种层析方法。•精度:分子量差别一倍以上•重点:选择分离范围•类型:Sephadex、Superdex、Sephacryl、Sepharose、SuperoseGelstructure7/GE/Sephadex系列填料-快速groupseparation首选Sephadex是由葡聚糖交联环氧氯丙烷形成的多孔结构Sephadex:羟基基团,呈弱酸性Sephadex:SeparationPharmaciaDextran50周年1959-20098/GE/Sephadex系列填料-快速groupseparation首选第一代凝胶过滤填料:G-10分离范围:700G-25分离范围:1000-5000G-50分离范围:1000-30000SephadexLH-20分离范围:50009/GE/Superdex系列填料-最受欢迎的凝胶过滤填料特点:结合了Sephadex的高选择性和琼脂糖的高物理稳定性,机械稳定性好,高分辨率高化学稳定性monomerdimermAU0500100015000.05.010.015.020.025.0ml型号分离范围Superdexpeptide100-7000Superdex30prepgrad10000Superdex753000-70000Superdex20010K-600K10/GE/1.Superdex™Peptide2.Superdex753.Superdex2004.Sephacryl™S-100HR5.SephacrylS-200HR6.SephacrylS-300HR7.SephacrylS-400HRKav1.0-0.8-0.6-0.4-0.2-100010,000100,0001,000,00010,000,0001234567SephacrylS系列填料-经济的高分辨率填料SephacrylS系列有6种不同分离范围(1000-108),提供广阔的选择性,甚至可分DNA质粒和病毒,经济、高效,易于自行装柱,是Superdex外作下游纯化的理想介质11/GE/Sepharose系列填料-快速大分子凝胶过滤首选•Sepharose的结构:β-D-半乳糖和3,6-脱水-L-半乳糖交替结合所形成的线性多聚糖。在形成过程中由单独的多糖链先形成双螺旋,然后聚集成胶束,胶束之间形成微孔,其大小取决于胶束的多少,即琼脂糖的浓度。pH为4-9之间稳定。琼脂糖凝胶对样品的吸附作用很小,并且机械强度和孔穴稳定性都很好。Sepharose:SeparationPharmaciaagrose12/GE/Sepharose系列填料-快速大分子凝胶过滤首选•Sepharose2B/4B/6B:分离范围10K-40000K•SepharoseCL2B/4B/6B:•Sepharose6FF:分离范围10KD-4MDSepharose4FF:分离范围60KD-20MD适合分离分子量大小差异大,对分辨率要求不高的样本。如核酸、蛋白多糖等。Sepharose与2,3-二溴丙醇共价交联得SepharoseCL,适合有机溶剂纯化。主要用于核酸、蛋白多糖分离等。适用于巨大分子如多糖疫苗、病毒、乙肝表面抗原、DNA质粒纯化。13/GE/Superose系列填料-分离范围最宽广的高分辨率凝胶过滤填料•Superose6分离范围:5k-5000K•Superose12分离范围:1K-300K14/GE/吸附层析填料设计基架SOOO配基•色谱模式•选择性•载样量•化学稳定性•机械稳定性•化学稳定性•柱效/分辨率•表面特性•压力/流速特性15/GE/按照层析技术原理分类选择填料•凝胶过滤填料选择•离子交换填料选择•亲和填料选择•疏水填料选择•反相填料选择16/GE/离子交换(IEX)-最受欢迎的层析方法原理:根据生物分子的表面电荷性质进行分离纯化,可以应用在层析的各个阶段。重点:在于选择合适的分辨率。17/GE/离子交换填料的分类基本形式:基架类型:–Sepharose基架–Source基架–Capto基袈–Sephadex基架–纤维素基架R(带电配基)18/GE/Sepharose基架离子交换填料--市场主流Q、SPSepharoseHighPerformenceQ、SP、DEAE、CM、ANXSepharoseFastFlowQ、SPSepharoseBigBeads分辨率小大高低SreamlineSPandDEAEDEAE、CMSepharoseCL-6B颗粒34um90um100-300um19/GE/新一代层析介质挑战载量极限!XL介质拥有琼脂糖骨架配合葡萄糖长链,大大增加高流速下的动力载量大大减少柱床体积,降低放大工艺时的成本。Q、SPSepharoseXL--超高载量填料XLA=MacroprepHighQB=FractogelEMD,TMAE650C=SuperQ650D=QHyperDE=STREAMLINEQXLF=QSepharoseXL050100150200250ABCDEFmgBSA/ml•载量可比一般介质高达10倍!1mlQSepharoseXL可载250mgBSA!20/GE/MacroCapSP--专为较大的生物分子设计的阳离子交换填料•特别适合PEG修饰后的蛋白的纯化•基架:交联的烯丙基葡聚糖与氮氮亚甲基丙烯酰胺•颗粒大小:平均50um•动态载量:4mg/ml填料21/GE/Source基架离子交换填料--高流速、低反压、高分辨率化学材质:聚苯乙烯/二乙烯苯颗粒均匀,硬度大,排阻极限可达1073um具有极高分辨率,常用于分析10um具有很高分辨率,用于微量制备30um具有较高分辨率,流速快使用流速300-1000cm/hr15um具有较高分辨率,用于精细纯化使用流速30-600cm/hrMonoP:专为层析聚焦设计的弱阴离子交换填料22/GE/Capto基架系列离子交换填料--新一代快流速高载量填料•改良交联琼脂糖---刚性更强、传质速度更快•线状葡聚糖表面延伸剂---载量提高•颗粒大小:平均90um,75um,40um•配基:Q、S、DEAE、Adhere、MMC、ImPres+SO3O-基架表面延伸剂配基:磺酸乙烷基+23/GE/Capto基架刚性更强Capto™QandSepharose™6FastFlowinBPG™300,20cmbedheight•高流速、低反压•高载量24/GE/Capto基架刚性更强--更宽的工作范围MeasuredflowvelocityforCaptoQat3barwith20cmbedheightinFineLINE™100:850cm/hMediumBedheight(cm)Flowvelocityina1mdiametercolumn(cm/h)Capto20700Sepharose6FastFlow20240MeasuredflowvelocityforCaptoQat3barwith45cmbedheightinFineLINE100:600cm/hMediumBedheight(cm)Flowvelocityina1mdiametercolumn(cm/h)Capto45350Sepharose6FastFlow45~2525/GE/Capto™Impres--中度以及精细纯化的快流速高分辨率填料Capto™Q/SPImpRes:–颗粒直径~40µm,高分辨率–良好的压力流速性质–工艺设计方便–较宽的操作窗口易于线性放大–高生产通量–提高生产效率HiScreenCaptoQImpResHiScreenQHPHiScreenCaptoQHiScreenQFF26/GE/Capto基架系列离子交换填料----多模式的离子交换填料HIC/RPC(Hydrophobicity)Ionexchange(Charge)Affinity(Biorecognition)QSepharose™FastFlowSPSepharose™FastFlowEtcPhenylSepharose™HPSOURCE™15RPCEtcMabSelect™BlueSepharoseEtc27/GE/CaptoTMadhere--多模式新型强阴离子交换填料+OON+OHOHOHOON+OHOHOHN-Benzyl-N-methylethanolamineCaptoTMHighflowagaroseRemovalofLeachedProteinADimersandaggregtesHostcellproteinsVirusesNucleicacids...preferablyinflowthroughmode.Highloadinflow-throughmode(100-300mgMAb/ml)Contaminantremovaltoformulationlevelintwochromatographicsteps28/GE/CaptoMMC--耐高盐浓度的弱阳离子交换凝胶•高盐吸附•新的选择性29/GE/Layeredbeads-TwoExamplesShellBeads•Ligandonlyinouterlayer(shell)ofthebead•Activesurface,inactivecoreCoreBeads•Ligandonlyinthecoreofthebead•Inactivesurface,activecore30/GE/Capto™Core7005µminactiveshell85µmparticlesizeN+Octylamine-MultimodalligandVerystrongproteinbindingViralParticleHostCellProteinsDNAfragmentsEndotoxinsDetergentsBenzonase™Etc…CaptoCore70031/GE/WindowofOperationLoad&FlowRateBufferComposition0.02.04.06.08.010.012.014.0pH6.5pH7.0pH7.5pH7.5pH8.0MDCKHCPCapacitymgprotein/mlmedium20mMPhosphate+150mMNaCl20mMPhosphate+1000mMNaCl20mMTris+150