纯化小技巧 | 羟基磷灰石寿命研究
时间：2024-03-28 阅读：1300
作为百林科层析填料系列的重磅明星产品
羟基磷灰石
正凭借其优异的产品性能
助力多个生物制药领域的应用突破
百林科羟基磷灰石的产品特性包括
◆ 独特的分离特性，可同时实现阳离子交换和钙金属亲和两种分离机制。
◆ 良好的批次间重复性。
◆ 良好的填料使用寿命，可满足40次以上的循环使用。
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图1：百林科羟基磷灰石I型40μm电镜图
(从左到右分别放大5000倍，50000倍)
(从左到右分别放大5000倍，50000倍)
此前，百林科已分享了多篇羟基磷灰石的产品应用和优化策略等方向的文章，详见如下链接
现在，随着羟基磷灰石的深入应用，产品寿命也已成为客户重点关注的维度。今天，我们将从百林科BaronCHT® type I， 40μm寿命数据案例以及延长寿命使用的纯化技巧方面进行分享。
BaronCHT®type I, 40μm寿命案例分享
本案例中，主要考察羟基磷灰石BaronCHT® type I，40μm的阳离子结合状态下的使用寿命。考察指标包括：DBC10%、洗脱强度、回收率以及Ca离子脱落情况，同时在过程中监测柱效、柱压以及柱高变化。
(一) 实验设计
表1 层析介质和测试样品信息
表2 层析运行步骤
表3 实验周期设计
(二) 实验结果
1、 溶菌酶 DBC10%检测结果
表4 溶菌酶 DBC10%结果
小结：从数据可以看出，溶菌酶的DBC10%无明显变化。
2、 洗脱行为测试结果
表5 洗脱收率和Ca离子浸出结果
图2：50次循环层析运行叠图
小结：洗脱强度基本一致，洗脱回收率基本一致，且洗脱液中Ca离子低于5ppm，水平较低。
3、柱高、柱压等变化
图3：层析柱测试过程状态图
图4：运行测试压力叠图
小结：使用30次左右时，层析填料上层出现发黄和板结的情况，使用40次柱高下降2mm左右，填料压力无明显变化。
(三) 实验结论
综上所述，BaronCHT® type I，40μm合适的工艺条件下，满足最少40次循环使用。
延长羟基磷灰石寿命的纯化技巧分享(适用于氯化钠洗脱条件的阳离子结合)
在洗脱过程中，随着缓冲盐浓度的升高，会导致pH急剧降低，甚至低于6.0等超出羟基磷灰石使用范围的现象。这种现象主要是流动相中的离子与 CHT 表面的磷酸基团相互作用导致。通过在洗脱液中添加Tris缓冲盐等方法，可缓解该现象的发生。
图5：羟基磷灰石洗脱峰(洗脱液中Ca离子含量50ppm)
图6：羟基磷灰石洗脱峰(洗脱液中Ca离子含量2.8ppm)
图谱和数据可见：按照优化后条件进行阳离子结合模式洗脱，随着氯化钠浓度的提高，洗脱pH最低下降范围也由原来的5.2提高到6.4，改善明显。Ca离子浸出也明显减小，降至3ppm以下。
综上所述，加入20 mM Tris，pH调至7.5，能够明显改善随氯化钠浓度提高导致的pH下降幅度大和Ca离子浸出的问题，可明显提高羟基磷灰石的寿命。
除此之外，通过多种组分增加或减少的策略可以改善pH变化。
比如：
1、减少氯化钠浓度。
2、洗脱前微碱性条件洗涤，典型条件包括6-8 CV的25 mM Tris， 25 mM NaCl，5 mM PB，pH 7.75。
3、HEPES、MOPS、精氨酸、组氨酸等的缓冲体系。
4、加入低浓度的Ca离子等策略，均能够改善pH的波动范围，提高使用寿命。
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