Multicolumn Phản ứng thu hồi dung môi trùng hợp (MCSGP) là một dạng sắc ký được sử dụng để phân tách hoặc làm sạch các phân tử sinh học từ các hỗn hợp phức tạp. Nó được phát triển tại Viện Công nghệ Liên bang Thụy Sĩ Zurich bởi Aumann và Morbidelli . Quy trình bao gồm từ hai đến sáu cột sắc ký được kết nối với nhau theo cách mà hỗn hợp di chuyển qua các cột, hợp chất được tinh chế thành nhiều phân số.
Tổng quan
Quá trình MCSGP Vài Gồm, ít nhất là hai, nào cột sắc ký được bật ở vị trí đối diện với hướng dòng chảy (xem quá trình hoạt hình). Hầu hết các cột đều được trang bị một máy bơm gradient để điều chỉnh nồng độ chất điều chỉnh tại cửa vào của cột. Một số cột được kết nối trực tiếp, do đó luồng sản phẩm không tinh khiết được tái chế nội bộ. Các cột khác được ngắn mạch, do đó, họ hoạt động trong chế độ hàng loạt nguyên chất. Hệ thống được chia thành nhiều phần, từ đó mỗi phần thực hiện các nhiệm vụ tương tự với các nhiệm vụ của một đợt làm sạch. Những nhiệm vụ này được tải thức ăn, chạy rửa giải gradient, tái chế một cách yếu ớt hấp thụ phân số trang web phân đoạn của sản phẩm tinh khiết, tái chế chất hấp thụ mạnh mẽ các phần phân đoạn trang web, làm sạch các cột từ hấp thụ mạnh các tạp chất, làm sạch tại chỗ và tái cân bằng của cột Để bắt đầu đợt thanh lọc tiếp theo. Tất cả các công việc được đề cập ở đây được thực hiện cùng một lúc trong một đơn vị. Tái chế các phân số phụ không tinh khiết được thực hiện trong chuyển động ngược lại.
So sánh với các phương pháp tinh chế khác
Các phân tử sinh học thường được tinh chế bằng phép sắc ký theo gradient dung môi. Dưới đây gradient dung môi tuyến tính được áp dụng để xử lý cẩn thận sự tách biệt giữa các thành phần mong muốn và hàng trăm tạp chất. Các sản phẩm mong muốn thường là trung gian giữa yếu và hấp thụ mạnh các tạp chất. Một cắt trung tâm là cần thiết để có được sản phẩm tinh khiết mong muốn. Thông thường, nhựa chuẩn bị có hiệu suất thấp do sự phân tán dọc theo trục và sự truyền chậm của khối lượng. Sau đó không thể làm sạch trong một bước sắc ký. Cần có sự chuyển động ngược dòng như được biết đến từ quá trình SMB. Đối với các sản phẩm có quy mô lớn và cho các phân tử rất có giá trị, cần tiến hành chuyển động rắn ngược dòng để tăng hiệu quả tách, năng suất và năng suất của quá trình tinh chế. Quá trình MCSGP kết hợp cả hai kỹ thuật trong một quy trình, nguyên tắc SMB ngược dòng và kỹ thuật phân đoạn gradient dung môi.
chế độ không liên tục Gồm cân bằng, bốc xếp, giặt, tái sinh và làm sạch steps.The chế độ không liên tục của hoạt động Cho phép Khai thác lợi thế gradient dung môi, nhưng nó hàm ý tiêu hao dung môi cao và năng suất thấp đối với các quá trình ngược liên tục với. Một quá trình thành lập của loại hình này là mô phỏng chuyển động kỹ thuật giường (SMB) Điều đó đòi hỏi các bước dung môi tốn của cân bằng, giặt, tái sinh một lần duy nhất cho mỗi hoạt động và có sử dụng nhựa tốt hơn. Tuy nhiên, những hạn chế lớn của SMB là không có khả năng tách một hỗn hợp thành ba phần và sự thiếu khả năng ứng dụng gradient dung môi. Trong trường hợp kháng thể, các kỹ thuật nhà nước-of-the-art được dựa trên sắc ký ái lực mẻ (Protein A hoặc Protein với L ligand) Đó là khả năng chọn lọc liên kết phân tử kháng thể. Nói chung, kỹ thuật ái lực có lợi thế của phân tử sinh học làm sạch với năng suất cao và tinh khiết nhưng Nhược điểm chung là trong chi phí cao pha tĩnh, lọc ligand và giảm khả năng làm sạch.
Quá trình MCSGP có thể dẫn đến sản lượng có thể so sánh và tinh khiết đến Những thanh tẩy bằng Protein A. Ví dụ ứng dụng thứ hai là nguyên mẫu MCSGP là sự tách biệt của ba MAB biến thể sử dụng chuẩn bị yếu nhựa cation trao đổi. Mặc dù MAB tẩy rửa intermediately với biến chỉ có thể thu được tại 80% phục hồi độ tinh khiết gần bằng không trong một quá trình sắc ký lô, quá trình này có thể MCSGP Cung cấp độ tinh khiết 90% ở năng suất 93%. Việc so sánh số của quá trình batch MCSGP với quá trình sắc ký, và một loạt quá trình sắc ký lý tưởng bao gồm cả tái chế, đã được thực hiện sử dụng một thanh lọc polypeptide công nghiệp của hệ thống mô hình. Nó cho thấy rằng quá trình MCSGP có thể làm tăng năng suất bằng một yếu tố của 10 và làm giảm yêu cầu dung môi bằng 90%.
Ưu điểm chính của phương pháp sắc ký khối gradient dung môi là năng suất cao cũng như sự tách rời khó khăn, ít sử dụng dung môi, năng suất cao hơn, sử dụng chuyển động rắn ngược dòng làm tăng hiệu quả tách. Quá trình này liên tục. Khi đã đạt được trạng thái ổn định, nó sẽ cung cấp sản phẩm tinh chế liên tục với chất lượng và số lượng không đổi. Tự động làm sạch tại chỗ được tích hợp. Một thiết kế thực nghiệm thuần túy về các điều kiện hoạt động từ một sắc ký đồ gradient đơn sắc dung môi có thể xảy ra.
Các ứng dụng
Tất cả các phương pháp tinh chế và tách sắc sắc ký được thực hiện bằng phép sắc ký theo gradient dung môi có thể được thực hiện bằng cách sử dụng MCSGP. Ví dụ điển hình là đảo ngược giai đoạn làm sạch các peptide, sắc ký tương tác sắc ký hoặc ví dụ trao đổi ion trao đổi các protein hoặc các kháng thể. Quá trình này có thể làm giàu thêm các thành phần, mà đã được cho ăn với số lượng nhỏ. Việc liên tục thu được các kháng thể mà không có sắc ký ái lực có thể được thực hiện bằng quá trình MCSGP