CellufineMAX離子交換樹脂(S, Q, CM, DEAE)

Cellufine MAX系列産品是可以更高流速進行分離的第2代的Cellufine新型色譜凝胶填料。Cellufine MAX離子交換凝胶採用了表面修飾技術、除保持了Cellufine高流速安定的性能外、還具備了動態的高吸付性能。被最優化的高性能的MAX系列能提高其下流純化工程処理的能力。
Cellufine MAX離子交換凝胶填料有、強陽離子(S)、強陰離子(Q)、弱陽離子(CM)和弱陰離子(DEAE)4種交換樹脂。

Cellufine MAX的基質
繊維素(Cellulose)是自然界中存在的多糖類物質、与琼脂糖(Agarose)等非結晶性多糖類相比其具有結晶性分子構造。繊維素作為原料的Cellufine如図1所示的那様其具有独特的構造。進一歩而言Cellufine MAX系列産品与伝統的Cellufine相比、其粒子的内孔較大。従図2的甲状腺球蛋白的穿透曲线的比較結果来看、Cellufine MAX離子交換樹脂的内孔対較大分子的蛋白分離有一定的影響。




図1 Cellufine MAX樹脂的電鏡(SEM)照片
 
図2 Cellufine MAX DEAE的甲状腺球蛋白(Thyroglobulin)的
穿透曲线(breakthrough curve)的比較

凝胶粒子引入了-SO3強陽离子交换基団
 
凝胶粒子引入了-N(CH3)3強阴离子交换基団

凝胶粒子引入了羧甲基(−CH2−COOH)弱陽離子基団
 
凝胶粒子引入了 二乙氨基乙基(diethylaminoethyl group) 
弱陰离子交换基団

Cellufine MAX離子交換樹脂的構造
Cellufine MAX的離子交換樹脂其各自被連接的基団構造如図3所示。離子交換樹脂共有4種模式(強陽離子=S、強陰離子交換樹脂=Q、弱陽離子交換樹脂=CM、弱陰離子交換樹脂=DEAE)。Cellufine MAX S和Q又各被設計分h和r両類。其中h為高吸付型、r為高分辩率型。
図3 各類Cellufine MAX離子交換樹脂効能団的構造

Cellufine MAX離子交換樹脂的特長
Cellufine MAX離子交換樹脂的特長如表1所示。平均粒子径約為90um、Cellufine MAX系列産品的開発是以高度架橋連結的繊維素粒子為基本粒子、並在其表面修飾了右旋糖酐(dextran)。無論那種類型的樹脂都按生物医薬品製造工芸進行了最適化的設計。

Type MAX CM MAX S-r MAX S-h MAX DEAE MAX Q-r MAX Q-h
基本材料 表面修飾了右旋糖酐的架橋繊維素粒子
粒子大小(μm) 40 - 130
功能団 CM S S DEAE Q Q
離子交換容量
(meq / ml-gel)
0.09 - 0.22 0.12 - 0.24 0.13 - 0.25 0.14 - 0.25 0.13 - 0.20 0.17 - 0.24
10% DBC
(mg/ml)
Lysozyme 220 144 191      
BSA       197 141 225
人- γ -Globulin 104 131 216 108 74 135
pH 安定性 2 -13 2 -13 3 -14 2 -12 2 -12 2 -12
保存剤 20% Ethanol


Cellufine MAX離子交換樹脂的流速及其耐圧性
Cellufine MAX是針対生物工程高効率化而設計的具有高流速特長的樹脂填料。図4展示了以中試規模為例時(柱径30cm、柱高20cm)、其線速与圧力的関係。所有的系列製品的線速設為500cm/h時、其都具有很好的耐圧性。


図4 Cellufine MAX各系列製品的線速与圧力的関係
Column:30 cm I.D. x 20 cm L
Mobile phase:Pure Water at 20 ºC


Cellufine MAX離子交換樹脂的動態吸付容量
作為Cellufine MAX離子交換樹脂的特長之一、是其対目標分離物的有効分離移動特性。因此、即使是在短時間内也可得到高動態的吸付容量(DBC)。図5~7展示了各種系列製品的標準蛋白分離的DBC対保持時間的影響結果。従図中我們可以看到所有的系列製品都展示了随然様品在短時間内流過柱床其也具有很好的吸付容量。另外、図8対比了Cellufine MAX S与其他公司産品的吸付容量、対幾種蛋白都具有很好的吸付能力。


図5 Residence time vs. IgG-DBC for Cellufine MAX S
Column:5 mm ID×100 mm L
Sample:human polyclonal IgG(1 mg/ml)
Buffer:10 mM Acetate-50 mM NaCl(pH 4.3)
 
図6 Residence time vs. BSA-DBC for Cellufine MAX Q
Column:5 mm ID×100 mm L
Sample:BSA(1 mg/ml)
Buffer:50 mM Tris-HC(pH 8.5)



図7 Residence time vs. DBC for Cellufine MAX CM
(polyclonal IgG)and DEAE(BSA)
Column:5 mm ID x 50 mm L
Sample:human polyclonal IgG(1 mg/ml)
BSA(1 mg/ml)
Buffer:10 mM Acetate(pH 5.6)for IgG
Tris-HCl(pH 8.5)for BSA
 
図8 DBC of Cellufine MAX S and agarose base media
with various model proteins(R.T. = 1 min)
Polyclonal IgG:10 mM Acetate(pH 4.3)- 50 mM NaCl
BSA:10 mM Acetate(pH 4.3)- 50 mM NaCl
Lysozyme:Tris-HCl(pH 9.5)


Cellufine MAX離子交換樹脂標準蛋白的分離能
図9和図10展示了Cellufine MAX離子交換樹脂的各種系列製品対標準蛋白分離例。分別的確認了其高吸付能和分離能。


図9 Cellufine MAX S-h和MAX CM的標準蛋白的分離
Column:6.6 mm ID×50 mm L
Buffer A:10 mM phosphate buffer(pH 7)
Buffer B:10 mM phosphate(pH 7)+ 1 M NaCl
     (0→50 % linear gradient)
Flow rate:0.86 ml/min(residence time:2min)
Proteins:Ribonuclease A(5 mg/ml),
     Cytochrome C(2.5 mg/ml),
     Lysozyme(1.5 mg/ml)
Injection volume 1.5ml
 
図10 Cellufine MAX Q-h 和MAX DEAE 的標準蛋白的分離
Column:6.6 mm ID×50 mm L
Buffer A:50 mM Tris-HCl(pH 8.5)
Buffer B:50 mM Tris-HCl(pH 8.5), 1 M NaCl
     (0→75 % linear gradient)
Flow rate:0.86 ml/min(residence times 2 min)
Proteins:Transferrin(5 mg/ml),
     BSA(10 mg/ml),
     Pepsin(5 mg/ml)
Injection volume 1.5 ml


化学的安定性和洗浄(Clearing-In-Place)
繊維素在化学和物理性質上都是很好的安定物質。以繊維素為原料的Cellufine対酸、碱具有很高的耐久性(0.5M NaOH的溶液中其CIP可能)。使用後的樹脂経過適当的洗浄後、可在20%的乙醇溶液中保存。


Cellufine MAX S-r
Quantity Catalogue No.
1ml x 5 (Mini-Column) 20300-51
5ml x 5 (Mini-Column) 20300-55
100ml 20300
500ml 20301
5 lt 20302
10 lt 20303
pdf MSDS
pdf Operating Instructions
pdf Technical data sheet
Cellufine MAX S-h
Quantity Catalogue No.
1ml x 5 (Mini-Column) 20400-51
5ml x 5 (Mini-Column) 20400-55
100ml 20400
500ml 20401
5 lt 20402
10 lt 20403

Cellufine MAX Q-r
Quantity Catalogue No.
1ml x 5 (Mini-Column) 20500-51
5ml x 5 (Mini-Column) 20500-55
100ml 20500
500ml 20501
5 lt 20502
10 lt 20503
pdf MSDS
pdf Operating Instructions
pdf Technical data sheet
Cellufine MAX Q-h
Quantity Catalogue No.
1ml x 5 (Mini-Column) 20600-51
5ml x 5 (Mini-Column) 20600-55
100ml 20600
500ml 20601
5 lt 20602
10 lt 20603

Cellufine MAX CM
Pack size Catalogue No.
1ml x 5 (Mini-Column) 20900-51
5ml x 5 (Mini-Column) 20900-55
100ml 20900
500ml 20901
5 lt 20902
10 lt 20903
pdf MSDS
pdf Operating Instructions
pdf Technical data sheet
Cellufine MAX DEAE
Pack size Catalogue No.
1ml x 5 (Mini-Column) 21000-51
5ml x 5 (Mini-Column) 21000-55
100ml 21000
500ml 21001
5 lt 21002
10 lt 21003
pdf MSDS
pdf Operating Instructions
pdf Technical data sheet


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