凝胶过滤色谱填料
Cellufine™ GH-25

用于蛋白质快速缓冲液交换脱盐和去除乙醇及洗涤剂

  Cellufine GH-25脱盐凝胶过滤色谱填料以多孔,球形,高度交联的纤维素粒子為基質。 3kD的排阻极限允许蛋白质通过填料顆粒间的空隙体积穿过色谱柱,同时在内部孔隙中减速小分子溶质的穿过。 其出色的机械强度即使在大直径工艺生产规模的層析柱中也能以高流速运行,从而最大限度地缩短了工艺生产时间。

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特征

 

► 刚性的球形颗粒

► 高效脱盐

► 亲水性

► 预溶胀胶

► pH稳定範囲1-14(0.1M HCl,0.5M NaOH)

► 耐有机溶剂

► 可高压灭菌(121°C,30分钟)



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优点

 

► 高流速和短运行时间

► 上様量大(典型代表例:5-30分钟的运行时间,从1毫升到100升,载荷高达35%柱床体积)

► 非特异性吸附率低、回收率高

► 易于包装

► 易于清洁和去除热原

► 使用所有常用的溶剂及缓冲液時不会出现凝胶的收缩或膨胀

► 可灭菌


特点
基质 交联纤维素
粒径 ca. 40-130 μm
排阻极限 3kD
效率 98 %- 100 %回收率,250天循环1000次後未見凝胶劣化
可高压灭菌 121 °C, 30 min.
耐压性 大柱子中流量高达870毫升/小时/平方厘米时柱床未出现坍塌
pH稳定性 pH 1 – 14
耐化学性 对洗涤剂和洗脱溶液具有耐受性
在0.1M HCl或0.1M NaOH中30℃下30天无变化
储存 悬浮于14%乙醇水溶液中


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流动特性

Figure1
由于Cellufine GH-25具有良好的刚性,其流速几乎是同等大小葡聚糖凝胶的两倍


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Cellufine GH-25的特异性选择曲线
The specific selection curve of Cellufine GH-25
1:Ethylene glycol (M.W.62), 2:PEG (M.W.200), 3:PEG (M.W.400), 4:PEG (M.W.600), 5:PEG (M.W.1,000), 6:PEG (M.W.3,000), A:Glycine (M.W.75), B:Glycinex2 (M.W.132), C:Glycine x3 (M.W.189), D:Glycine x4 (M.W.246), E:Calcium pantothenate (M.W.477), F:Vitamin B12 (M.W.1,355), G:Insulin β chain (M.W.3,495)


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应用

 

► 冻干或浓缩前的脱盐

► 缓冲液交换

► 去除乙醇或其他有机溶剂

► 在核酸纯化中去除芳香族化合物(例如苯酚)

► 去除用于溶解蛋白质的洗涤剂 (例如 Triton® X-100, SDS)

► 使用所有常用的溶剂及缓冲液時不会出现凝胶的收缩或膨胀

► 去除离液剂,(如尿素,胍)



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高速脱盐

 

  Cellufine GH-25的刚性使其非常适合大型色谱柱层析使用,因为它能够在非常高的流速下操作, 可运行多个较小的色谱柱进行多次循环,从而可以获得与较大色谱柱上以较低流速运行时相同的产量。 与传统层析法不同的是,脱盐层析法的性能(通过上样、盐分去除和稀释来测量)可以随着流速的增加而提高, 这是由于在高容量填充下样品稀释率降低所致。



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蛋白质脱盐

评价了Cellufine GH-25从各种蛋白质中分离盐的能力。 各种蛋白质和氯化钠的分离极为清晰,回收率几乎为100%。


 
层析柱 : H2.6cm x H60 cm Vt = 318 ml
流动相 : 0.05 M 甲酸铵
流速 : 36 ml/hr, 6.8 cm/hr
样品 : (Ⅰ) 牛血清白蛋白 30 mg,  NaCl 150   (Ⅱ) 300 mg, 氯化钠 1,500 mg
样品体积 : (Ⅰ) 2ml (Ⅱ) 8 ml


 

层析柱 : H1.6cm x H52 cm Vt = 104 ml
流动相 : 0.05 M 甲酸铵
流速 : 42 ml/hr, 21 cm/hr
样品 : 溶菌酶 30 mg 氯化钠150mg
样品体积 : 2ml

 

层析柱 : H1.5cm x H49 cm Vt = 86 ml
流动相 : 0.05 M 甲酸铵
流速 : 30 ml/hr, 17 cm/hr
样品 : 各种蛋白质 50 mg,  氯化钠 250mg
样品体积 : 2ml


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去除乙醇

 

  人类血液制品的分离以及随后从白蛋白中去除乙醇,是白蛋白生产的两个重要影响因素。 表1比较了GH-25凝胶在两种不同流速下从白蛋白中除去乙醇的情况。增加流速并不影响脱醇效率、白蛋白回收率或样品稀释。 两种流速下,剩余乙醇浓度均低于0.01%。通过将流量从29 cm/h/cm2增加到100 cm/h/cm2,可将生产周期缩短至四分之一。


运行编号 1 2
凝胶 GH-25 GH-25
柱直径 (mm) 50 50
柱高 (mm) 680 670
柱体积 (ml) 1335 1320
流速 (ml/hr) 570 2010
线速度 (ml/h/cm²) 29 102
一循环周期时间 (hr) 2.3 0.6
产品应用    
上样体积 (ml) 310 310
处理量 (% Vt) 23 23
白蛋白浓度 (%) 12 12
乙醇浓度 (%) 4.8 4.8
产品回收
回收体积 (ml) 546 525
稀释系数 1.8x 1.7x
回收白蛋白浓度 (%) 6.6 6.9
残留乙醇浓度 (%) 0.002 0.01
白蛋白回收率 (%) 97 98
表 1. 从人白蛋白収集过程中除去醇


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工业脱盐

 

  利用層析法进行生物分子的脱盐其优点己在大量应用中得到験証。 从研究到中試以及工業化生产, Cellufine GH-25的放大已被证明是直接可靠無誤的。 GH-25的机械稳定性使其可以在大规格層析柱中使用高流速。

 

  一个需要每天处理225升的典型大型脱盐应用,可以用5升Cellufine GH-25在105×587毫米的層析柱中完成(见表2)。 这种刚性凝胶在这根層析柱中可以承受1250毫升/分钟的流速(870毫升/厘米/平方厘米)。每个循环周期为8分钟。 在不牺牲分辨率或纯度的情况下,填料可以适应更高的载荷(柱体积的25%)。


装填 Cellufine GH-25
层析柱 (mm) 105 x 587
柱体积 5.1 升
流速 (ml/min)
(升/小时)
1250
(75 升/小时)
线速度 870 ml/h/cm²
产品 1.5M NaCL中含5%w / v蛋白质
产品体积 1.27 升 (25 % 柱体积)
产品质量/周期 63.6g
周期/天
180
产品质量/天 11.4kg
蛋白质回收率 99.5 %
盐交换率 99 % (0.015M 最终浓度)
样品稀释倍数 1.13
总产品回收体积 257 升
每天处理产品体积 225 升
表 2. 高速脱盐的产量分析


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