CellufineTMGCL-2000HF
Die Gelfiltrationschromatographie ist ein Trennmodus, der zu reinigende Substanzen, wie zum Beispiel Proteine, anhand ihres unterschiedlichen Molekulargewichts trennt. Prinzipiell ist es notwendig, die Trennleistung durch Reduzierung der Partikelgröße zu verbessern, weshalb dieser Trennmodus viele Probleme mit sich bringt, wie z. B. dass er nicht bei hohen Fließgeschwindigkeiten betrieben werden kann oder keine großen Säulen verwendet werden können. Diese Merkmale der Gelfiltrationschromatographie können zu einem Engpassschritt im Prozessdesign werden. Cellufine GCL-2000HF wurde entwickelt, um diesen Engpass zu beseitigen. Da es auf sphärischen, vernetzten Zellulosepartikeln basiert, verfügt es über eine hohe physikalische Festigkeit und kann bei hohen Fließgeschwindigkeiten betrieben werden, wodurch es für den Einsatz im Industriemaßstab geeignet ist. Darüber hinaus verfügt es über eine für die Proteintrennung optimierte Porengröße und weist daher eine hervorragende Trennleistung auf.
Merkmale
- Sphärische Zellulosepartikel
- Es verfügt über eine hervorragende mechanische Festigkeit, die für Zellulose typisch ist.
- Es behält die für Polysaccharide charakteristischen hydrophilen Eigenschaften und weist daher die Eigenschaft einer weniger unspezifischen Adsorption auf.
- Es weist eine ideale Porengröße für die Proteinreinigung auf.
- Es ist für die Reinigung von Proteinen mit einem breiten Molekulargewichtsbereich anwendbar.
- Da es im geschwellten Zustand bereitgestellt wird, ist kein Schwellungsprozess mehr notwendig.
- Aufgrund der zellulosebasierten Struktur zeichnet es sich durch eine hervorragende chemische Stabilität aus.
- Es lässt sich durch Autoklavieren sterilisieren.
Vorteile
- Es ist selbst bei großen Säulen mit hohen Fließgeschwindigkeiten einsetzbar.
- Es zeigt eine geringe unspezifische Adsorption und eine hervorragende Rückgewinnungsfähigkeit.
- Es verfügt über eine ausgezeichnete Porengröße für die Proteintrennung.
- Es muss vor Gebrauch nicht geschwellt werden.
- Es ist beständig gegen Salze, Tenside, Denaturierungsmittel und organische Lösungsmittel.
- Es kann Pyrogen entfernen.
- Es ist eine Sterilisation durch Autoklavieren möglich.
| Merkmale | |
|---|---|
| Basisträger | Vernetzte Zellulosepartikel |
| Partikelform | Sphärisch |
| Partikelgröße | ca. 40-130 μm |
| Chemische Stabilität | Weist eine Beständigkeit gegen viele Salze, Tenside, Säuren und Laugen auf. Es ist beispielsweise beständig gegen 8 M Harnstoff, 6 M Guanidin/HCL, 0,1 M HCL, 0,5 M NaOH usw. |
| Mechanische Festigkeit | Selbst beim Rühren mit einer Peristaltikpumpe oder einem Magnetrührer zerfallen die Partikel nicht. |
| Änderung der Partikelform | Die Partikelform behält eine stabile Form mit einer Änderung von weniger als 3 %, wenn sich die Ionenstärke ändert. |
| Autoklav | Lässt sich wiederholt verwenden. |
| Konservierungslösung | 20 % wässrige Ethanollösung |
Proteintrenneigenschaften
Cellufine GCL-2000HF kann Proteine in einem breiten Spektrum an Molekulargewichtsfraktionen trennen. Abb. 1 und Tabelle 1 zeigen die Ergebnisse der Messung des Ausschlussgrenzmolekulargewichts von GCL-2000HF.
| Eiweiß | Molekulargewicht Da | Kav |
|---|---|---|
| Thyreoglobulin | 660.000 | 0,00 |
| Menschliches Gammaglobulin | 155.000 | 0,45 |
| BSA | 66.000 | 0,52 |
| Chymotrypsinogen A | 25.700 | 0,62 |
| α-Chymotrypsin | 25.200 | 0,62 |
| Myoglobin | 17.000 | 0,63 |
| Lysozym | 14.300 | 0,70 |
| Ribonuklease A | 13.700 | 0,70 |
| Bacitracin | 1.400 | 0,91 |
Abb. 1: Kav-Messung mit verschiedenen Proteinen
Proteine unterschiedlichen Molekulargewichts wurden auf ein in eine Säule gefülltes Cellufine GCL-2000HF geladen. Der Kav wurde anhand der aus der Säule eluierten Flüssigkeitsmenge gemessen.
Cellufine GCL-2000HF kann Proteine in einem breiten Spektrum an Molekulargewichtsfraktionen trennen. Es werden die Ergebnisse der Messung des Ausschlussgrenzmolekulargewichts von Cellufine GCL-2000HF gezeigt (Abb. 1, Tabelle 1). Cellufine GCL-2000HF wurde so konzipiert, dass Proteine mit ähnlichen Molekulargewichten effizient getrennt werden können, indem eine einzigartige Vernetzungstechnologie auf Zellulosepartikel mit extrem großen Poren angewendet wird. Daher haben auch Proteine mit ähnlichen Molekulargewichten, wie Myoglobin mit einem Molekulargewicht von 17.000 Da und Lysozym mit einem Molekulargewicht von 14.300 Da, unterschiedliche Kav-Werte und können getrennt werden. Beim Zeichnen einer Kalibrierungskurve beträgt das Ausschlussgrenzmolekulargewicht 360.000 Da.
Fließgeschwindigkeitseigenschaften
Cellufine GCL-2000HF verfügt aufgrund seiner einzigartigen Vernetzungstechnologie über eine hervorragende physikalische Festigkeit. Daher kann es in großen Säulen eingesetzt werden und wird auch bei der Herstellung von Biopharmazeutika eingesetzt. Es wird die Beziehung zwischen Lineargeschwindigkeit und Druckverlust gezeigt (Abb. 2). Im Vergleich zu handelsüblichen Gelfiltrations-Chromatographieträgern weist es sehr gute Fließgeschwindigkeitseigenschaften auf.
Eine Säule mit einem Innendurchmesser von 2,2 cm x 20 cm wurde mit einem Chromatographieträger gefüllt und die Durchflussrate gemessen, als auf 24 °C eingestelltes reines Wasser bei konstantem Druck durch die Säule geleitet wurde.
Proteinrückgewinnungsrate
| Eiweiß | % Erholung |
|---|---|
| Katalase | 100 |
| lgG | 100 |
| Aldolase | 100 |
| Serumalbumin | 100 |
| Lactoglobulin | 100 |
| Ribonuklease | 100 |
| Cytochrom C | 100 |
| Lysozym | 100 |
| Chymotrypsinogen A | 99 |
| Myoglobin | 97 |
Hervorragende Stabilität (beschleunigter Test)
Cellufine GCL-2000HF ist ein Gelfiltrations-Chromatographieträger aus vernetzten Zellulosepartikeln, die als Material äußerst stabil sind. Die Porengröße wurde nach Lagerung in 20 %-iger Ethanol-Lagerungslösung bei 40 °C gemessen (Abb. 3). Die Porengröße bleibt auch nach 6 Monaten stabil.
Zellulose ist ein Polysaccharid, das äußerst stabil gegen Hitze ist. Agarose, die als Chromatographieträger verwendet wird, ist wie Zellulose ein Polysaccharid und verfügt daher über viele Hydroxylgruppen. Daher weist es, ähnlich wie Zellulose, das Merkmal einer geringen unspezifischen Adsorption auf. Andererseits löst sich Agarose leicht in heißem Wasser. Aus diesem Grund hat Agarose den Nachteil, dass sie empfindlich gegen Hitze ist. Obwohl Zellulose ein Polysaccharid mit Hydroxylgruppen ist, weist sie aufgrund der Kristallstruktur der Zellulose das äußerst überlegene Merkmal einer hohen physikalischen Festigkeit auf, das Agarose nicht aufweist.
Hervorragende Stabilität (Lagerungstest)
Cellufine GCL-2000HF wurde in einer 20 %-igen Ethanol-Lagerungslösung bei einer Temperatur von 30 °C gelagert und anschließend die Veränderung der Porengröße im Laufe der Zeit untersucht (Abb. 4). Es lässt sich feststellen, dass es über einen langen Zeitraum eine hervorragende Stabilität aufweist.
- Cellufine GCL-2000HF
