イオン交換クロマトグラフィーは、タンパクの分離精製に広く使われています。イオン交換体セルファインは、架橋した球状セルロースを基材とした充填剤です。デキストラン、アガロースや合成ポリマー系の充填剤と比較して、機械的強度、溶出物の少なさなどに優れています。
イオン交換体セルファインには、下記の4タイプがあります。
セルファイン A-200/A-500/A-800
ジエチルアミノエチル基を導入した弱陰イオン交換用ゲル
セルファイン C-500
カルボキシルメチル基を導入した弱陽イオン交換用ゲル
セルファイン Q-500
第4級アンモニウム基を導入した強陰イオン交換用ゲル
セルファイン S-500
スルホン基を導入した強陽イオン交換用ゲル
| 仕様 | |
|---|---|
| 粒径 | ca. 40-130μm |
| 形状 | 球形、多孔質 |
| 主な特性 | |
|---|---|
| 材質 | 架橋セルロース |
| 耐化学薬品性 |
ほとんどの塩類、界面活性剤、下記の溶媒、酸、アルカリで使用可能 8M-尿素、6M-グアニジン/塩酸、0.1N-塩酸、0.1N-水酸化ナトリウム |
| 耐熱 | オートクレーブ（120℃、60分）可能 |
製品の特長
- 真球状のセルロース粒子で高い機械強度があります。
- 異なる細孔サイズのイオン交換担体を選択できます。
- 天然多糖の高い親水性によって非特異的吸着が抑えられています。
- 4つのリガンドタイプを選択できます。
DEAE（A）、QA（Q）、カルボキシルメチル（C）、スルホン基（S） - スラリーで販売していますので、すぐにご使用頂けます。
- 収縮や膨潤はほとんどありません。
- 0.5M NaOHに耐性があります。
- 有機溶媒中で安定です。
- オートクレーブが可能です（121°Cで30分間）。
- 米国薬局方クラスVI：生体適合性規格に適合しています。
構造図Partial Structure
セルファインA-200
セルファインA-500
セルファインA-800
セルファインC-500
セルファインQ-500
セルファインS-500
イオン交換体セルファインの仕様Characteristics
| 特徴 | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 製品名 | セルファインA-200 | セルファインA-500 | セルファインA-800 | セルファインQ-500 | セルファインC-500 | セルファインS-500 | |
| リガンドタイプ | 弱陰イオン交換体(DEAE) | 強陰イオン交換体（Q) | 弱陽イオン交換体(CM) | 強陽イオン交換体(S) | |||
| ベース担体 | 真球状の架橋セルロース粒子 | ||||||
| 粒子径 (μm) | ca. 40-130 | ||||||
| 排除限界分子量 (kDa) | > 30 | > 500 | > 1,000 | > 500 | > 500 | > 500 | |
| 操作pH範囲 | 2 – 12 | 2 - 13 | |||||
| 操作圧力 | ＜2 bar ( 0.2 MPa) | ||||||
| 収縮性・膨潤性 | < 5% | 殆ど無い | |||||
| イオン交換容量(meq / ml-gel) | 0.13 - 0.18 | 0.13 - 0.17 | 0.05 - 0.08 | 0.14 - 0.29 | 0.07 - 0.14 | 0.11 - 0.22 | |
| 動的吸着量(mg/ml) | BSA* またはリゾチーム** | 46* | 57* | 84* | 16* | 130** | 156** |
| ヒトγグロブリン | 38 | 42 | 68 | 10 | 58 | 42 | |
| 販売形態 | 20%エタノールに保存、スラリー状 | ||||||
滴定曲線
セルファインA-200、A-500、A-800、C-500の滴定曲線です。リガンド種類、リガンド濃度によって異なる滴定曲線を描きます。分離が難しい場合、異なるイオン交換担体を選択することで精製効率を上げることが期待できます。
タンパク質吸着量
セルファインA-200、A-500、A-800の動的吸着量です。細孔サイズの大きいA-800は高吸着となりますが、圧力損失は高い傾向があります。目的のプロセス設計に応じて選択することができます。
- カラム
- 5mm ID × 50 mm L
- 操作線速
- 150 cm/Hr
- BSA濃度
- 1 mg/ml, 50mM
Tris-HCl (pH8.5)
ポリクロ―ナルIgG濃度:1mg/ml, 50mM Tris-HCl (pH9.5)
弱陽イオン交換体セルファインC-500、強陽イオン交換体セルファインS-500の動的吸着量です。リゾチームとポリクロ―ナル抗体の吸着量を測定しています。セルファインは他社市販品と比較して高い吸着性能を持ちます。
- カラム
- 5mm I.D. ×50mm L
- 操作線速
- 150 cm/Hr
- 吸着バッファー（リゾチーム吸着）
- Tris-HCl (pH8.5)
- 吸着バッファー（ポリクロ―ナルIgG吸着）
- 10mM酢酸 pH4.3 + 50mM塩化ナトリウム
- リゾチーム濃度
- 1mg/ml, 50mM Tris-HCl (pH8.5)
- ポリクロ―ナルIgG濃度
- 1mg/ml, 10mM酢酸(pH5.6)
セルファインQ-500は高塩濃度の吸着バッファーで高い動的吸着量を示すユニークな強陰イオン担体です。市販の強陰イオン担体とは異なる分離挙動が期待できます。
- カラム
- 5mm I.D. × 50mm L
- 操作線速
- 150 cm/Hr
- BSA濃度
- 1mg/ml
- 吸着バッファー
- 50ｍMTris-HCl(pH8.5） + NaCl
流速特性
セルファインイオン交換担体の流速特性カーブです。ラボスケールから大型カラムまで優れた流速特性を示します。
内径1cmのラボカラムでの線速と圧力の関係を示します。耐圧性は細孔サイズに依存します。細孔の小さいA-200は高流速の通液が可能ですが、細孔の大きいA-800は圧力損失が高くなります。
内径25cmのラボカラムでの線速と圧力の関係を示します。セルファインは物理的強度が高い特徴を持ちますので、産業スケールの大型カラムで使用されています。
物理的強度
セルフィンイオン交換担体は、物理的強度が高い特徴があります。このためゲルの崩壊が無く、カラム高さを高くすることができます。
化学品耐性
セルファインは化学的に安定しています。 担体はさまざまな溶媒で洗浄できます。
| 有機溶媒 | 常温での耐性 |
|---|---|
| ﾒﾀﾉｰﾙ | 使用可能 |
| エタノール | 使用可能 |
| 6Mグアニジン塩酸 | 使用可能 |
| 8M尿素 | 使用可能 |
| 1% Triton X | 使用可能 |
| 1M酢酸 | 7日 |
| 0.5M NaOH | 30日 |
| 0.5M NaOH +1M NaCl | 30日 |
| 0.1M HCl | 30日 |
アプリケーションデータ
セルファインイオン交換担体を用いた様々な目的タンパク質の分離事例を紹介します。
- セルファイン A-200
- セルファイン A-500
- セルファイン A-800
- セルファイン C-500
- セルファイン Q-500
- セルファイン S-500
