资料手册 Fractogel 层析介质 : 快速 高效地捕获您的目标

资料手册 Fractogel 层析介质 : 快速 高效地捕获您的目标

引言 300 多年来, 默克 KGaA 为化学与制药工业开发了尖端 优质的产品和服务 默克 KGaA 的生命科学部门 默克密理博, 延续了这一传统, 长期致力于研究和开发, 我们的投资屡次产生了改变行业格局的革新 默克密理博提供从发现到制造的一整套创新解决方案和支持服务, 目的是让您在生物制药工艺的每个步骤均获得性能优势 来自默克密理博的层析介质 对于层析, 挑战在于有效纯化目标产品, 同时尽可能降低成本 缩短上市时间 产品滴定度稳定增加, 对下游加工提出了更大的需求 开发适当的纯化策略是成功的重要因素 所选择的层析介质和技术必须稳健, 应当能够去除杂质, 帮助您得到高纯度的目标分子 2

Fractogel 介质 : 可靠的层析工具 基质 Fractogel 介质为基于合成甲基丙烯酸酯的聚合物小球, 提供优良的压力稳定性, 从而能够采用高流率 视您的应用而定, 我们可提供中等大小的 M 型填料 ( 粒度 40-90 µm) 和较小的 S 型填料 ( 粒度范围 20-40 µm) 触手 Fractogel 介质的独特组成, 是纯化策略的有力工具 触手是长线形的聚合物链, 携带功能配位体 全部触手与 Fractogel 介质的羟基以共价键连接 该构型提供了高表面积, 使生物分子不受空间位阻, 与可及的配位体结合 许多配位体可用于各种层析应用 ( 包括离子交换 亲和 疏水性相互作用和分子筛 ) 常规离子交换介质 触手型离子交换介质 Fractogel 介质类型的性质 : 粒度 孔径尺寸 基质 S 型 :20-40 µm M 型 :40-90 µm 约 800 Å 交联聚甲基丙烯酸酯 工作范围 ph 2-12 压力极限 储存 8 bar 20% 乙醇,150mM NaCl 3

Fractogel 层析介质的优点 触手介质的一个主要优点是, 官能团与目标分子之间的空间位阻最小, 更易接触 与常规方法相比, 触手介质提供了更高的结合力, 特别是对于大型蛋白质 抗体 病毒和质粒 目标生物分子结合得更紧密, 但在洗脱阶段, 可逆相互作用可以被中和 更佳的产品收率 独特的表面改性技术的一个结果是, 所有 Fractogel 介质均有高结合力 由于目标分子的结合更紧密, 使用 Fractogel 离子交换介质的捕获步骤, 常常比其他介质更高效 与其他类型的层析介质相比, 更高效的捕获导致了更大的总收率 更安全的产品 与基于碳水化合物的介质不同,Fractogel 介质不易为微生物降解 因此, 内毒素污染风险大大减少 此外,Fractogel 介质可以多次清洁, 也延长了其使用寿命 这个特点很重要, 特别是在纯化重组蛋白质 ( 由微生物产生 ) 时 更低的运行费用 由于 Fractogel 介质的优良化学耐受性, 循环次数可以很多 介质寿命极长, 更换频率降至最低, 从而减少了运行费用 益处 可靠地纯化大分子 有效捕获目标蛋白质, 去除病毒 DNA 和内毒素 优良收率和高处理量 优越的稳定性和质量 允许多次柱再生与消毒循环 切实地节约时间和成本 4

选择正确的 Fractogel 介质 默克密理博为不同的层析技术提供多种 Fractogel 介质 所有 Fractogel 介质均是为了生产生物分子而设计的 例如, 使用各种 Fractogel 离子交换介质, 以高通过速率, 处理天然或重组蛋白质 ( 如血浆因子 单克隆抗体 ) M 型 Fractogel 离子交换介质广泛用于捕获步骤, 而最终纯化可使用 S 型离子交换介质或疏水性相互作用层析介质 最终纯化也可使用 Fractogel EMD BioSEC 分子筛柱 金属螯合亲和层析可以高效地用于特定应用领域 5

用于离子交换层析的 Fractogel 介质 图 1. 使用 Fractogel EMD SO3 介质, 捕获单克隆抗体 平衡 (25 mm 磷酸钠缓冲 液,pH 5.5) 后, 将含有 415 mg 蛋白质 ( 相当于 30 mg mab) 的样品装入柱内 随 后, 用平衡缓冲液清洗柱, 使用盐梯度 (25 mm 磷酸钠 缓冲液 /0.5 M NaCl, ph 7), 获得 94% 纯化抗体洗脱液 A 280 1.83 Conductivity [ms] mab 122 1.30 87 0.78 52 0.25 17 0 350 400 440 480 530 ml ph 电导率 吸收率 离子交换层析 (IEX) 是稳健 有效的技术, 基于电荷来分离分子 区分两种交换类型 : 碱性 ( 带正电荷, 或阳离子 ) 和酸性 ( 带负电荷, 或阴离子 ) 它们又可分为带弱碱 弱酸性或强碱 强酸性官能团 后者的官能团通常以离子化形式存在, 不受规定操作范围内的 ph 值影响 离子交换层析可采用结合模式或流过模式操作 Fractogel 离子交换介质的主要应用领域 从各种来源 ( 例如细胞培养上清液 微生物表达系统 包涵体 血浆 植物 组织等 ) 中分离天然和重组蛋白质 有效地纯化肽和低分子量物质 ( 例如 NADP ATP 神经节苷脂等) DNA 内毒素和宿主细胞蛋白质, 获得优良的对数减少值 安全去除病毒 很适合于有效纯化单克隆抗体 用于金属螯合亲和层析的 Fractogel 介质 图 2. 使用 Fractogel EMD Chelate 介质, 纯化葡糖激酶 ( 来自酵母 ) 在固定的钴离子上, 执行金 属螯合层析 在由高到低 ph 线性梯度的洗脱过程中, 可将纯化酶集中一个峰处洗 脱 含有 1 M KCl 和 10 mm 葡萄糖的 20 mm 磷酸盐缓冲 液 (ph 7.5), 被用作缓冲 液 A 将缓冲液 A 调整到 ph 值为 6.0, 用于洗脱 A 280 活度 (U/ml) 20 10 10 15 20 25 30 ph 7.2 7.0 6.8 6.6 6.4 6.2 分数 对于 Fractogel EMD Chelate, 选择亚氨基二乙酸 作为功能亲和配基 该配基体非常适合于金属 离子配位作用 金属离子的自由配位点, 被用 来与各种蛋白质和肽结合 Fractogel EMD Metal Chelate 亲和介质的主要应用领域 非常适合于分离重组 组氨酸标签蛋白质 肽的分离 柱内的在位复性 6

用于分子筛层析的 Fractogel 介质 分子筛层析 (SEC) 是一种纯化方法, 通常不限制缓冲液的选择 使用 Fractogel EMD BioSEC 介质, 可对天然和重组蛋白质 病毒和血浆来源生物药剂进行纯化 Fractogel EMD BioSEC 介质具有压力稳定性, 因而易于填充到高性能 生产规模的层析柱中 益处包括 : 缩短上市时间, 简单直接地从实验室规模放大到生产规模的层析柱 A 280 4 3 2 1 20 40 60 80 100 120 140 min 图 3. 使用 Fractogel EMD BioSEC, 分离标准蛋白质混合物 样品含有 BSA( 峰 1 为 BSA 的二聚体, 峰 2 为 BSA 单体 ) 卵清蛋白 ( 峰 3) 和细胞色 素 ( 峰 4) 以 1.0 ml/min (30 cm/hr) 的流率, 将 500 μl 样品装入 600 x 16 mm Fractogel EMD BioSEC 柱, 使 用含有 0.1 M NaCl 的 20 mm Fractogel EMD BioSEC 介质的主要应用领域 磷酸钠缓冲液 (ph 7.2) 作为 洗脱剂 血浆因子的有效纯化步骤 去除二聚体和高分子量聚集体 ( 例如单克隆 抗体 ) 病毒的纯化 测定蛋白质的表观分子量 用于疏水性相互作用层析的 Fractogel HIC 介质 默克疏水填料 Fractogel Merck Phenyl 介质带 有疏水性较强的配基, 可以针对胞质蛋白 抗体 重组蛋白质或膜蛋白质的做纯化分离 1 2 3 4 A 280 图 4. 以 Fractogel EMD Phenyl 分离细胞色素 C(cytochrome C) ( 峰 1), 肌血球素 myoglobin ( 峰 2), 溶解酵素 lysozyme ( 峰 3), 和胰凝乳蛋白酶原 A chymotrypsinogen A ( 峰 4) 层析柱规格 150 x 10 mm, 缓冲液 A: 20 mm 磷酸钠, 1.8M 硫酸铵, ph 7, 缓冲液 B: 20 mm 磷酸钠, ph 7; 流速 1ml/min 10 20 30 min 7

在您的工艺中使用 Fractogel 介质 Fractogel 介质的支持力量, 是默克密理博无可比拟的全球专业知识和客户支持服务 64 个国家有我们的专用服务组织, 在世界范围内提供技术和应用专门知识 您可以依靠我们提供现场培训与支持, 或使用我们在世界各地的生物制药科学与培训设施, 将我们的专业知识引入您的工艺 我们的目标是帮助您 : 由小试规模, 可预测地 有效地转变为制造规模加工 确保以计划速率进行生产, 并获得所期望的收率和纯度 建立稳健 一致 可转移的过程 确保长房及时并成功地开始运行 8

优良的制造质量 在生物制药工艺物料的生产与处理中, 默克密理博遵守严格的安全标准 默克密理博按照公认的国际质量标准进行操作, 目标是提供最高的产品质量和安全性 除了已制定的 DIN ISO 9001:2008 或等效的质量系统,Fractogel 介质产品系列的生产与处理还额外实行了几项 GMP 要求 9

Fractogel 介质订购信息 说明 数量 [ml] 粒度 [µm] 容量 [ 每 ml 凝胶 ] Fractogel EMD IEX 介质 Fractogel 强阴离子交换介质 Fractogel EMD TMAE (M) 10, 100, 500, 5000 40-90 100 mg BSA 1.16881 Fractogel EMD TMAE Hicap (M) 10, 100, 500, 5000 40-90 180 mg BSA 1.10316 Fractogel EMD TMAE Medcap (M) 10, 100, 500, 5000 40-90 150 mg BSA 1.16885 Fractogel EMD TMAE (S) 10, 100, 500, 5000 20-40 100 mg BSA 1.16887 Fractogel 弱阴离子交换介质 Fractogel EMD DEAE (M) 10, 100, 500, 5000 40-90 100 mg BSA 1.16883 Fractogel EMD DEAE (S) 10, 100 20-40 100 mg BSA 1.16888 Fractogel EMD DMAE (M) 10, 100, 500, 5000 40-90 100 mg BSA 1.16884 Fractogel 强阳离子交换介质 Fractogel EMD SO3- (M) 10, 100, 500, 5000 40-90 130 mg Lys 1.16882 Fractogel EMD SE Hicap (M) 10, 100, 500, 5000 40-90 140 mg Lys 1.14894 Fractogel EMD SO3- (S) 10, 100, 5000 20-40 150 mg Lys 1.16890 Fractogel 弱阳离子交换介质 Fractogel EMD COO- (M) 10, 100, 500, 5000 40-90 100 mg Lys 1.16886 Fractogel EMD 亲和介质 Fractogel EMD Chelate (M) 10, 250, 500, 5000 40-90 80 µmol Cu 1.10338 Fractogel EMD SEC 介质 Fractogel EMD BioSEC 150, 250, 1000, 5000 20-40 5-1,000 kda 1.10317 SEC = 尺寸排阻 Lys= 溶菌酶 BSA= 牛血清白蛋白 货号 筛选工具包的内容 Fractogel AEX 筛选工具包 货号 1.50502.0001 Fractogel DMAE 选型预装柱 Fractogel DEAE 选型预装柱 Fractogel TMAE 选型预装柱 Fractogel TMAE Hicap 选型预装柱 连接器 :Luer 锁插口 /1/16 插头 4 件 Fractogel CEX 筛选工具包货号 1.50502.0001 Fractogel SO3- 选型预装柱 Fractogel SE Hicap 选型预装柱 Fractogel COO- 选型预装柱连接器 :Luer 锁插口 /1/16 插头 3 件 10

预填充柱订购信息 说明 柱尺寸 货号 MiniChrom Fractogel TMAE (M) 1ml 8 20 mm 1.25054.0001 MiniChrom Fractogel TMAE (M) 5ml 8 100 mm 1.25069.0001 RoboColumn Fractogel TMAE (M) 0.2ml 5 10 mm 1.25084.0001 RoboColumn Fractogel TMAE (M) 0.6ml 5 30 mm 1.25136.0001 MiniChrom Fractogel TMAE HC (M) 1ml 8 20mm 1.25055.0001 MiniChrom Fractogel TMAE HC (M) 5ml 8 100mm 1.25070.0001 RoboColumn Fractogel TMAE HC 0.2ml 5mm 10mm 1.25085.0001 RoboColumn Fractogel TMAE HC 0.6ml 5mm 30mm 1.25137.0001 MiniChrom Fractogel SO3 (M) 1 ml 8 20mm 1.25061.0001 MiniChrom Fractogel SO3 (M) 5ml 8 100mm 1.25072.0001 RoboColumn Fractogel SO3 0.2ml 5mm 10mm 1.25090.0001 RoboColumn Fractogel SO3 0.6ml 5mm 30mm 1.25139.0001 MiniChrom Fractogel DEAE (M) 1 ml 8 20mm 1.25058.0001 MiniChrom Fractogel DEAE (M) 5ml 8 100mm 1.25079.0001 MiniChrom Fractogel DMAE (M) 1 ml 8 20mm 1.25059.0001 MiniChrom Fractogel DMAE (M) 5ml 8 100mm 1.25080.0001 MiniChrom Fractogel SE HC (M) 1 ml 8 20mm 1.25060.0001 MiniChrom Fractogel SE HC (M) 5ml 8 100mm 1.25081.0001 MiniChrom Fractogel COO (M) 1 ml 8 20mm 1.25062.0001 MiniChrom Fractogel COO (M) 5ml 8 100mm 1.25082.0001 MiniChrom Fractogel TMAE MC (M) 5ml 8 20mm 1.25078.0001 MiniChrom Fractogel TMAE MC (M) 1ml 8 100mm 1.25056.0001 MiniChrom Fractogel Chelate (M) 1 ml 8 100mm 1.25063.0001 MiniChrom Fractogel Chelate (M) 5ml 8 20mm 1.25083.0001 MiniChrom Fractogel TMAE (S) 1ml 8 20mm 1.25057.0001 MiniChrom Fractogel TMAE (S) 5ml 8 100mm 1.25071.0001 RoboColumn Fractogel TMAE (S) 0.2ml 5mm 10mm 1.25086.0001 RoboColumn Fractogel TMAE (S) 0.6ml 5mm 30mm 1.25136.0001 11

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