前言
層析技術是生物制藥下游工藝中的核心技術,在生物制藥工藝中層析工藝占有較高的成本,生物制藥下游工藝成本中層析工藝通常會高達60%以上,而層析介質作為層析過程的核心耗材,層析介質的使用壽命直接關系到整個層析工藝的成本。
前面我們介紹了《層析介質壽命衰減的影響因素》—點擊查看 ,及《如何有效降低層析介質的壽命衰減》——點擊查看,下面我們一起來了解層析介質的維護保養。
維護保養
不同的介質及不同的污染物清洗方法不同,清洗既要保證清洗效果同時要減少對層析介質的損傷,還要避免清洗試劑對介質的二次污染,選擇合適的清洗方法非常重要。依據層析介質的污染物的種類進行清洗方法,下面介紹不同污染物清洗方法的選擇及介質維護保養全過程。
清洗是去除再生沒有去除的污染物,那么我們就要了解污染物的來源,污染物與物料及工藝階段,工藝過程聯系緊密。
?捕獲階段,物料通常比較復雜,含有大量的雜質,色素,內素素等,再生往往難以去除干凈,那么待清洗去除的物質也很復雜,清洗過程也很復雜,可能需要多種模式配合作用,同時清洗的頻率和強度都要高。通常使用1個循環后就要清洗一次。
?中度純化階段,物料已經去除了大部分雜質,通過再生殘留在介質上的污染物就很少了,清洗過程和頻率比捕獲階段就要低很多。使用5-10個循環后就需要清洗一次。
?精純階段,物料已很純凈,只含有微量的雜質,再生通常就可以達到清洗的目的,此時清洗的頻率和強度就更低。根據小試確定的清洗需要開始的狀態進行清洗。
可溶性雜蛋白的清洗
可溶雜蛋白主要是HCP,可溶性雜蛋白主要是由介質的非特異性吸附或者洗脫強度過低引起的,這個在我們再生的時候通常已經去除干凈,若介質被可溶性雜蛋白污染,再生和清洗的過程往往可以合并為一步。
?離子交換介質用2M的氯化鈉洗2-3CV,接觸時間控制在15-30min,若清洗完保存,需先用平衡緩沖液將清洗試劑洗出一般5CV左右,然后用10mM氫氧化鈉或者20%的乙醇流經柱床即可。
?疏水層析被可溶性蛋白污染時,可用低濃度緩沖或者超純水,或者30%的異丙醇清洗2-3CV即可,
?凝膠過濾介質被可溶性雜蛋白污染時,可用2M的氯化鈉或者0.1-0.5M的氫氧化鈉清洗1CV即可。
?親和層析被可溶性蛋白污染時,清洗要依據親和層析的類型進行選擇。
?層析介質被可溶性蛋白污染時清洗過程可和再生過程合二為一同時進行。
固化的蛋白(沉淀或聚集)的清洗
固化在柱床中的蛋白,是介質在使用的過程中,蛋白變性后沉淀在柱床中,也有可能是介質使用時介質中高密度蛋白聚集而成沉淀(這與物料的性質有關)。固化在柱床中的蛋白嚴重分離過程,要及時清洗。
?凝膠過濾介質,疏水介質,離子交換介質通常都可以通過0.5-1M的氫氧化鈉進行清洗1-2CV即可,清洗完后要立即用水清洗到中性。
?親和介質的種類多,親和介質被沉淀的蛋白污染時要依據親和介質的種類及耐受性選擇合適的清洗方法,部分可通過尿素或等蛋白變性劑清洗1-2CV.
疏水性蛋白的清洗
疏水性蛋白污染柱床時,離子交換介質,疏水介質,凝膠過濾介質用1M的氫氧化鈉清洗3-4CV,然后立即用水洗到中性。親和層析介質則要根據其種類選擇合適的方法清洗。
脂類物質的清洗
用0.5%的Triton X-100等非離子型去污劑清洗3-4CV,或者30%異丙醇及70%乙醇清洗3-4CV.
核酸的清洗
用1M氯化鈉加1M氫氧化鈉清洗2-3CV,親和層析介質需要摸索清洗方法。
色素的清洗
色素是一類物質,不同來源的色素的清洗過程差異較大,可根據介質的性質及色素的性質進行清洗,堿洗,酸洗,有機溶劑,及去污劑,變性劑都可以嘗試。
內毒素及微生物的清洗
內素素及微生物的清洗通常用0.5-1M的氫氧化鈉清洗1-2CV之后,在用超純水沖洗至中性。親和層析介質可通過0.5%的非離子型去污劑及有機溶劑的方式清洗內毒素。
清洗過程注意事項:
?清洗過程要綜合考慮污染物的類型及介質的種類,清洗的同時要減少對介質的損傷。
?清洗時通常需要多種方法組合使用,清洗過程并非是固定不變的。
?清洗試劑應選擇純度高的試劑,避免二次污染。
?清洗之后要立即洗到中性保存。
?清洗狀態的確定及方法的確定要結合整個工藝過程。
?清洗之后要對清洗過程進行驗證,保證清洗目的實現,可通過測定載量,流速等介質的性能指標驗證。