HiScreen 预装柱

疏水作用层析 (HIC) • HiScreen Butyl FF • HiScreen Butyl-S FF • HiScreen Octyl FF • HiScreen Phenyl FF (high sub) • HiScreen Phenyl FF (low sub) • HiScreen Phenyl HP
对单克隆抗体（MAb）进行捕获： • HiScreen MabSelect SuRe™ • HiScreen MabSelect™ • HiScreen MabSelect Xtra™
柱体积 柱规格 最大流速* 推荐流速* 最大回压
*取决于介质本身
4.7ml 0.77ⅹ10cm 2-6ml/min (240-700cm/h) 0.8-5ml/min (100-600cm/h) 3bar (0.3MPa)
表2.MabSelect介质特性
基质
MabSelect
Mabselect Xtra
MabSelect SuRe
强韧，高度交联的琼脂糖 强韧，高度交联的琼脂糖 强韧，高度交联的琼脂糖
配体 颗粒大小 d50v 1 吸附能力 推荐流速 PH稳定性6
短期 长期
重组蛋白A（大肠杆菌）
85μm 约30 mg人IgG/ml介质2 100到500 cm/h4
基质 疏水配体
Phenyl Sepharose 6 Fast Flow (High Sub) 6%交联琼脂糖 珠 苯基
等于样品上样时的柱床高度（cm）除以标称流速（cm/h）。标称流速等于体积流速（ml/h）除以横截面积（cm2）。
3 在柱床高度为10 cm，即停留时间为2.4 min，流动相流速为250 cm/h，以及10%穿透情况下通过前段分析法进行测量。
4 25°C时BPG™ 300 层析柱的柱床高度为 20 cm，操作压< 1.5 bar。
GE Healthcare 数据文件 28-9305-81 AA
HiScreen 层析柱
HiScreen 预装柱
HiScreen层析柱是GE Healthcare提供的工艺 过程开发平台的一部分，图1。这类层析柱 预装一系列BioProcess填料，被设计用于进 行方法优化和参数筛选。HiScree层析柱的柱 床体积很小(4.7 ml)，减少了样品和缓冲液的 消耗。在HiScree层析柱中使用的填料还可用 于其它类型的层析柱均有大包装层析填料， 用于从工艺开发到常规生产的不同规模的 纯化。 HiScree层析柱有许多优点：
层析柱特性
HiScreen 层析柱采用生物兼容性良好的聚丙 烯材料制成，不会与其他的生物分子产生相 互作用。层析柱可在蠕动泵或层析系统如 ÄKTAdesign™下进行操作。层析柱运输过程 中其入口和出口处用塞子进行封闭。表 1 列 出了 HiScreen 层析柱的一些特性。
提示：HiScreen 层析柱不能打开或重新填充。
• Butyl Sepharose 4 Fast Flow 和Octyl Sepharose 4 Fast Flow 适用于中度或 低至中度疏水纯化，能在极低的盐浓度 下有效工作。Octyl Sepharose 4 Fast Flow具有与苯基和丁基配体不同的疏 水特性，是其他疏水介质产品的重要补 充。
离子交换层析(IEX) • HiScreen Capto™ Q • HiScreen Capto S • HiScreen Capto DEAE • HiScreen Capto MMC • HiScreen Capto adhere • HiScreen Q FF • HiScreen SP FF • HiScreen DEAE FF • HiScreen Q HP • HiScreen SP HP
Cl-/ml介
mmol Na+/ml介 Cl-/ml介质
质
质
在温度为 20°C ，柱床高度为 20 cm 的 1 m 层析柱的过程缓
冲液推荐流速为 700 cm/h，其中过程缓冲液在操作压<3 bar
（0.3 MPa）时粘滞度与水相同。
pH稳定性2 短期 长期
2 至 14 2 至 12
1 d50v是指累计体积分布的颗粒大小中间值
基质
颗粒大小，d50v1 带电基团
Capto Q
Capto S
Capto DEAE
高流动琼脂糖，并带葡聚糖表面增量剂
90µm
-N+(CH3) 3
90µm -SO3-
90µm
-N+H(CH2CH3) 2
Capto MMC Capto adhere 高度交联琼脂糖
75µm
75µm
总离子容量 推荐流速
0.16 到 0.22 mmol 0.11 到 0.14 0.29 到 0.35 mmol
图 2.预填充有 BioProcess 介质的 HiScreen 层析柱， 用于工艺开发研究中的方法优化，使用方便，结果 具有重复性。
稳健性
• 预装十三种不同的 BioProcess 介质，方 便用于工艺开发
• 由于只有 10cm 的柱床高度，因此极好 的用于方法优化和参数筛选
• 可轻松地串联，从而得到 20 cm 的床高
y Capto adhere是具有多模功能的强阴离 子交换剂。多模功能性使其成为传统阴 离子交换剂外的又一选择。Capto adhere 设计在蛋白A纯化单克隆抗体后进行使 用。在流穿模式下，由于层析柱的多模 特性，抗体直接流出柱体，而溶出的蛋 白A，聚合物，宿主细胞蛋白，核酸以 及病毒等污染物则被吸附在柱上从而 与抗体分开而被清除。
性。Capto介质结合了高容量，高流速和低回 压等诸多优点，因此很大程度上减少了工艺 的循环数，并提升了产率。Capto IEX基质特 性见下和表3。
y Capto S，Capto Q和Capto DEAE分别 为强阳离子，强阴离子和弱阴离子交换 介质。其带电基团与高流动性琼脂糖基 质相偶联，琼脂糖基质采用葡聚糖表面 增量剂进行修饰，进一步提升了容量和 质量传递能力。Capto S和Capto Q作为 强的离子交换剂，能在很宽的pH范围保 持电荷特性和功能，而Capto DEAE为弱 离子交换剂，其离子交换容量具有pH值 依赖性。此外，两种阴离子交换介质， Capto Q和Capto DEAE在选择性上有所 差异。
Capto IEX
HiScreen Capto Q, HiScreen Capto S, HiScreen Capto DEAE, HiScreen Capto MMC 和HiScreen Capto adhere层析柱填充有Capto IEX介质，可进行捕获和中间过程的纯化。 Capto介质可作为常规工具在大规模生物过 程运作中运用。Capto基质基于高强度的琼脂 糖，孔结构经过优化，提供良好压力/流速特
• 小柱床体积，可以快速得到结果，且样 品/缓冲液消耗最小
• 结果具有良好的重复性，并通过填充相 同的介质以及使用相同的线性液体流 速直接放大至 BioProcess 层析柱。
HiScreen 层析柱预填充有稳定的介质，可以 重复使用且结果具有良好的重复性。同样的 层析柱在重复使用 10 次以后对其动态吸附 容量（DBC）进行测定，以确定其稳定性。 方案应根据不同的介质属性进行选择，数据 见第 5 页和第 7 页。
y MabSelect SuRe设计时选用耐碱蛋白A 衍生配体，可采用0.1-0.5 M氢氧化钠进 行在位清洗（CIP）。
y MabSelect专为快速纯化大体积样本中 的单克隆抗体而设计，可与工艺放大过 程中高流速和高操作压要求相匹配。
y MabSelect Xtra专为获取最大吸附容量 而设计，可用于单克隆抗体表达水平高 的样品的吸附。
5 20°C时填充床高度为 20 cm，水操作压< 1.5 bar。
6 小于 3 的pH值一般用于洗脱强吸附的抗体物质，然而，蛋白配体在极低的pH环境下会发生水解。
短期 pH：介质功能不发生明显改变的在位清洗或在位灭菌 pH 区间。
长期 pH：功能不发生明显改变的介质工作 pH 区间。
表 3.Capto IEX 介质特性
y Capto MMC上偶联有创新的耐盐配体， 可允许在上样物质导电性下进行蛋白 吸附。 Capto MMC属于部分弱阳离子 交换剂，同时还利用了氢键和疏水作用 对物质进行分离。由于与目标分子相互 作用存在多样性，因此Capto MMC可作 为传统离子交换介质外的又一选择， Capto MMC实际上是一种多模阳离子 交换剂。
3 至 14 4 至 12
2 至 14 2 至 12
2 短期PH：介质功能不发生明显改变的在位清洗或在位灭菌pH区间。
长期 PH：功能不发生明显改变的介质工作 pH 区间。
0.07 到 0.09 0.09 到 0.12
mmol H+/ml 介 mmol Cl-/ml 介
质
质
在温度为 20°C ，柱床高度为 20
重组蛋白A（大肠杆菌）
75μm 约40 mg人IgG/ml介质3 100到300 cm/h5
碱稳定蛋白A衍生（大肠杆菌）
85μm 约30 mg人IgG/ml介质2 100到500 cm/h4
2至12 3至10
2至12 3至10
2至14 3至12
1 d50v是指累计体积分布的颗粒大小中间值 2 在柱床高度为20 cm，即停留时间为2.4 min，流动相流速为500 cm/h，以及10%穿透情况下通过前段分析法进行测量。停留时间
方法优化和参数筛选
当需要进行一项新的工艺开发时，需要在较 小规模下对一些参数如选择性，容量，吸附 和洗脱条件进行筛选，以节省时间和金钱。 10 cm 柱床高度具备足够的保留时间，从而 可作为线性工艺放大的基础。如需要，两个 柱子可以很轻松地进行串联，从而得到 20 cm 的柱床高度。
放大
图 1.GE Healthcare 的过程开发平台。
表4.HiScreen HIC介质的特性
Hale Waihona Puke • Phenyl Sepharose 6 Fast Flow 采用高 或低程度的取代苯基，从而获得一系列 具有不同选择性，效能和吸附容量的介 质。该系列介质对中至高疏水性介质要 求的纯化尤为适用。
• Butyl-S Sepharose 6 Fast Flow 适用于 低盐浓度下对疏水较强的分子的纯化， 如生物样品中脂质，脂蛋白和色素等的 去除。该系列为GE Healthcare系列产品 中疏水性最低的介质。
cm 的 1 m 层析柱的过程缓冲液推
荐流速为至少为 600 cm/h，其中过
程 缓 冲 液 在 操 作 压 <3 bar （ 0.3
MPa）时具备和水相同的粘滞度。
2 至 14 2 至 12
2 至 14 3 至 12
疏水作用层析介质 HiScreen Phenyl FF (high sub), HiScreen Phenyl FF (low sub),HiScreen Butyl FF, HiScreen Butyl-S FF 和 HiScreen Octyl FF 均 属于疏水作用层析（HIC）柱。所有的介质 都采用高度交联的琼脂糖珠基质 Sepharose Fast Flow，同时又具备不同的固定化疏水配 体。这些 HIC 介质设计用于捕获纯化和中间 纯化，具有良好的流动特性和高度的物理和 化学稳定性。这些介质均为耐碱介质，可允 许使用 0.5-1.0 M 的氢氧化钠进行在位清洗 （CIP）。HiScreen HIC 介质的属性如右和表 4 中所示。
表 1.HiScreen 层析柱的特性
介质特性
MabSelect
HiScreen MabSelect SuRe, HiScreen MabSelect和HiScreen MabSelect Xtra层析柱 均预填充有MabSelect 蛋白A衍生介质，用 于对单克隆抗体（MAbs）的捕获。HiScreen MabSelect介质特性见下和表2。
层析步骤的放大可以通过直接增加层析柱 直径来满足更大的上样体积，同时床高和线 性流速保持不变。由于层析柱的柱床高度特 点，以及可以将两个层析柱在一个部件（见 配件部分）内进行连接从而获得 20 cm 的柱 床高度，使得该层析柱非常适合于工艺开发 过程的使用。
HiScreen 层析柱在过程开发中主要用于三个 应用领域： 亲和层析： • HiScreen Ni FF • HiScreen IMAC FF • HiScreen Blue FF