औद्योगिक क्रोमैटोग्राफी स्तंभ

एकiनाद -संबंधीcह्रोमैटोग्राफीcओलमोनरासायनिक विश्लेषण के लिए उपयोग किया जाने वाला एक उपकरण है जो एक मिश्रण में यौगिकों को अलग करता है और प्रत्येक यौगिक . की मात्रा को मापता है। इसका व्यापक रूप से पेट्रोकेमिकल, दवा, खाद्य उद्योग, पर्यावरण संरक्षण, पर्यावरण संरक्षण और अन्य क्षेत्रों में अलगाव, शुद्धि और पता लगाने के लिए अलग -अलग चरणों के आधार पर काम किया जाता है। क्रोमैटोग्राफिक विश्लेषण में एक मोबाइल चरण ., नमूना एक कॉलम के माध्यम से पारित किया जाता है, जहां निश्चित चरण और मोबाइल चरण की विशेषताएं विभिन्न यौगिकों को अलग -अलग दरों पर कॉलम के माध्यम से गुजरने की अनुमति देती हैं, इस प्रकार अलगाव . को प्राप्त करने के लिए इन यौगिकों को तब पता लगाया जा सकता है और एक डिटेक्टर {5} {

कॉलम का पृथक्करण प्रभाव चयनित स्थिर चरण पर निर्भर करता है, साथ ही स्तंभ . की तैयारी और परिचालन स्थितियों में वितरण स्तंभों के लिए सामान्य पैकिंग सामग्री में कार्बन ऑक्टेन कॉलम (ODS/C18), कार्बन ऑक्टेन कॉलम (MOS/C8), कार्बन हेक्सिल/C6, कार्बन क्वाटरनरी कॉलम (लेकिन CANTIL/C4), कार्बन मिथाइल (C4) फिनाइल कॉलम (फिनाइल), एमिनो कॉलम (ए) मिनो/एनएच 2), सायनो/सीएन/नाइट्राइल, आदि .

औद्योगिक क्रोमैटोग्राफी कॉलम में कई क्षेत्रों में अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला है, जिसमें शामिल हैं:

Biopharmaceutical:क्रोमैटोग्राफिक कॉलम बायोफार्मास्यूटिकल के पृथक्करण और शुद्धि का मुख्य साधन है, जिसका उपयोग उच्च शुद्धता और उच्च गतिविधि जैविक उत्पादों के निर्माण के लिए किया जाता है .
खाद्य सुरक्षा:खाद्य सुरक्षा . सुनिश्चित करने के लिए भोजन में एडिटिव्स और अवशेष जैसे हानिकारक पदार्थों का पता लगाने के लिए उपयोग किया जाता है
पर्यावरण निगरानी:पर्यावरण में प्रदूषकों का पृथक्करण और विश्लेषण और पर्यावरणीय गुणवत्ता का मूल्यांकन .
पेट्रोकेमिकल:पेट्रोलियम उत्पादों, अशुद्धता विश्लेषण, आदि . की शुद्धता का पता लगाने के लिए उपयोग किया जाता है

कई क्षेत्रों में जैसे कि औद्योगिक विश्लेषण, पर्यावरणीय निगरानी, ​​दवा अनुसंधान और विकास, क्रोमैटोग्राफिक कॉलम एक प्रमुख पृथक्करण उपकरण है, और इसका प्रदर्शन सीधे विश्लेषणात्मक परिणामों की सटीकता और विश्वसनीयता को प्रभावित करता है . स्तंभ का प्रदर्शन काफी हद तक इसके भराव के प्रकार और विशेषताओं पर निर्भर करता है। स्तंभ, संबंधित क्षेत्रों में शोधकर्ताओं के लिए उपयोगी संदर्भ प्रदान करने के लिए .

कॉलम पैकिंग का प्रकार

कॉलम फिलर्स का चयन व्यापक है, और विभिन्न बुनियादी सामग्रियों के अनुसार, इसे अकार्बनिक भराव, कार्बनिक भराव और जैविक भराव . में विभाजित किया जा सकता है

अकार्बनिक भराव

अकार्बनिक भराव उनकी उच्च यांत्रिक स्थिरता, उच्च तापमान स्थिरता और एसिड-बेस स्थिरता के लिए जाना जाता है, और अधिक मांग वाले अलगाव की स्थिति के लिए उपयुक्त हैं . सामान्य अकार्बनिक भराव में सिलिका जेल, एल्यूमिना, ग्राफिटाइज्ड कार्बन और ज़िरकोनिया . शामिल हैं।

सिलिका जेल सबसे अधिक उपयोग किए जाने वाले अकार्बनिक भरावों में से एक है, और इसकी सतह में पोलिक कार्यात्मक समूह हैं जैसे कि सिलिकॉन हाइड्रॉक्सिल समूह (SIOH), जो सामान्य चरण क्रोमैटोग्राफी और रिवर्स चरण क्रोमैटोग्राफी . के लिए उपयुक्त है, सामान्य चरण क्रोमैटोग्राफी में, सिलिका गेल को स्थिर चरण के रूप में उपयोग किया जाता है। क्रोमैटोग्राफी, सिलिका जेल की सतह के संबंध में कार्यात्मक समूहों की अपेक्षाकृत कमजोर ध्रुवीयता होती है, जैसे कि C18, C8, आदि ., समूह की बड़ी ध्रुवीयता को पहले . सिलिकॉन भराव में अच्छी रासायनिक और थर्मल स्थिरता होती है और पीएच और तापमान शर्तों की एक विस्तृत श्रृंखला के लिए उपयुक्त होते हैं।

एल्यूमिना भी एक प्रकार का अकार्बनिक भराव है, और इसके कण कठोर हैं और इसे एक स्थिर क्रोमैटोग्राफिक कॉलम बेड में बनाया जा सकता है . एल्यूमिना फिलर पीएच के साथ पीएच के साथ मोबाइल चरण के लिए उपयुक्त है, लेकिन इसकी एप्लिकेशन रेंज एल्कलाइन यौगिकों के साथ इसकी मजबूत कार्रवाई के कारण सीमित है .}}

ग्राफिटाइज्ड कार्बन एक नए प्रकार का अकार्बनिक भराव है, जिसकी सतह किसी अन्य सतह संशोधन के बिना प्रतिधारण का आधार है . ग्राफिटाइज्ड कार्बन भराव में एल्काइल बॉन्डेड सिलिका जेल या झरझरा बहुलक भराव की तुलना में एक मजबूत प्रतिधारण क्षमता होती है और कुछ भी ज्यामितीय आइसोमर्स को अलग करने के लिए उपयुक्त है। और तापमान .}

Zirconia भराव हाल के वर्षों में अध्ययन किए गए नए अकार्बनिक भरावों में से एक है . यह एक वाणिज्यिक झरझरा zirconia माइक्रोसेफियर कॉलम है जिसमें बहुलक कोटिंग केवल {. Zirconia भराव ph रेंज 1 ~ 14 के लिए उपयुक्त है, 100 डिग्री तक तापमान, {5} {

 

कार्बनिक भराव

कार्बनिक फिलर्स में मुख्य रूप से पॉलीमर फिलर्स शामिल हैं, जैसे कि पॉलीस्टायरीन-डिविनिलबेनज़ीन, पॉलीमेथाइलप्रोपियोनेट और इतने पर . इस तरह के फिलर्स का उपयोग 1 से 14 की पीएच रेंज में किया जा सकता है और बड़े छिद्रों के साथ बहुत अधिक हाइड्रोफोबिसिटी . पॉलीमेरिक फिलर्स बहुत प्रभावी होते हैं। इसके अलावा, कार्बनिक भराव में अच्छे रासायनिक और थर्मल स्थिरता होती है और वे अलगाव स्थितियों की एक विस्तृत श्रृंखला के लिए उपयुक्त हैं .

 

जैविक भराव

जैविक भराव मुख्य रूप से जैविक मैक्रोमोलेक्यूलस के विश्लेषण के लिए उपयुक्त हैं, जैसे कि प्रोटीन या न्यूक्लिक एसिड . सामान्य जैविक भराव में पॉलीसैकराइड डेरिवेटिव्स स्टेशनरी चरण स्तंभ, साइक्लोडेक्सट्रिन कॉलम और प्रोटीन चिरल कॉलम}}} {2} {

उपयुक्त कॉलम पैकिंग का चयन क्रोमैटोग्राफी . के पृथक्करण प्रभाव को सुनिश्चित करने के लिए महत्वपूर्ण है, जब भराव का चयन करते हैं, तो निम्नलिखित कारकों पर विचार करने की आवश्यकता होती है:

 पृथक्करण विधा

विश्लेषणों के गुणों के अनुसार, उपयुक्त क्रोमैटोग्राफिक पृथक्करण मोड का चयन किया जाता है . सामान्य क्रोमैटोग्राफिक पृथक्करण मोड में उल्टे चरण क्रोमैटोग्राफी (आरपीसी), सामान्य चरण क्रोमैटोग्राफी (हिलिक), आयन एक्सचेंज क्रोमैटोग्राफी (आईईसी), अलग -अलग आवश्यकताएं (जीपीसी) फिलर्स, जैसे रिवर्स चरण क्रोमैटोग्राफी आमतौर पर सिलिका जेल या बहुलक के आधार पर गैर-ध्रुवीय भराव का चयन करती है, जबकि सामान्य चरण क्रोमैटोग्राफी ध्रुवीय भराव . का चयन करती है

 नियत चरण और मोबाइल चरण

स्थिर चरण का विकल्प ध्रुवीयता, आणविक आकार और विश्लेषण की संरचना पर निर्भर करता है . ध्रुवीय पदार्थों के लिए, ध्रुवीय भराव का चयन किया जा सकता है, जैसे कि सिलिका जेल और हाइड्रोफिलिक स्तंभ भराव; गैर-ध्रुवीय पदार्थों के लिए, गैर-ध्रुवीय भरावों का चयन किया जा सकता है, जैसे कि हाइड्रोफोबिक कॉलम फिलर्स . एक ही समय में, मोबाइल चरण की ध्रुवीयता को भी निश्चित चरण से मेल खाने की आवश्यकता होती है ताकि एक अच्छा पृथक्करण प्रभाव सुनिश्चित किया जा सके . उदाहरण के लिए, सामान्य चरण क्रोमैटोग्राफी में, मोबाइल चरण की ध्रुवीयता को स्टेशनरी चरण की तुलना में कम होना चाहिए; उलट चरण क्रोमैटोग्राफी में, मोबाइल चरण की ध्रुवीयता मजबूत है .

 कण आकार और एपर्चर

भराव का कण आकार सीधे स्तंभ दक्षता और नमूना लोडिंग क्षमता को प्रभावित करता है . ठीक-ठीक दाने वाले भराव उच्च स्तंभ दक्षता प्रदान कर सकते हैं, लेकिन वापस दबाव में वृद्धि हो सकती है; मोटे-दाने वाली पैकिंग का नमूना लोड करने के लिए फायदेमंद है, लेकिन स्तंभ दक्षता कम . है, इसलिए, भराव के चयन को वास्तविक पृथक्करण की आवश्यकताओं के अनुसार संतुलित होने की आवश्यकता है . इसके अलावा, फिलर के पोर आकार को भी कम करने के लिए प्राइजेशन टाइम और चयनात्मकता को प्रभावित करता है। आकार के भराव छोटे आणविक यौगिकों के प्रतिधारण में सुधार करने के लिए सहायक होते हैं .

 रासायनिक स्थिरता

चयनित भराव विश्लेषणात्मक परिस्थितियों में रासायनिक रूप से स्थिर होना चाहिए और नमूना या मोबाइल चरण . के साथ प्रतिक्रिया नहीं करनी चाहिए, यह उच्च तापमान, उच्च दबाव या मजबूत एसिड और क्षार के साथ अलगाव के लिए क्रोमैटोग्राफिक पृथक्करण प्रभाव . की सटीकता और विश्वसनीयता सुनिश्चित करने का आधार है, यह आवश्यक है कि

 ब्रांड और लागत

कॉलम फिलर्स के विभिन्न ब्रांड प्रदर्शन में भिन्न हो सकते हैं, लेकिन फिलर्स का चयन करते समय लागत कारकों . पर विचार करने की आवश्यकता होती है, यह प्रयोगशाला की स्थितियों और बजट पर व्यापक रूप से विचार करना और लागत प्रभावी उत्पादों . का चयन करना आवश्यक है।

By बायोफार्मास्यूटिकल्स में मोनोक्लोनल एंटीबॉडी (एमएबी) की शुद्धि

पृष्ठभूमि

A global biotech company aimed to scale up the purification of a therapeutic monoclonal antibody (mAb) from a 50 L pilot batch to a 1,000 L commercial batch. The challenge was to maintain >एग्रीगेट गठन और होस्ट सेल प्रोटीन (एचसीपी) संदूषण . को कम से कम करते हुए 99% शुद्धता

क्रियाविधि

कॉलम डिजाइन:

एक 300 मिमी आंतरिक व्यास (आईडी) × 500 मिमी स्टेनलेस स्टील कॉलम प्रोटीन के साथ पैक किया गया एक आत्मीयता राल (mabselect सुनिश्चित, साइटिवा) .

अधिकतम परिचालन दबाव: 3 बार .

प्रक्रिया पैरामीटर:

बाइंडिंग बफर: 20 मिमी सोडियम फॉस्फेट, पीएच 7.4.

एल्यूशन बफर: 0.1 मीटर साइट्रिक एसिड, पीएच 3.0.

प्रवाह दर: 150 एमएल/मिनट (रैखिक वेग: 100 सेमी/घंटा) .}

स्वचालन:

पीएच, चालकता और यूवी डिटेक्शन (280 एनएम) . के लिए एकीकृत एकल-उपयोग सेंसर

0 . 5 m NaOH के साथ स्वचालित सफाई-इन-प्लेस (CIP)।

परिणाम

उपज: 85% (1,200 ग्राम कच्चे फ़ीड से 1,020 ग्राम mAb) .

शुद्धता: 99 . 5% (एचपीएलसी विश्लेषण)।

कुल सामग्री:<1% (size-exclusion chromatography, SEC).

HCP में कमी: 50 से, 000 ppm से<5 ppm (ELISA assay).

चाबी छीनना

स्केलेबिलिटी: कॉलम का एल/डी अनुपात (लंबाई-से-व्यास) 1 . 67 के पैमाने पर लगातार प्रदर्शन सुनिश्चित किया।

राल लाइफसाइकल: प्रोटीन ए राल सीआईपी के साथ 100 चक्रों से बच गया, प्रति-बैच की लागत को 30%. से कम करना

स्वचालन: वास्तविक समय की निगरानी ने मैनुअल हस्तक्षेप को 70%तक कम कर दिया, प्रक्रिया विश्वसनीयता में सुधार .

व्यावहारिक अनुप्रयोगों में, उपयुक्त कॉलम पैकिंग का चयन करने के बाद, क्रोमैटोग्राफिक पृथक्करण प्रभाव सुनिश्चित करने के लिए निम्नलिखित बिंदुओं पर ध्यान देने की आवश्यकता है:

 प्रमाणित स्तंभ अनुदेश मैनुअल पढ़ें

एक नए कॉलम का उपयोग करने से पहले, आपको फिलर की प्रकृति, उपयोग और रखरखाव के तरीकों की शर्तों को समझने के लिए इसके निर्देशों को ध्यान से पढ़ना चाहिए .} यह कॉलम के उचित उपयोग को सुनिश्चित करने में मदद करता है और इसके सेवा जीवन का विस्तार करता है .}

 एक अच्छी तरह से भरे कॉलम का उपयोग करें

सुनिश्चित करें कि कॉलम अच्छी तरह से भरा हुआ है, कोई बुलबुले, कोई दरारें और अन्य दोष .

 तनाव में उतार -चढ़ाव को कम करें

क्रोमैटोग्राफिक पृथक्करण की प्रक्रिया में, यांत्रिक और थर्मल झटके से बचने के लिए दबाव में उतार -चढ़ाव को कम से कम किया जाना चाहिए . यह स्तंभ भराव की रक्षा करने और उनके सेवा जीवन का विस्तार करने में मदद करता है .}

 सुरक्षात्मक कॉलम और इन-लाइन फिल्टर का उपयोग करें

स्तंभ भराव को संदूषण और क्षति से बचाने के लिए, सुरक्षात्मक कॉलम और इन-लाइन फिल्टर का उपयोग . का उपयोग किया जा सकता है, यह अशुद्धता कणों को फ़िल्टर करने में मदद करता है और नमूना और मोबाइल चरण में दृढ़ता से बनाए रखा गया घटकों .}

 मजबूत विलायक के साथ अक्सर कॉलम धोएं

एक मजबूत विलायक के साथ स्तंभ की नियमित रूप से फ्लशिंग, फिलर की सतह पर शेष अशुद्धियों और दूषित पदार्थों को हटा सकती है और इसके अच्छे पृथक्करण प्रदर्शन को बनाए रख सकती है .

 पूरी तरह से नमूना और मोबाइल चरण को फ़िल्टर करें

कॉलम में नमूना और मोबाइल चरण को इंजेक्ट करने से पहले, यह पूरी तरह से अशुद्धता कणों को हटाने के लिए फ़िल्टर किया जाना चाहिए . यह स्टफिंग क्लॉगिंग से बचने और पृथक्करण प्रभाव को कम करने में मदद करता है .}

 स्तंभ तापमान को नियंत्रित करें

स्तंभ के उपयोग के तापमान का इसके पृथक्करण प्रभाव . पर एक महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है, सामान्य परिस्थितियों में, कॉलम का तापमान 40 डिग्री से कम होना चाहिए . सिलिका जेल मैट्रिक्स के साथ स्तंभों के लिए, मोबाइल चरण के पीएच मान को 3 . 0 और 8.0 के बीच बनाए रखा जाना चाहिए।

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