세프라이프에 대하여 ®이온교환크로마토그래피

이온교환 크로마토그래피 수지는 어떻게 사용하나요?

1. 작동 방법 : 

생화학적 분리의 샘플, 완충액 및 용출액은 모두 이동상이므로 컬럼을 통과하는 동안 분리할 수 있습니다. 따라서 컬럼 조작에서 이온 교환을 수행하고 크로마토그래피 형태로 분리할 수 있습니다. 분리 과정에서 흡착되지 않은 물질은 반응 시스템에서 계속 흘러 나와 균형이 지속적으로 오른쪽으로 이동하는데, 이는 일종의 동적 균형이므로 동적 조작이라고도 합니다. 동적 조작 모드는 분리 효과가 좋으며 모든 종류의 샘플에 적합하며 연속 조작을 실현할 수 있습니다. 크로마토그래피 분리 조작에서 크로마토그래피 컬럼의 로딩 조건은 분리에 어느 정도 영향을 미칩니다. 수지는 컬럼에 고르게 분포되어야 하며 기포의 존재는 허용되지 않으며 수지의 층화도 방지해야 합니다.

점도가 높은 일부 샘플의 경우, "정적" 처리 방법을 예비 추출 및 분리에 사용할 수도 있습니다. 이온 교환 수지와 처리할 작업 액체는 반응 용기에서 교반됩니다. 흡착 평형에 도달하면 수지와 라피네이트를 분리하여 용출을 위해 컬럼에 적재합니다.

이 정적 배치 작업 방법은 간단한 공정 장비와 쉬운 조작을 가지고 있습니다. 예를 들어, 헤파린 나트륨과 같은 일부 천연물의 예비 분리는 종종 이 정적 분리 방법을 채택합니다. 

정적 분리 모드의 작동에서 작동 유체의 이온 교환기의 교반 속도는 적절하게 제어되어야 합니다. 교반 속도가 너무 빠르고 전단력이 너무 크면 이온 교환 입자가 깨지고 여과 및 분리가 어렵습니다. 속도가 너무 느리면 수지와 작동 유체의 접촉에 영향을 미치고 교환 속도에도 영향을 미칩니다.

2. 샘플이 분리 효과에 미치는 영향:

생화학적 분리를 위한 높은 분해능과 높은 부하 용량을 달성하기 위해 작업 용액의 준비 및 성능도 매우 중요한 요소입니다. 작업 유체의 점도와 투명도는 이온 교환 수지의 분리 효과에 영향을 미칠 뿐만 아니라 분리 매체의 수명에도 영향을 미칩니다.

생화학적 분리는 종종 비교적 복잡한 시스템으로, 여기에는 작은 분자뿐만 아니라 일부 콜로이드 물질, 지질 물질 등 많은 종류의 불순물이 있습니다. 특히 일부 비가역적으로 흡착된 거대 분자는 매질의 작용기를 덮거나 매질의 기공을 막아 비가역적 오염을 일으키고 분리 매질의 수명을 단축시킬 수 있습니다. 따라서 분리 작업 전에 작업 유체를 가능한 한 적절하게 전처리하여 분리 효과를 보장해야 합니다.

생화학적 분리·정제 과정에서 일부 목적 생성물은 용출 과정을 통해 제거되거나, 용출이 불완전하여 목적 생성물이 배지에 잔류하여 생성물이 손실되는 경우가 있는데, 이는 생성물 수율에 영향을 미치는 중요한 요소입니다.

동시에 단백질의 구조적 변화는 불활성화를 일으키고, 이는 수율에도 영향을 미칩니다. 이온 교환 공정에 안정제나 보호제를 첨가하면 수율을 높일 수 있을 뿐만 아니라 단백질에 대한 분리 매체의 선택성도 향상시킬 수 있습니다.

3. 분리 효과에 대한 유량의 영향:

이온교환 크로마토그래피 분리에서 유속은 분리 효과에 영향을 미치는 중요한 요소입니다. 우수한 분리 효과를 얻으려면 이온교환 수지의 종류, 입자 크기, 작동 유체의 활성 성분 분자 구조와 같은 요소를 기반으로 실험을 수행하여 더 나은 실험 매개변수를 확립해야 합니다.

목표 생성물의 분자량이 비교적 작고 매체의 기공 크기가 비교적 클 경우, 물질 전달에 도움이 되므로 더 높은 유속을 사용할 수 있습니다.

그러나 대상 생성물이 생체 고분자이고 매체의 기공 크기가 분리되는 물질 분자의 기공 크기보다 작은 경우 분자의 확산 속도가 느리기 때문에 더 느린 유속을 채택해야 합니다.

작동 유체의 점도가 높으면 물질 전달 속도가 낮아지기 때문에 낮은 유량을 사용해야 합니다.

유속은 교환 흡착 효과에 영향을 미칠 뿐만 아니라 용출 효과에도 영향을 미칩니다. 일반적으로 용출 중 유속은 이온 교환 흡착 중 유속보다 느립니다.

4. 이온교환 크로마토그래피의 용출 방법:

샘플의 표적 단백질이 이온 교환기에 완전히 결합되면 용출되어야 합니다. 기본 원리는 흡착 물질보다 활성이 더 높은 이온 또는 그룹을 사용하여 매체 입자의 외부 표면과 내부에 교환되고 흡착된 표적 생성물을 탈착하는 것입니다. 다른 표적 단백질은 이온 교환 수지에 대한 결합 능력이 다릅니다. 따라서 매체에서 단백질을 용출하고 분리 및 정제된 생성물을 수집하기 위해 적합한 용출액을 선택해야 합니다. 이온 교환 크로마토그래피에는 대략 세 가지 용출 방법이 있습니다.

1) 동시 용출: 용출액은 동일 물질이며, 묽은 산, 알칼리 또는 염용액을 사용할 수도 있고, 적절한 유기용매를 사용할 수도 있는데, 그 중 염용액을 주로 하며, 표적 제품의 성질 및 최종 제품의 제형에 따라 선택합니다. 

흡착된 물질은 종종 단일 유형이 아니기 때문에 다양한 물질이 운반하는 전하가 다르고 매질과의 결합 강도가 다릅니다. 동일한 용출액을 사용하더라도 쉽게 대체되는 물질이 먼저 매질에서 흘러나오고 결합력이 더 강합니다. 물질이 흘러나간 후 분류를 통해 수집하기만 하면 다양한 물질을 분리하여 비교적 순수한 제품을 얻을 수 있습니다.

이 방법은 주로 대상 생성물의 특성이 잘 알려져 있을 때 분리하거나, 분석적 종류의 분리에 사용됩니다.

2) 단계적 용출: 즉, 용출은 다양한 농도의 염 용액으로 수행됩니다. 분리 매체의 교환 흡착 과정에서 다양한 단백질이 흡착됩니다. 일정한 용출 조건을 사용하는 경우 모든 구성 요소를 제대로 분리할 수 없는 경우가 있으며 용출 조건을 변경해야 합니다.

변화는 단계적 변화일 수 있는데, 이는 서로 다른 용출액 또는 서로 다른 pH 값을 갖는 용출액이 단계적으로 용출되도록 선택되고, 용출액의 서로 다른 농도와 서로 다른 산도에 따라 서로 다른 용출 피크를 얻을 수 있다는 것을 의미합니다. 즉, 한 종류의 염 농도는 일종의 표적 단백질을 얻을 수 있고, 서로 다른 염 농도는 서로 다른 표적 단백질을 얻을 수 있습니다.

이 단계별 용출 방법은 특히 대량 생산 시 알려진 특성을 지닌 단백질을 분리하는 데 적합하며, 작동 및 제어가 쉽습니다.

3) 기울기 용출, 즉 일정한 선형 변화에 따라 용출액의 이온 강도 또는 pH 값을 변경하는 것(일반적으로 특별한 경우에만 pH 값을 변경하는 용출 방법을 사용함). 용출액의 점진적인 변화 동안 다른 단백질을 하나씩 대체할 수 있으며 다양한 단백질 성분을 얻을 수 있습니다. 

동시에 단백질은 일반적으로 꼬리가 없습니다. 기울기 용출은 이온 교환 크로마토그래피에서 가장 일반적으로 사용되는 용출 방법이며, 또한 가장 강력한 용출 능력을 가진 용출 방법으로, 유사한 전하 특성을 가진 성분의 용출에 적합합니다.

용출 공정에서는 병류 용출 또는 역류 용출을 모두 사용할 수 있습니다. 병류 용출에서 용출액의 흐름 방향은 작업 유체의 흐름 방향과 같습니다. 역류 용출 또는 역방향 용출에서 용출액의 흐름 방향은 작업 용액의 흐름 방향과 반대입니다.

공급 액체가 교환 컬럼을 통해 위에서 아래로 교환되고 흡착되면 교환 컬럼의 상층에 있는 흡착물의 농도가 하층의 농도보다 높고 용출액이 아래에서 위로 역탈착되면 용출 목적을 더 효율적으로 달성할 수 있습니다. 그러나 역 용출의 작동은 병류 용출보다 훨씬 복잡하기 때문에 현재 병류 용출이 주로 사용됩니다.

이온교환 크로마토그래피 수지의 소독:

높은 순도가 요구되는 일부 생화학 제품을 제조하는 과정에서는 미생물 등의 불순물이 대상 제품에 섞이는 것을 방지하기 위해 분리 매체를 살균해야 하는 경우가 많습니다.

고온 소독은 가장 일반적으로 사용되는 방법입니다. 현재 대부분의 이온 교환기는 안정적인 물리 화학적 특성을 가지고 있으며 고온 소독을 받을 수 있습니다. 그러나 폴리사카라이드 매체를 사용할 때는 매체가 소금 유형이어야 하며 고온 소독은 중성 조건에서 수행해야 한다는 점에 유의해야 합니다. 그렇지 않으면 폴리사카라이드 거대 분자 매트릭스가 분해되어 매체의 수명에 심각한 영향을 미칩니다.

NaOH도 좋은 소독제입니다. 그러나 적절한 NaOH 농도는 매체의 알칼리 저항성과 미생물 오염의 종류와 정도에 따라 선택해야 합니다. NaOH 소독을 사용할 때 컬럼 침지도 사용할 수 있습니다. 즉, 특정 농도의 NaOH를 컬럼에 통과시키고 액체 배출 밸브를 닫고 몇 시간 동안 침지하여 소독 목적을 달성합니다. NaOH를 에탄올과 함께 사용하면 더 나은 결과를 얻을 수 있습니다. NaOH 소독을 사용할 때 소독과 CIP를 결합할 수 있습니다. 

이온교환 크로마토그래피 수지의 보관:

모든 종류의 크로마토그래피 수지는 사용 후 보관하기 전에 세척해야 합니다. 이는 특히 폴리사카라이드 분리 매체에 중요합니다.

분리 매체를 사용한 후 2CV의 물로 세척한 다음 20% 에탄올 2베드 볼륨으로 컬럼을 통과시킵니다. SP 강산성 양이온 매체의 경우 0.2mol/L 아세트산 나트륨이 포함된 20% 에탄올 용액으로 세척한 다음 더 느린 유속으로 탈기된 에탄올-물 용액으로 세척합니다.

처리 후 실온 또는 4-8℃에서 장기간 보관할 수 있습니다. 보관하는 동안 크로마토그래피 컬럼은 수분 휘발 및 건조 컬럼을 방지하기 위해 완전히 밀봉해야 합니다.

당장 사용하지 않는 배지는 20% 에탄올 용액에 보관해야 합니다. 모든 이온교환 분리 배지는 4℃~30℃에서 보관하고 동결로부터 보호해야 합니다.

이온교환 크로마토그래피에 의한 생물학적 거대 분자의 분리 및 정제 과정은 주로 다양한 분자의 해리, 이온의 순전하, 선택적 분리를 위한 표면 전하 분포의 전기적 차이에 기초합니다. 생화학 제품, 단백질, 펩타이드 및 기타 물질의 분리 및 정제에서 가장 자주 사용되는 정제 기술 중 하나가 되었습니다.

세프라이프 ® 덱스트란 기반 이온 교환 크로마토그래피 수지:

세프라이프 ® 덱스트란 이온교환 크로마토그래피 수지는 G 시리즈 겔 여과 크로마토그래피 수지(Seplife G-25 및 Seplife G-50)의 덱스트란 매트릭스를 사용하며, 다양한 성질의 이온교환 기능성 리간드가 가교 덱스트란 매트릭스에 견고하게 결합되어 있습니다.

덱스트란 이온 교환 수지는 일반적으로 건조 분말 형태로 보관되며, 사용하기 전에 팽창해야 합니다. 프로트롬빈 및 저분자량 헤파린과 같은 저분자량 단백질에 널리 사용됩니다.

Sunresin의 덱스트란 이온 교환 크로마토그래피 수지:

DEAE 세프라이프 ® A25/A50

Q 세플라이프 ® A25/A50

CM 세플라이프 ® C25/C50

SP 세플라이프 ® C25/C50

세프라이프 ® 초고속 흐름 아가로스 기반 이온 교환 크로마토그래피 수지(BB):

이 Seplife 시리즈 ® 이온교환 크로마토그래피 수지는 100-300um 입자 크기의 아가로스 미세구에 이온교환 리간드를 결합하여 제조됩니다. 유속에서 역압은 비교적 작습니다. 점도와 탁도가 높은 샘플의 경우 이 시리즈의 수지를 사용하면 효율성을 개선할 수 있습니다.

Sunresin의 초고속 흐름 속도 아가로스 이온 교환 크로마토그래피 수지:

DEAE 세프라이프 ®  비비

Q 세플라이프 ®  비비

CM 세플라이프 ®  비비

SP 세플라이프 ®  비비

세프라이프 ®  빠른 흐름 아가로스 기반 이온 교환 크로마토그래피 수지(FF):

이 Seplife 시리즈 ®  레진은 45-165um 아가로스 마이크로스피어를 매트릭스로 사용하여 다양한 작용기와 결합합니다. 적합한 입자 크기 범위로 더 넓은 적용 범위를 가질 수 있습니다. 생물학적 제품의 포획, 중간 정제 및 연마의 다양한 단계에서 널리 사용됩니다.

Sunresin의 Fast Flow Agarose 이온 교환 크로마토그래피 수지:

DEAE 세프라이프 ®  FF

Q 세플라이프 ®  FF

CM 세플라이프 ®  FF

SP 세플라이프 ®  FF

세프라이프 ®  고분해능 아가로스 기반 이온 교환 크로마토그래피 수지(HP):

이 시리즈는 25~45um 아가로스 마이크로구체를 매트릭스로 사용하고 다양한 작용기를 결합하여 제조합니다.

입자 크기가 작기 때문에 수지는 더 높은 분해능을 얻을 수 있으며, 미세 분리 및 소량 샘플 준비에 널리 사용됩니다.

Sunresin의 고해상도 아가로스 이온 교환 크로마토그래피 수지:

DEAE 세프라이프 ®  마력

Q 세플라이프 ®  마력

CM 세플라이프 ®  마력

SP 세플라이프 ®  마력

초고용량 아가로스 이온 교환 크로마토그래피 수지(XL): 

아가로스 마이크로구체의 특수한 "촉수" 디자인은 생체 분자와 결합할 때 입체 장애의 영향을 줄이고 리간드가 더 합리적으로 분포되어 매우 높은 적재량과 매우 비용 효율성을 제공합니다.

Sunresin의 초고용량 아가로스 이온 교환 크로마토그래피 수지:

DEAE 세프라이프 ®  특대

Q 세플라이프 ®  특대

CM 세플라이프 ®  특대

SP 세플라이프 ®  특대

세프라이프 ®  고강성 아가로스 이온 교환 크로마토그래피 수지(대규모):

Sunresin의 고강성 (대규모) 아가로스 이온교환 매체는 최대 압력 저항성이 0.5MPa이고, 최대 유속이 1000cm/h이며, 물질 전달 속도가 빨라 대량 생산 시 효율성을 크게 향상시킬 수 있습니다.

Sunresin의 고강성 아가로스 이온교환 매체는 매트릭스의 입자 크기에 따라 고강성 + 고유량 매체(대규모)와 고강성 + 고분해능 매체(대규모 HP)로 구분됩니다. 

Sunresin의 고강성 아가로스 이온 교환 크로마토그래피 수지(대규모): 

DEAE 대형 규모 / HP

Q 대형 스케일 / HP

CM 대형 스케일 / HP

SP 대형 스케일 / HP

세프라이프 ®  균일 입자 크기 폴리스티렌 이온 교환 크로마토그래피 수지(LXMS):

세프라이프 ® IEX LXMS 유형 이온 교환 크로마토그래피 수지는 두 가지 종류의 기공 크기(50nm, 150nm)와 세 가지 입자 크기(15, 30 및 50um)의 폴리스티렌 균일 입자 크기 수지를 제공합니다. 높은 가교 특성으로 인해 수지는 더 높은 작동 압력(3MPa)을 견딜 수 있습니다.

50nm와 150nm의 두 가지 기공 크기는 항체, 단백질, 펩타이드, 핵산, 항생제, 천연물 및 분자량이 다른 기타 제품의 포집, 중간 정제 및 정밀 정제에 적용할 수 있습니다.

Sunresin의 균일한 입자 크기 폴리스티렌 이온 교환 크로마토그래피 수지:

세프라이프 ®  LXMS 15Q/15S (입자 크기 15um, 기공 크기 50nm)

세프라이프 ®  LXMS 30Q/30S (입자 크기 30um, 기공 크기 50nm)

세프라이프 ®  LXMS 50Q/50S (입자 크기 50um, 기공 크기 100nm)

세프라이프 ®  LXMS 50HQ/50HS (입자 크기 50um, 기공 크기 150nm)

세프라이프 ®  폴리메틸아크릴레이트 이온교환 크로마토그래피 수지(LXPM):

이 이온 교환 크로마토그래피 수지 그룹은 Sunresin의 독특한 폴리머 합성 기술을 사용하여 폴리메타크릴레이트를 매트릭스로 하는 마이크로구체입니다. 마이크로구체는 정밀한 기공 형성 기술과 표면 친수성 장쇄 거대 분자로 개질되고, 다양한 이온 교환 그룹과 결합됩니다.

이온교환 크로마토그래피 수지는 친수성이 좋고, 화학적 및 물리적 안정성이 좋으며, 구조가 강하기 때문에 생체적합성과 사용 수명이 좋으며, 정제 효율이 향상됩니다. 항체, 단백질, 펩타이드, 핵산, 항생제, 천연물과 같은 분자의 포집, 중간 정제, 정밀 정제와 같은 생산 및 정제 단계의 적용을 포괄하며, 고객에게 생물학적 샘플의 산업적 생산을 위한 전반적인 솔루션을 제공합니다.

Sunresin의 폴리메틸아크릴레이트 이온교환 크로마토그래피 수지:

세프라이프 ®  LXPM CM/DEAE/SP/Q 650M(강력한 친수성, 입자크기 80um) ）

세프라이프 ®  LXPM CM/DEAE/SP/Q 650S(강력한 친수성, 입자 크기 50um) ）

세프라이프 ®  LXPM CM/DEAE/SP/Q 706(강력한 소수성) ，강력한 이온 다중 모드, 입자 크기 80um ）

세프라이프 ®  LXPM CM/DEAE/SP/Q 5504 （강한 소수성 ，고해상도, 강력한 이온 다중 모드, 입자 크기 80um)

다양한 유형의 이온교환 크로마토그래피 수지에 대한 자세한 내용을 알아보려면 (info.lifescience@sunresin.com)으로 문의하세요.