Ion-Exchange chromatography for Biomolecule analysis
Brožury a specifikace | 2014 | Agilent TechnologiesInstrumentace
Ion-exchange chromatography (IEX) je klíčová metoda pro separaci biomolekul na základě jejich iontového náboje. Umožňuje jemný, nondenaturační přístup ke charakterizaci a purifikaci proteinů v jejich nativní, aktivní formě bez nutnosti organických rozpouštědel. Díky možnosti regulace povrchového náboje proteinů změnou pH mobilní fáze slouží IEX v biotechnologickém i farmaceutickém průmyslu pro vývoj, kontrolu kvality a kvantifikaci variant proteinů, včetně monoklonálních protilátek.
Průvodce popisuje kompletní workflow pro návrh a optimalizaci iontově-výměnné chromatografie biomolekul. Článek se věnuje přípravě vzorku, výběru vhodného sorbentu a sloupce, volbě mobilní fáze, gradientu a tlaku, instrumentálním aspektům (metal-free systémy), a využití softwaru pro pufrové scoutingové studie.
Metodika zahrnuje:
Klíčové poznatky:
IEX se uplatňuje v biopharma vývoji a QC pro:
Další vývoj směřuje k:
Iontová výměnná chromatografie představuje flexibilní, vysoce selektivní a reprodukovatelnou metodu pro analýzu proteinů a jejich nabitých variant. Díky správnému výběru sloupce, mobilní fáze, instrumentace a použití moderních softwarových nástrojů lze dosáhnout vysokého rozlišení a efektivity. Metoda je nepostradatelná v biopharmaceutickém výzkumu, vývoji i výrobě.
V originálním textu nejsou explicitně uvedeny literární odkazy.
Spotřební materiál, LC kolony
ZaměřeníFarmaceutická analýza, Proteomika
VýrobceAgilent Technologies
Souhrn
Význam tématu
Ion-exchange chromatography (IEX) je klíčová metoda pro separaci biomolekul na základě jejich iontového náboje. Umožňuje jemný, nondenaturační přístup ke charakterizaci a purifikaci proteinů v jejich nativní, aktivní formě bez nutnosti organických rozpouštědel. Díky možnosti regulace povrchového náboje proteinů změnou pH mobilní fáze slouží IEX v biotechnologickém i farmaceutickém průmyslu pro vývoj, kontrolu kvality a kvantifikaci variant proteinů, včetně monoklonálních protilátek.
Cíle a přehled studie / článku
Průvodce popisuje kompletní workflow pro návrh a optimalizaci iontově-výměnné chromatografie biomolekul. Článek se věnuje přípravě vzorku, výběru vhodného sorbentu a sloupce, volbě mobilní fáze, gradientu a tlaku, instrumentálním aspektům (metal-free systémy), a využití softwaru pro pufrové scoutingové studie.
Použitá metodika a instrumentace
Metodika zahrnuje:
- Příprava vzorku: rozpustnost ve stejném pufru jako mobilní fáze; filtrace pro odstranění částic
- Výběr kolony: silný vs. slabý iontoměnič (cation/anion), velikost pórů (1000–4000 Å), částice (1,7–5 µm), délka (50–250 mm) a průměr sloupce (2,1–4,6 mm)
- Mobilní fáze: vodné pufry (fosfát, acetát, Tris apod.) 20–30 mM, lineární NaCl gradient (0–1 M), pH 5–7 pro kationtovou, 7–10 pro aniontovou výměnu
- Optimalizace: pH scouting a salt gradient programování pomocí Agilent Buffer Advisor Software
- Instrumentace: Agilent 1260 Infinity Bio-inert Quaternary LC (titanium solventní systém, metal-free flow path), detekce UV 210–280 nm
Hlavní výsledky a diskuse
Klíčové poznatky:
- Silné iontoměniče poskytují širší operační rozsah, slabé iontoměniče umožňují jemnou regulaci selektivity.
- Menší částice (1,7 µm) a kratší sloupce (50 mm) zkracují analýzu až o 30 % bez výrazné ztráty rozlišení.
- Optimální pH a koncentrace pufrů výrazně ovlivňují eluci monoklonálních protilátek a jejich nabitých variant.
- Metal-free PEEK sloupce a bio-inertní systémy eliminují korozi a nespecifické interakce při použití vysokých koncentrací solí.
Přínosy a praktické využití metody
IEX se uplatňuje v biopharma vývoji a QC pro:
- Analýzu a purifikaci proteinů a jejich isoform
- Kvantifikaci nabitých variant monoklonálních protilátek
- Automatizovanou přípravu vzorku (Agilent AssayMAP) a reprodukovatelné výsledky
- Rychlé a robustní metody vhodné pro on-line či real-time monitoring
Budoucí trendy a možnosti využití
Další vývoj směřuje k:
- Pokročilým softwareovým nástrojům pro automatizované míchání pufrů a statistické metodologie (DOE)
- Monolitickým sloupcům pro ultra-rychlé, vysokopropustné separace
- Integrovaným multimodálním chromatografickým systémům kombinujícím IEX s HIC, SEC a dalšími technikami
- Propojení IEX s hmotnostní spektrometrií pro detailní charakterizaci proteoform a post-translačních modifikací
Závěr
Iontová výměnná chromatografie představuje flexibilní, vysoce selektivní a reprodukovatelnou metodu pro analýzu proteinů a jejich nabitých variant. Díky správnému výběru sloupce, mobilní fáze, instrumentace a použití moderních softwarových nástrojů lze dosáhnout vysokého rozlišení a efektivity. Metoda je nepostradatelná v biopharmaceutickém výzkumu, vývoji i výrobě.
Reference
V originálním textu nejsou explicitně uvedeny literární odkazy.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Agilent Biocolumns - Charge Variant Analysis - Application Compendium
2021|Agilent Technologies|Příručky
Agilent Biocolumns Charge Variant Analysis Application Compendium Contents Background 2 Getting Started 3 How to Guide - Ion-Exchange Chromatography for Biomolecule Analysis - 5991-3775EN 4 Featured Application Notes 22 Convenient Customization of Your Cation Exchange Analysis 5994-3257EN 22 How…
Klíčová slova
return, returnsection, sectioncontents, contentsbuffer, buffercharge, chargeexchange, exchangevariants, variantsvariant, variantadvisor, advisorgradient, gradientmau, maumin, mingradients, gradientscex, cexcation
Charge Variant Analysis - Agilent BioHPLC Columns Application Compendium
2020|Agilent Technologies|Příručky
Agilent-NISTmAb Charge Variant Analysis Agilent BioHPLC Columns Application Compendium Contents Agilent-NISTmAb Standard (P/N 5191-5744; 5191-5745) was aliquoted from NISTmAb RM 8671 batch. Quality control (QC) testing is performed using Agilent LC-MS system. QC batch release test includes aggregate profile, charge…
Klíčová slova
page, pagecontents, contentsback, backvariants, variantscharge, chargeexchange, exchangebio, biobuffer, buffermonoclonal, monoclonalcation, cationvariant, variantcolumn, columnantibodies, antibodiesmab, mabadvisor
SEC and IEX for BioMolecules - Column Selection and Troubleshooting
2022|Agilent Technologies|Prezentace
SEC and IEX for Biomolecules Column selection and troubleshooting Jean Lane Application Engineer LC Columns and Consumables Technical Support April 28, 2022 1 April 28, 2022 SEC and IEX for BioMolecules: Column Selection and Troubleshooting Outline SEC and its mechanism…
Klíčová slova
iex, iexbio, biosec, secbuffer, bufferexchange, exchangecolumn, columnadvancebio, advancebiosax, saxmobile, mobilepore, porephase, phasemonolith, monolithconsiderations, considerationssalt, saltvolume
Ion Exchange Chromatography for Biomolecules: Method Development and Troubleshooting Tips
2025|Agilent Technologies|Technické články
Technical Overview Ion Exchange Chromatography for Biomolecules: Method Development and Troubleshooting Tips Abstract Ion exchange (IEX) chromatography is a powerful analytical tool, particularly for separating closely related biomolecules, but it requires particular attention to method details and column selection because…
Klíčová slova
bio, bioiex, iexexchange, exchangesalt, saltmobile, mobilephase, phasecolumn, columnresolution, resolutionparticle, particleroot, rootbiomolecules, biomoleculesbuffer, buffermonolith, monolithanion, anionbuffers