Two step purification with a basic set up and PurityChrom 6

Význam tématu

Automatizovaná dvoustupňová purifikace proteinů představuje klíčový přístup v bioanalytice a výrobě bioléčiv. Umožňuje dosáhnout vysoké čistoty cílového proteinu bez opakovaných manuálních zásahů, čímž se minimalizují ztráty vzorku, riziko kontaminace a pracovní náročnost v laboratoři.

Cíle a přehled studie

Cílem popisovaného whitepaperu bylo představit základní konfiguraci pro dvoustupňovou chromatografii s použitím systému KNAUER AZURA® Bio Lab a softwaru PurityChrom 6. Studie demonstruje způsob automatického přenosu eluovaného proteinu z první iontoměničové kolony do druhé kolony pro dokonalé odsolení a zvýšení čistoty.

Použitá metodika

Dvoustupňová purifikace kombinuje dvě sekvenčně zapojené chromatografické kolony bez manuálního přepojování.

• Krok 1: Na iontoměničovou kolonu je vzorek injikován přes vzorkovací smyčku. Při eluci monitorované UV detektorem systém detekuje proteinový vrchol a uloží ho do dočasné smyčky.
• Krok 2: Obsah smyčky je následně přepnut na desaltingovou kolonu, kde dochází k výměně pufru a finálnímu odsolení proteinu.

Pro řízení procesu jsou použity multipozicní ventily (vzorkovací, výběr kolony, výstupní ventil) a monitory UV absorbance a vodivosti. Versatilní softwarové funkce threshold definují automatické přepnutí tokových cest při dosažení stanovené úrovně signálu.

Použitá instrumentace

• AZURA Bio Lab systém (modul P6.1L) s biokompatibilními hadicemi
• Multipoziční ventily: vzorkovací ventil, výběr kolony (8 cest), výstupní ventil
• Smart valve drive s RFID technologií (VU 4.1)
• UV detektor a vodivostní monitor
• Inline a tlakové filtry PEEK/Titanium (1/16")
• Pumpy pro vzorkování a hlavní eluce

Hlavní výsledky a diskuse

Sestava umožnila plně automatizované přečerpání frakce z iontoměničové kolony do desaltingové kolony s minimálními ztrátami způsobenými difuzí. Díky funkci threshold a synchronizaci ventilů bylo zachyceno a přepnuto pouze požadované množství eluátu. Limitní objem vzorku pro základní konfiguraci je dán velikostí smyčky, avšak lze jej zvýšit použitím hlavního pumpovacího systému a bypassu tlakových filtrů.

Přínosy a praktické využití metody

• Zvýšení čistoty proteinových preparátů ve farmaceutickém a výzkumném prostředí
• Snížení manuálních zásahů a rizika kontaminace
• Opakovatelnost a reprodukovatelnost purifikačních protokolů
• Jednoduchá integrace do automatizovaných pracovních postupů a sekvenčních běhů

Budoucí trendy a možnosti využití

Další rozvoj může směřovat k miniaturizaci a integraci více chromatografických modulů na jednom přístroji, vyšší propustnosti díky paralelním kolónám nebo využití pokročilých detekčních technik (MS, fluorescence). Implementace strojového učení pro optimalizaci gradientů a real-time rozhodování může dále zefektivnit celý proces.

Závěr

Popisovaná základní konfigurace pro dvoustupňovou purifikaci s PurityChrom 6 a AZURA Bio Lab systémem nabízí robustní a uživatelsky přívětivé řešení pro dosažení vysoké čistoty proteinových preparátů. Díky modulární stavbě a softwarové flexibilitě lze proces snadno přizpůsobit specifickým požadavkům laboratoře.

Reference

Žádné externí literární zdroje nebyly citovány.