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KNAUER SMB 模擬移動床色譜

————連續(xù)柱色譜法純化小分子和大分子

摘要:

SMB色譜是一種高效高純的分離和純化二元系混合物的高效色譜技術(shù)。Knauer公司的AZURA® SMB系統(tǒng)在藥物和食品等產(chǎn)業(yè)廣泛應(yīng)用，小分子比如木糖醇的生產(chǎn)，也可以用在大分子蛋白抗體的生產(chǎn)，小分子和大分子純化的兩種分離模式應(yīng)用證明了AZURA SMB系統(tǒng)模塊化的靈活性 。

SMB的優(yōu)勢：

模擬移動床色譜是一種連續(xù)的色譜技術(shù)，能夠?qū)⒍蜈I二元系混合物分離為純物質(zhì)或組分。與傳統(tǒng)的批色譜法相比，該方法連續(xù)分離和提取兩個部分，從而獲得更高的純化物質(zhì)產(chǎn)量，同時消耗更少的洗脫液和填料。在經(jīng)典的單柱色譜分離中，只有一小部分色譜柱參與了分離，而主要部分仍然沒有使用，與SMB工藝整柱都被有效利用相比，單柱工藝的產(chǎn)率是明顯低的。

Knauer-Azura SMB系統(tǒng)的模塊化概念允許靈活地適應(yīng)不同的分離任務(wù)（圖1）。典型的8柱配置，每區(qū)兩根柱，通過改變每區(qū)的柱數(shù)量能夠很容易適應(yīng)工藝優(yōu)化。此外，它還可以在開環(huán)和閉環(huán)模式之間切換開關(guān)。

SMB在木糖醇純化中的應(yīng)用：

一個經(jīng)典的SMB八柱工藝開環(huán)模式應(yīng)用通過從發(fā)酵漿液中純化木糖醇展示（圖2）。木糖醇是一種五碳多元醇甜味劑，主要用作食品工業(yè)的葡萄糖的替代品，例如用在口香糖等。它是從如樺木纖維素水解轉(zhuǎn)化到木糖醇的。高效液相色譜分析發(fā)酵漿液，結(jié)果表明，木糖轉(zhuǎn)化木糖醇是成功的，SMB工藝可行。選擇特定的Knauer聚合物基Eurokat CA修飾柱用于糖分離，水作為洗脫劑。確定參數(shù)方法后，設(shè)計(jì)了一個SMB工藝，兩個出口產(chǎn)物作了高效液相分析，木糖醇從萃取液成功分離和純化（圖3和圖4），1.8g純化1小時，得到99%純度木糖醇和100%回收（此處未顯示結(jié)果，有關(guān)詳細(xì)信息，請參見KNAUER Application VFD0157）。

免疫球蛋白G抗體作為大分子的例子

圖2 ：SMB工藝流程設(shè)計(jì)示例方案

4泵，進(jìn)出口，8柱，4區(qū)，流速，流量、壓力和循環(huán)時間顯示；PurityChrom® MCC軟件

圖3：發(fā)酵提取液半制備色譜圖

進(jìn)樣： 淡藍(lán)色–0.5毫升，藍(lán)色–1.0 毫升，深藍(lán)色2.0毫升。

圖4：重疊分析色譜圖

提取液/除木糖醇外（深藍(lán)色）；提取物/木糖醇（淺藍(lán)色）；廢液（藍(lán)色）。

SMB在純化生物分子中的應(yīng)用:

同一個Azura SMB系統(tǒng)和相同多柱捕獲方案工藝（MCCP）可用于蛋白質(zhì)的連續(xù)純化。 例如在捕獲模式下的抗體。可以靈活的適應(yīng)不同柱子匹配不同凈化步驟（吸附、清洗、洗脫和再生），節(jié)省了時間、柱成本和純化目標(biāo)蛋白的溶劑消耗。該軟件支持從經(jīng)典SMB到 MCCP工藝（圖5）。對于MCCP過程，檢測器可以集成到系統(tǒng)來監(jiān)控和調(diào)節(jié)整個工藝過程。

圖5：MCCP工藝軟件用戶界面