目的:為了使BPG300層析柱裝柱過程可重復,并能夠得到較好的柱效,故建立此操作規(guī)范。
范圍:配合ÄKTA process系統(tǒng)進行有效的蛋白質(zhì)純化操作。 責任人:層析工序操作人員 標準操作程序: 1 基本術語概念
填料因子(Packing Factor, PF):指在在裝柱過程中,用低流速(如60cm/h)對填料進行沉降壓縮得到的調(diào)料高度和**后裝柱完成時填料高度(柱高)的比值,
線性流速(linear flow rate):單位時間內(nèi)液體流經(jīng)的直線距離,常用cm/h表示;
體積流速(volume flow rate):單位時間內(nèi)液體流經(jīng)的空間容積,常用ml/min表示;
2 準備工作
2.1 檢查層析柱的完整性,所帶配件,是否水平(用水平儀矯正),是否清潔(如有污染應進行清洗)。 2.2 確定所用填料及其特性、濃度等
以DEAE Sepharose Fast Flow填料為例,其填料因子(PF)為1.15,新填料(slurry)濃度為75%(保存于20%乙醇中),耐壓3bar。 2.3 確定放大后的工藝參數(shù)
以XX生化制藥股份有限公司的放大工藝為例, 中試工藝參數(shù):
柱高h=10cm;體積流速v1=3ml/min;柱內(nèi)徑d=1.6cm. 即,線性流速v2=v1/s柱=3/(3.14×0.82) cm/min=1.5 cm/min; 樣品與填料接觸時間t=h/v2=10/1.5min=6.67min;
在工藝的線性放大中h、v2和t均不變,則可保證樣品出峰的位置(洗脫時間)和形狀不變。
使用BPG300層析柱進行放大的工藝參數(shù): 裝柱體積V柱= S柱h=3.14×1.52×1L=7L; 裝柱需要slurry體積Vslurry=V柱×PF/Cslurry 以DEAE Sepharose Fast Flow為填料, 則,Vslurry=7×1.15/0.75L=10.73L;
裝入柱中的slurry高度Lslurry=Vslurry/S柱=10.73/(3.14×1.52)dm=1.52dm=15.2cm. 3管路安裝
3.1 層析柱管道和配件安裝
3.1.1卸下柱子頂部和底部的盲堵墊圈,旋松密封調(diào)節(jié)器,用純水或20%乙醇充分浸潤柱內(nèi)壁和柱頭O型圈;
3.1.2 用扳手對稱卸下支持桿連接到法蘭的螺絲,并通過旋轉高度調(diào)節(jié)手柄將柱頭旋****高處,在柱頭頂部依次安裝壓力表和四路二通閥,在柱底安裝四路二通閥;
3.1.3在頂部四路二通閥上橫向連接一根細管,另一端連**ÄKTA process上端連接口COLUMN TOP,同時從柱底四路二通閥橫向接出一根細管**ÄKTA process的下端連接口COLUMN BOTTOM。
3.2層析柱下端篩網(wǎng)排氣泡
3.2.1連接兩根足夠長的細管到ÄKTA process進樣泵的A1和B1進口,兩管另一端均放入純水中;
3.2.2從A1泵入純水:打開UNICORN軟件,在system control窗口點擊manual→valves→InletA,選擇inletA1,insert;InletB,選擇closed,insert;
Column,選擇upflow,insert;Pump→Flow,設定流速60L/h,點擊execute運行程序充水**BPG柱中2-3cm左右,pause,清除下端篩網(wǎng)中的空氣,用注射器吸出篩網(wǎng)中殘留的氣泡。 4裝填料 4.1準備填料
所用填料為DEAE Sepharose Fast Flow ,裝置的是保存于20%乙醇中的新slurry;
4.2卸下柱頭,用攪拌棍引流加入混勻的slurry**15.2cm處,再加入純水**40cm左右,充分攪拌混勻,同時避免擠壓篩網(wǎng)和柱壁,靜置使填料界面**少低于38cm;
4.3在system control窗口點擊manual→valves→InletA,選擇inletA1,insert;InletB,選擇closed,insert;Column,選擇downflow,insert;Pump→Flow,設定流速60L/h,點擊execute運行程序?qū)⒅^上端篩網(wǎng)充滿水以除去氣泡,再裝上柱頭,用密封調(diào)節(jié)器固定柱頭,擰緊螺絲;
4.4在system control窗口點擊manual→Pump→Flow,設定流速為42L/h(60cm/h),進行填料的沉降,待填料高度降**14cm左右,將密封調(diào)節(jié)器旋**全松,將柱頭快速調(diào)**距離填料3-4cm處,將密封調(diào)節(jié)器旋**半松,將柱頭快速調(diào)**濾網(wǎng)距離填料1-2cm,旋緊密封調(diào)節(jié)器,再設定高流速(如150L/h),繼續(xù)壓縮填料,**后再調(diào)節(jié)柱頭**10cm。整個過程一直有流速,泵速不能停。 5 柱效測定
圖2、柱效測定示意圖
5.1 平衡
將A1接口細管放入0.4M NaCl溶液中,將柱頂端四路二通閥調(diào)**管路與大氣相連狀態(tài),在system control窗口點擊manual→valves→InletA,選擇inletA1,insert;InletB,選擇closed,insert;Column,選擇downflow,insert;Pump→Flow,再設定高流速(如150L/h),點擊execute運行,排氣泡,再將閥調(diào)**管路與柱頭相連狀態(tài),平衡3-5個柱體積**電導曲線穩(wěn)定,點擊END; 5.2上樣
5.2.1將B1接口細管放入2M NaCl溶液,柱頂端四路二通閥調(diào)**管路與大氣相連狀態(tài),在system control窗口點擊manual→valves→InletA,選擇Closed,insert;InletB,選擇InletB1,insert;Column,選擇downflow,insert;Pump→Flow,設定高流速(150L/h)點擊execute運行,排氣泡,pause; #p#分頁標題#e#
5.2.2 在system control窗口點擊manual→Other→End_Timer,選擇Acc. Volumn, Timeout 設上樣量為70mL(1%柱體積);Pump→Flow,設定上樣流速60L/h,點擊execute的同時將柱頂端四路二通閥調(diào)**管路與柱頭相連,完成上樣; 5.3 洗脫
5.3.1 將柱頂端四路二通閥調(diào)**管路與大氣相連狀態(tài),在system control窗口點擊manual→valves→InletA,選擇inletA1,insert;InletB,選擇closed,insert;Column,選擇downflow,insert;Pump→Flow,設定高流速(150L/h)點擊execute運行,排氣泡,同時將管路充滿0.4M NaCl溶液,調(diào)流速**21L/h(30cm/h);
5.3.2 待流速穩(wěn)定后,在system control窗口點擊manual→valves→Injection Mark,insert,點擊execute的同時將柱頂端四路二通閥調(diào)**管路與柱頭相連,開始洗脫,在一個柱體積左右,電導檢測下將產(chǎn)生目的峰。 5.4 測柱效
在Evaluation窗口中,選擇實驗保存的結果,在結果圖中點擊鼠標右鍵,選擇Properties,點擊Clear,并選中Cond_102,點擊OK?;氐紼valuation窗口,選擇積分按鈕,在彈出窗口中,選擇Cond_102,peak window中調(diào)整積分的范圍,并在Reject Peaks中,填Peak must be one of 1 largest;確定后,在積分結果窗口,點擊右鍵,選擇Properties,在peak table選項中,勾選Plate Height(HETP)和Asymmetry。確定后即可計算得到計算理論塔板高度HETP和對稱因子As。