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前文跟大家分享SEC分析方法优化的关键点及其对分离效果的影响,包括流动相盐浓度、添加剂(有机相和精氨酸)、流速和柱外体积等。
本文跟大家分享SEC分析其他关键点,如固定相粒径、分析通量和色谱柱耐受性等。
要点4: 固定相粒径
固定相粒径是影响SEC分离能力的另一个关键点。
5 µm SEC色谱柱通常用于治疗性蛋白药物常规分析(聚集体和单体分离)。
图7展示BioCore SEC-300色谱柱和一款著名SEC色谱柱分离抗体的对比:两支色谱柱均填充5 µm硅胶颗粒,柱规格为7.8×300 mm。相同实验条件下,聚集体和单体分离度相当;BioCore SEC-300色谱柱可以实现单体和低分子量组分更好的分离。
图7 BioCore SEC-300和某款著名SEC色谱柱分离抗体的对比
2023年9月份,装填1.8 µm硅胶颗粒的超高性能BioCore SEC色谱柱正式商品化,有助于实现高分辨率分析。
随着颗粒尺寸的减小,可以获得更高的柱效和更窄的峰宽,继而提高分辨率。
图8展示硅胶粒径对SEC柱分析的影响。3支SEC色谱柱填充不同粒径固定相(5 µm、3 µm和1.8 µm),分离单抗聚集体和片段(色谱柱规格均是4.6×300 mm)。
图8 硅胶粒径对SEC柱分析的影响
正如预期,填充较小粒径固定相的色谱柱得到较窄的峰宽,因此分辨率更高。例如,片段在5 µm SEC色谱柱上看不到峰;随粒径从3 µm减小到1.8 µm,单体(峰4)和片段(峰5)之间的分离度从1.06提升至2.33。
现代SEC分析,通常需要快速分离来获得高通量。填充较小颗粒的短柱可以提供较短分离时间所需要的分辨率。如图9所示,使用常规SEC 5 µm, 4.6×300 mm色谱柱,在13 min内,实现一个单抗样品的聚集体分析;相同实验条件下,使用装填1.8 µm粒径填料的色谱柱(4.6×150 mm),分析时间可以缩短一半。同时,填充较小粒径的短柱可以提供更窄的峰宽和更好的分辨率:短柱上聚集体峰(3)与单体峰(4)之间的分离度为1.98,高于常规色谱柱获得的峰分离度:1.68。
图9 BioCore SEC-300 5 µm和1.8 µm两款不同粒径色谱柱分离单抗的对比
色谱柱的寿命是选择HPLC色谱柱需要考虑的一个重要因素。
色谱柱质量、色谱条件、样品和液相仪器系统等都会影响色谱柱寿命。
与其他类型的固定相相比,由于孔径较大,SEC填料会脆弱一些:在使用过程中需要特别小心,例如避免突然的压力波动或超压,充分净化样品等。
BioCore SEC色谱柱使用高孔容、高机械强度的单分散硅胶颗粒,以及成熟的装填工艺,具备良好稳定性。
图10是基于BioCore SEC-300, 3µm, 7.8×150mm色谱柱进行的实际耐受性测试。无需使用保护柱,该分析柱持续进样800针。根据结果如表中所示,抗体主峰洗脱时间非常稳定,RSD值为0.26%。同时,聚集体峰面积和单体峰面积RSD值分别为2.49%和0.03%。
图10 BioCore SEC-300, 3µm, 7.8 × 150mm色谱柱耐受性测试
该结果表明,在治疗性蛋白药物聚集体分析中,BioCore SEC-300色谱柱具备良好耐用性。为最大限度地延长色谱柱使用寿命,建议使用保护柱。
由于篇幅过长,本文内容将分为几篇文章,敬请期待下期内容~