【Cytiva】HiScale™空层析柱

HiScale™是一系列压力稳定的空层析柱，专为制备层析、工艺开发和工艺验证(例如缩小规模研究)而设计。它采用易于用户操作的设计，通过简化和可重现的操作来优化工艺。HiScale™层析柱具有广泛的功能优势，非常适合需要易用性、稳健性和工艺控制的工作。

HiScale™层析柱的特点和优势包括：

• 易于填充 – 具有轴向压缩功能、非旋转柱塞机件和层析柱测量刻度

• 与现代 BioProcess™填料兼容，可在高达 20 bar(2MPa，290 psi)的压力下运行

• 适配器QuickLock机件，便于层析柱处理和清洁

• 配备了两个适配器，适用于大范围的柱床高度

• HiScale™10/40 具有较窄的直径和灵活的柱床高度，使层析柱成为缩小规模研究的绝佳选择

图 1. HiScale™16/40 层析柱，用于制备层析、工艺验证(例如放大规模和缩小规模研究)和工艺开发。

HiScale™层析柱提供了多种功能，可简化和加速工艺开发工作。HiScale™层析柱具有稳健的层析柱装填、易于操作和更高的方法重现性。层析柱管材料是 PEEK，可满足高压规格的要求。

精确而稳健的层析柱装填

HiScale™层析柱配有测量刻度，更容易预测和达到预定的柱床高度，从而提高工艺控制和重现性。端盖和端钮经过人体工程学设计，便于适配器在柱床轴向压缩过程中进行调节和移动。

QuickLock机件，便于层析柱操作

适配器轴的QuickLock机件，有助于快速轻松地移动适配器，简化调整以及拆卸和清洁。能够在装填后冲洗适配器轴，即使在长时间使用后，也能促进层析柱保持出色的卫生状态。

广泛的层析柱尺寸范围，实现更大的灵活性

HiScale™层析柱提供各种尺寸(表 1)。层析柱由内部玻璃管和外部保护性聚碳酸酯管组成。默认的滤膜尺寸为 20 µm，但也有其他尺寸(详情见配件)。HiScale™层析柱配有两个适配器，可以适应大范围的柱床高度(表 1 和图 2)。

表 1. HiScale™层析柱的最大柱床高度和体积

图 2. HiScale™层析柱的主要组件。

HiScale™ 层析柱具有一系列机械特性，旨在简化和改善层析柱操作。当填充高柱床时，可以轻松连接填充管。HiScale™ 层析柱配有PEEK管路和连接器(图 3)，与 ÄKTA™ 和其他标准层析设备兼容，可以安全方便地更换部件。

HiScale™层析柱的端盖形状符合人体工程学，易于调节，提供了一种实现凝胶柱床轴向压缩的简单方法(图 4)，这一特点特别适用于刚性高流速填料的填充。

当填充刚性填料时，可以使用扳手来辅助柱床压缩(图 5)。

端盖的QuickLock机件允许适配器快速准确地移动，便于层析柱的处理和清洁(图 6)。

接液材料

在正常操作条件下，与液相接触的材料仅有：聚丙烯、硼硅酸盐玻璃、聚酰胺、氟橡胶、PEEK 毛细管和 Tefzel™ 套圈。

化学耐受性

这些层析柱可以与大分子液相层析中常用的各种有机溶剂一起使用，但以下几种除外：氯化烃、丙酮和其他酮类、脂肪酯和苯酚。

不应使用含有超过 2 M NaOH、1 M HCl、其他强无机酸或 75% 乙酸的溶液。

放大规模实验工艺开发的主要目标之一是，以尽可能低的成本，获得具有尽可能高的通量的稳健且可扩展的工艺。因此，为了方便和节省时间，

纯化的方法开发通常以小规模开始。HiScale™ 层析柱的开发是为了提供一种可用于放大规模的层析柱，能够填充高流速琼脂糖填料，这在填充过程中需要高压。

我们进行了两个典型的扩大规模应用：第一个实验是在MabSelect SuRe™ 填料上进行的 IgG 捕获纯化，其中该过程从 HiScreen™ 放大到 HiScale™ 16/40 层析柱。第二个应用是在Capto™ Q 层析填料上使用相同的层析柱规格进行绿色荧光蛋白(GFP) 的离子交换层析 (IEX) 纯化。

将结果在 HiScreen™ 和 HiScale™ 层析柱之间进行比较(图 7 和图8)。在这两个实验中，相对保留体积的曲线叠加证明了 HiScale™层析柱(以及所用的 BioProcess™ 填料和 ÄKTA 系统)具有出色的重现性。相对于 HiScreen™ 层析柱(表 2)，HiScale™ 层析柱提供了几乎相同的高回收率(> 96%)，表明 HiScale™ 层析柱是放大规模工作的绝佳选择。

图 7. MabSelect SuRe™ 层析填料上 IgG 的纯化和扩大规模。该图是 HiScreen™MabSelect SuRe™(蓝色)和填充了 MabSelect SuRe™ 的 HiScale™ 16/40(橙色)的紫外吸光度 (280 nm) 叠加图。这些曲线相对于 HiScreen™ 体积进行了归一化。运行条件如表 2 所示。

图 8. Capto™ Q 层析填料上 GFP 的纯化和扩大规模。该图是 HiScreen™ Capto™Q(蓝色)和填充了 Capto™ Q 的 HiScale™ 16/40(橙色)的紫外吸光度 (490 nm)叠加图。这些曲线相对于 HiScreen™ 体积进行了归一化。运行条件如表 2所示。

使用 HiScale™ 10/40 层析柱进行缩小规模研究

病毒清除在生物工程单克隆抗体和重组蛋白的工艺开发中至关重要。为了评估病毒清除的效率，病毒清除研究通常采用全规模工艺的缩小模型进行。通过保持相同的层析柱柱床高度和流速(cm/h) 同时减小层析柱直径来进行缩小规模研究(图 9)。

带有灵活适配器以模拟大尺寸柱床高度的稳健层析柱是缩小规模层析柱的首选特征。此外，层析柱应该易于填充，并提供可重现的结果，因为在这些类型的研究中会使用数个层析柱。HiScale™10/40 层析柱是一种非常适合缩小规模研究的层析柱规格，并且提供了上述所有特性。

HiScale™ 10/40 允许使用小体积填料(8 mL 起)和少量样品来确定病毒对数减少。在该应用中，使用填充有 MabSelect PrismA™(柱床高度20 cm)的 HiScale™ 10/40 层析柱进行了病毒清除研究。选择了两种不同的病毒：异嗜性鼠白血病病毒 (xMuLV)，这是一种包膜

RNA 病毒；和小鼠微小病毒 (MVM)，这是一种无包膜小 DNA 病毒。

实验设置包括四个层析柱，其中进样量和保留时间不同，以挑战方法的稳健性。

如表 3 所示，~ 2.5 log10范围内的折减系数被认为是良好的结果，这是在不考虑这两种病毒类型的进样量和保留时间的情况下实现的。

在使用 HiScale™ 10/40 进行的病毒清除研究中，验证了使用 MabSelectPrismA™ 填料时，具有良好的病毒对数减少，并显示了层析柱规格对于缩小规模应用的适用性。

图 9. 用于病毒清除率评估的缩小规模研究通常使用层析柱进行，该层析柱的柱床高度与大规模层析柱相同，但内径较小。这减少了填料和样本的用量。

¹ 每个 HiScale™ 层析柱都配有两个适配器