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Werfen wir heute einen Blick darauf, warum bei der Nukleinsäureoptimierung eine ganzheitliche Säule besser ist als eine herkömmliche poröse Partikelfüllsäule?Zuerst eine.Das Prinzip der gesamten Säulenreinigung der Nukleensäure ist animiert, das Bild ist lebendig und leicht zu verstehen, viele der Schlüsselpunkte in diesem Artikel sind in der Animation dargestellt. Wenn Sie die Animation ansehen und kein Interesse haben, müssen Sie den folgenden Text nicht mehr lesen, da der Artikel zu lang und aufwendig ist.

= Poröse Partikelfüllsäule und Gesamtsäule

Grundbegriffe der Diffusion und Konversion

Diffusionsübertragung in porösen Medien

In der Chromatografie ist der Abstand zwischen der festen Phase und der fließenden Phase sehr klein, von Nano bis Mikron, aber ein solcher Abstand ist sehr groß für poröse Medien, die sich auf die Diffusionsmethode verlassen, um den biomolekularen Massentransferprozess zu erreichen. In einer chromatografischen Säule mit porösen Partikeln,Diffusion ist die Art und Weise, wie gelöste Moleküle ins Innere der Partikelapertur gelangen.（Da die innere Durchflussgeschwindigkeit 0 ist），Je größer das gelöste Molekül ist, desto langsamer ist die Diffusion, desto geringer ist die dynamische Bindungskapazität des fixphasenporösen Mediums.

AußerdemIn der porösen Partikelchromatografie kann die Wechselwirkung von Konvektions- und Diffusionsmassentransferung auch zu einer Verringerung der Bindungskapazität des Festphasenmediums führenEs hat eine sehr kurze Zeit, bevor die Konvektion die Biomoleküle wegspült, um sich in die porösen Partikel zu verbreiten. Je schneller die Durchflussgeschwindigkeit ist, desto kürzer wird die Fensterzeit, und das Lösungsmittel wird sich nicht in die Partikelapertur ausbreiten und wird durch Konversion weggespült, so dass die Bindungskapazität der Partikel geringer ist. Die Verringerung der Bindungskapazität des chromatografischen Festmedies aufgrund der Verringerung des Biomakromolekularen Diffusionskoeffizienten kann durch eine Verringerung der Durchflussgeschwindigkeit kompensiert werden. Zusammenfassend:In porösen Partikelmedien ist die feste Kombinationskapazität umgekehrt proportional zu der Durchflussgeschwindigkeit und der Größe des Lösemittels。

In porösen Partikeln tritt eine heterogene Transformation auf, und wenn die Durchflussgeschwindigkeit zu schnell ist, kann ein langsamer Diffusionsprozess das Gleichgewicht der Konzentration von gelösten Molekülen innerhalb der Partikelapertur und zwischen den Partikelräumen nicht erreichen.

Einfluss der Durchflussgeschwindigkeit auf die dynamische Bindungskapazität eines Festphasenmediums. Links: Aufgrund der erhöhten Durchflussgeschwindigkeit verringert sich die Effizienz der Diffusionsmasse und die Bindungskapazität des porösen Mediums verringert sich mit der erhöhten Durchflussgeschwindigkeit. Abbildung rechts: Die gesamte Säule ist konvergent und ihre Festphasenmedienbindungskapazität wird nicht von der Durchflussgeschwindigkeit beeinflusst. Hinweis: Die Kurve wird hier als Breakthrough Curve bezeichnet, die Längskoordinaten beziehen sich auf den Anteil an Protein, das durch Überlastung verloren geht, und die Querkoordinaten beziehen sich auf die Menge an Protein, die pro ml Matrix geladen wird (mg Proteinload / mittleres Volumen (mg / ml)).

Festfasenmediumopferung und Unterschied in der Kombinationsfläche

Makromolekulare Substanzen, wie Nukleinsäuren, haben eine höhere Bindungskapazität in der gesamten Säule.Die gesamte Säule bietet eine größere Bindungsfläche für Biomoleküle im ZusammenhangFür die gesamte Säule kann die gesamte Oberfläche der Innenleitung durch gelöste Moleküle gebunden werden.

In einer porösen Medien-Chromatografie-Säule können gelöste Moleküle ungehindert die gesamte Oberfläche des äußeren Teilchens erreichen, aber die äußere Oberfläche macht nur 2% der inneren Oberfläche der Partikelapertur aus. Nur größere Partikelporen können größere Moleküle aufnehmen, aberUm gelöste Moleküle unbegrenzt an die innere Oberfläche der Partikelapertur zu binden, benötigen die durchschnittlichen Partikelaperturen mehr als das Zehnfache des gelösten Moleküls.Mehr. Poröse Medien mit einer Apertur von mehr als 100 nm sind sehr selten, da eine Apertur über die Versammlung die Partikelstabilität verringert.

Die Größe des Lösemittels und die Größe der Partikelapertur beeinflussen die Fähigkeit des Mediums zu binden

Plasmid-DNA adsorbiert an der Oberfläche des Mediums

Daher,Angesichts der kombinierten Qualität der Partikelöffnung und der Medienbereiche,Die Gesamtsäule eignet sich besser für MassemolekularlösungenDa sie eine höhere Medienbindungskapazität bieten kann. undFür kleine Moleküle（Protein）Das poröse Medium hat eine effizientere Bindungsfähigkeit.。

Differenzen in der Bindungskapazität von Molekülen unterschiedlicher Größe in der gesamten Säule und im porösen Medium

Schichtströme in der gesamten Säule und Turbulenzen in porösen MedienAufgrund der Reibungskraft beträgt die Durchflussgeschwindigkeit der Medienoberfläche 0, je weiter von der Medienoberfläche entfernt, desto schneller ist die Schichtströmungsgeschwindigkeit, was zur Schichtströmungsdiffusion führt.

Dispersion ist der Feind der Chromatografie。In der gesamten Säule ist nur eine schwache Schichtstreuung vorhandenso dass es für lösliche Moleküle verschiedener Größen, bei verschiedenen Durchflussgeschwindigkeiten,Alle haben eine gute Chromatografikauflösung.Im Gegenteil,In porösen Medien entstehen mehr und schwerer DiffusionsquellenHauptsächlichInklusive ineffizienter Diffusion und Wirbelstreibung。Mit der Zunahme der Durchflussgeschwindigkeit, der Zunahme der gelösten Moleküle, je langsamer die Diffusion ist, desto schlimmer ist die Gesamtdiffusion,Je niedrigere Auflösung。

Verschiedene Medien, unterschiedliche Durchflussgeschwindigkeiten verursachen verschiedene Arten von Diffusion und beeinflussen somit die Chromatografikauflösung.Die Auflösung der Gesamtsäulen wird nicht von den Molekülen des Lösemittels und der Durchflussgeschwindigkeit beeinflusst.

Wirbelstromschärkraft durch poröse Partikelspalte

Zusammenfassung

Die Gesamtsäule wird als Chromatografie der 4. Generation festgelegt, in Bezug auf die schnelle Trennung von gereinigten Biomolekülen im Vergleich zu herkömmlichen porösen Medien mit besonderen Vorteilen, die hervorragenden Reinigungseigenschaften der Gesamtsäule sind aufgrund der inhärenten Eigenschaften bestimmt, basierend auf der Übertragungsweise der Konvektion und der effizienten Bindungsfähigkeit (insbesondere Biomoleküle); Hohe Auflösung unabhängig von der Größe des Lösungsmittels und der Flüssigkeitsgeschwindigkeit; Keine Durchmesserbegrenzung, breite kombinierbare Oberfläche; Schwache Schnittkraft. Der Zugang zu hochwertigen und reinen Plasmid-DNA- und RNA-Molekülen ist eine entscheidende Prozessquelle für DNA- oder RNA-Impfstoffe. Aufgrund der großen Masse und Durchmesser ist es eine sehr gute Wahl bei der Entwicklung von Plasmid-DNA- oder RNA-Molekularreinigungsprozessen, die eine bessere Leistung * als Gesamtsäule bieten.