110 8503 - 1 3aav columna de separación de tasa de cáscara vacía sedolis Bia

¿Hoy en día, echemos un vistazo, ¿ por qué la elección de columnas enteras es mejor que las columnas de relleno de partículas porosas tradicionales al realizar la optimización de ácidos nucleicos?. primero ponga unoLa animación del principio de purificación del ácido nucleico por la columna integral hecha es vívida y fácil de entender, y muchos puntos clave en este artículo se representan en la animación. Si no hay interés después de leer la animación, no hay necesidad de leer el texto de abajo, porque el artículo es demasiado largo y laborioso.

= columna rellena de partículas poroso y columna integral

Conceptos básicos de difusión y convección

Transferencia de masa por difusión en medios porosos

En la cromatografía, la distancia entre la fase fija y la fase móvil es muy pequeña, desde el nivel nanométrico hasta el nivel de micron, pero para los medios porosos que dependen de la difusión para lograr el proceso de transferencia de masa biomolecular, esta distancia es muy grande. En una columna cromatográfica llena de partículas porosas,La difusión es la forma en que las moléculas de solutos entran y salen del Interior del tamaño de las partículas.（Porque la velocidad de flujo dentro del agujero es de 0),Cuanto mayor sea la molécula soluta, más lenta será la difusión, por lo que menor será la capacidad de unión dinámica de los medios porosos de fase fija.

Además,En la cromatografía de partículas porosas, la interacción entre la transferencia de masa convectiva y la transferencia de masa por difusión también puede causar una reducción de la capacidad de Unión de los medios de fase fija.. antes de que la convección arrastrara la biomacromolecular, tuvo un tiempo muy corto de difusión en el interior de las partículas porosas. Cuanto más rápido sea el flujo, más corto será el tiempo de ventana, y el soluto se ha arrastrado a través de la convección antes de que pueda propagarse en el interior del tamaño del partícula, por lo que la capacidad de Unión de las partículas será menor. La reducción de la capacidad de Unión de los medios sólidos de la cromatografía debido a la reducción del coeficiente de difusión de las biomacromoléculas se puede compensar reduciendo el flujo de flujo. En resumen,En medios de partículas porosas, la capacidad de combinación de fijación es inversamente proporcional a la velocidad de flujo y el tamaño del soluto..

Se produce una transferencia de masa heterogénea en partículas porosas, y si el flujo es demasiado rápido, el lento proceso de difusión no puede lograr el equilibrio de concentración de moléculas solutoras dentro del tamaño del partícula y entre los huecos de las partículas.

La influencia de la velocidad de flujo en la capacidad de unión dinámica del medio de fase fija. Izquierda: debido al aumento de la velocidad de flujo, la eficiencia de difusión y transferencia de masa disminuye, y la capacidad de Unión del medio poroso disminuye con el aumento de la velocidad de flujo. Derecha: en la columna general hay una transferencia de masa convectiva, y su capacidad de Unión de medios sólidos no se ve afectada por la velocidad de flujo. Nota: la curva aquí se llama Breakthrough curve, la coordenada vertical se refiere al contenido de proteínas perdidas debido a la sobrecarga en el total de proteínas, y la coordenada horizontal se refiere a la cantidad de proteínas cargadas por ml de matriz (mg Protein load / medium Volume (mg / ml))

Diferencias en el tamaño del agujero y la superficie de Unión de los medios sólidos

Las sustancias macromoleculares, como los ácidos nucleicos, tienen una mayor capacidad de unión en la columna general, lo que también es lo mismo.La columna holística proporciona una mayor superficie de unión relacionada con las macromoléculas biológicas.. para una columna integral, toda la superficie de la tubería interna se puede unir por moléculas de soluto.

En la columna de medios porosos, las moléculas solutoras pueden entrar en contacto sin obstáculos con toda la superficie exterior de la partícula, pero la superficie exterior representa solo el 2% de la superficie interior del tamaño del partícula. Solo un tamaño de partícula más grande puede acomodar moléculas de soluto más grandes, pero,Para que las moléculas de soluto se unan sin restricciones a la superficie interior del tamaño del partícula, el tamaño promedio del poro de las partículas es diez veces mayor que el de las moléculas de soluto.Más. Es muy raro que el tamaño del poro de un medio poroso supere los 100 nm, ya que el tamaño del poro demasiado grande reduce la estabilidad de las partículas.

El tamaño del soluto y el tamaño del tamaño del poro de las partículas afectan seriamente la capacidad de Unión del medio.

El ADN plasmídico se adsorbe en la superficie del Medio

Por lo tanto,Desde el punto de vista de la masa combinada del tamaño del partícula y la superficie unitaria del medio,La columna integral es más adecuada para solutos macromoleculares.Porque puede proporcionar una mayor capacidad de Unión de medios. yPara moléculas pequeñas（proteína(...)Para decir, los medios porosos tienen una capacidad de unión más eficiente..

Diferencias en la capacidad de Unión de moléculas de solutos de diferentes tamaños en columnas globales y medios porosos

Flujo laminar en una columna integral y turbulencias en un medio porosoDebido a la fricción, la velocidad de flujo de la superficie del Medio es de 0, y cuanto más lejos de la superficie del medio, más rápida es la velocidad del flujo laminar, lo que provoca la dispersión del flujo laminar.

La dispersión es el enemigo de la resolución cromatográfica.En la columna integral, solo hay una débil dispersión laminar.Para moléculas de soluto de varios tamaños, a diferentes velocidades de flujo,Ambos tienen una buena resolución cromatográfica.. por el contrario,Se producen más fuentes de dispersión en medios porosos y en mayor medida, principalmenteIncluyendo difusión ineficiente y dispersión de remolinos.A medida que aumenta la velocidad de flujo y aumenta la molécula soluta, cuanto más lenta es la difusión, más grave es el grado total de dispersión.Cuanto menor sea la resolución.

Diferentes medios, diferentes velocidades de flujo, causan diferentes tipos de dispersión, lo que afecta la resolución del espectro.La resolución de la columna global no se ve afectada por la molécula soluta y la velocidad de flujo.

Fuerza de corte de vórtice producida por la brecha entre partículas porosas

Resumen

La columna entera se utiliza como fase estacionaria cromatográfica de cuarta generación y tiene ventajas especiales en comparación con los medios porosos tradicionales en la separación y purificación rápidas de biomacromoles. las propiedades de purificación sobresalientes de la columna entera están determinadas por sus características inherentes, basadas en el modo de transferencia de masa convectiva y la capacidad de unión eficiente (especialmente biomacromoles); Alta resolución independiente del tamaño del soluto y la velocidad del líquido; Sin límite de apertura, una amplia superficie combinable; Una débil fuerza de Corte. Obtener ADN plasmídico de alta calidad y alta pureza y moléculas de ARN es una fuente vital de proceso para vacunas de ADN o vacunas de arn. Debido a su enorme masa y diámetro, es una muy buena opción desarrollar una columna integral con un rendimiento más * al desarrollar procesos de purificación de ADN plasmídico o moléculas de arn.