Проект схемы очистки

В том случае, если уже известны свойства продукта и потоков, проходящих стадию очистки, а также требования к продукту, которые будут поставлены после очистки, фактически работу со схемой очистки можно начинать. Вообще, схема очистки должна содержать как можно меньше этапов. Это достигается использованием соответствующей селективности, то есть разделением согласно различным принципам.

Селективность

Селективность, т.е. неотъемлемое свойство хроматографического сорбента специфически взаимодействовать или не взаимодействовать с продуктом по сравнению с contaminants и impurities, является наиболее важным фактором в проектировании процедуры очистки. Этап высокой селективности идеально сохранит продукт при свободном пропускании примесей или наоборот. Наиболее благоприятна ситуация, когда продукт более сильно сорбируется, чем все другие компоненты. Это позволит произвести высокую нагрузку, т.к. продукт вытеснит другие компоненты с сорбента колонки. Иногда достаточная селективность может быть достигнута только при очень специальных условиях, как показано для очистки rh-IGF-1, где желательная чистота, емкость и молекулярная целостность могли быть достигнуты только после широкого скрининга RPC-сорбентов с различной селективностью и оптимизацией разделения при высокой температуре. Однако общая стратегия для создания здравого процесса разделения должна быть нацелена на комбинацию этапов с различной селективностью, нежели на достижение пределов возможностей одного метода.

Выбор хроматографических сорбентов и комбинация различных шагов определяется свойствами РЦП. При одном подходе можно строить стратегию вокруг создания одного высоко производительного этапа с высокой селективностью, выдающего высокое извлечение активного материала. Тогда предшествующий шаг будет служить для кондиционирования (создания условий) РЦП или удаления критических примесей и будет пересекаться с главным этапом. Например, HIC - превосходная техника для очистки гидрофобных растворов, использует в большей мере гидрофобные растворы, которые были получены в предшествующем шаге (например, осаждение сульфатом аммония). AC предлагает уникальную селективность, но может нуждаться в предшествующем концентрирующем шаге (например, IEC), чтобы сконцентрировать изделие, если константа ассоциации достаточно низка. В этой ситуации ионообменный этап может также предотвращать от загрязнения дорогую аффинную колонку, а удаление протеаз будет гарантировать, что белковый лиганд не деградирует. Стратегии этого типа могут уменьшать число шагов и улучшать экономику процесса.

Другой подход состоит в том, чтобы применить шаги в логическом порядке, который отражает свойства образца. Например, образец с высокой ионной силой наносят на гидрофобные колоны, затем десорбируют уменьшающимся градиентом соли, а целевую фракцию адсорбируют на ионообменной колоне для дальнейшей обработки. Для образца с низким содержанием соли обычна обратная процедура.

Иногда собственные свойства образца обеспечивают уникальный выбор для регулирования селективности. Например, кальций-зависимая конформация лизозима была использована для управления его взаимодействием с Phenyl Sepharose 6 Fast Flow в простой двухэтапной процедуре очистки.