徑向層析工藝與傳統軸向工藝對標數據

傳統的軸向流層析技術中，其流體在柱內從一端流向另一端，通常是柱上端往下端流動，液流方向沿著中軸重力方向向下流動。

而徑向層析技術不同于傳統的軸向流層析技術，徑向流色譜柱流動相攜帶樣品沿徑向遷移。徑向層析柱設計成了套筒狀，即填料形狀不是傳統的柱狀，而是類似于甜甜圈的形狀，層析柱包含內外表面，中間通道裝載填料。

通常，徑向層系中流動相從柱頂部進入，后通過管路分散至外擋板，后垂直與中軸徑向往內擋板流動，填料即裝載與內外擋板之間，如下圖所示：
 

為了保持柱高及線流速不變，實現嚴謹的純化⼯藝放⼤，結合徑向及傳統軸向柱的特點設計的Wedge柱應運而生。輕松實現從實驗室規模的軸向柱到大規模的徑向柱的線性放大。

另外，Wedge 柱實現了傳統軸向層析⼯藝到徑向⼯藝的橋接，免除了那些⼩試或中試使⽤傳統軸向層析工藝⽽中試或⽣產想要使用徑向層析工藝客戶的后顧之憂。

Wedge柱為更大規模徑向層析柱的縮⼩模型，類似于切蛋糕，⼤型徑向層析柱為蛋糕，Wedge柱為切下來的⼀⼩塊。如下圖所示：

superflo徑向層析柱的專利設計有效避免了過高的系統反壓，可以大幅縮短保留時間、提升層析效率，現將徑向柱與傳統軸向柱進行性能比對。
 

實驗材料如下所示：

本實驗中使用同一種填料裝填的不同層析柱，保持兩種柱子體積流速及保留時間一致，使用超純水為流動相，測試其在不同運行流速下的壓力情況，從而反應運行效率。

測試結果如下：

目前層析工藝中所使用的保留時間通常介于5-10min, 本次實驗考察了2.2-50min保留時間內徑向和軸向層析工藝的運行效果，表中可見，軸向工藝隨著保留時間的縮短壓力上升顯著高于徑向工藝，保留時間2.2min時軸向工藝已經超過了一般軟膠的耐受壓力0.3Mpa, 而徑向工藝仍然處于很低的反壓水平。
 

Wedge柱為superflo徑向柱的縮小模型，通常用于工藝開發中，最小規格柱體積為5ml, 本次對比測試采用20ml wedge柱進行。

實驗材料如下所示：

本實驗中使用同一種填料裝填的不同層析柱，保持兩種柱子線性流速及保留時間一致，使用超純水為流動相，測試其在不同運行流速下的壓力情況，從而反應運行效率。

測試結果如下：

目前層析工藝中所使用的保留時間通常介于5-10min, 本次實驗考察了2-50min保留時間內wedge柱和傳統軸向層析工藝的運行效果。
 

圖中可見，軸向工藝隨著保留時間的縮短壓力上升顯著高于徑向工藝，保留時間2min時軸向工藝反壓0.26 Mpa已經逼近了一般軟膠的耐受壓力0.3Mpa。

值得注意的是本次使用純水作為流動相，實際研發及生產中上樣樣品為高濃度發酵上清，樣品性狀、流動性等遠遠低于純水，上樣后頭部柱料高密度富集樣品，會造成更高的反壓。

另外，本次實驗使用聚合物硬膠填料進行測試，其壓力表現本來就顯著優越于軟膠填料，而目前研發及生產中軟膠市場仍然占據主導地位，可以預見，在工業客戶軟膠層析的使用場景中，wedge柱徑向工藝會展現出比本次硬膠填料測試更強勁的性能。

本次測試保留時間2min時wedge柱徑向工藝反壓0.12Mpa，顯著低于傳統軸向柱反壓，從而為更快的線性流速、更短的保留時間提供了高效率層析的數據支撐。

1）層析效率提高4倍以上

2）更好的柱效及分離趨勢

3）防⽌濃度依賴聚集沉淀和蛋⽩降解，提高回收率

4）易于放⼤，放⼤后占地更小

5）服務24+FDA批準藥物，經過市場驗證

專利設計的徑向層析技術具有快速、高效的核心優勢，對于進行中試及生產的客戶可大幅節省時間成本。
 

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