一次成功的层析纯化实验，源于目标分子与杂质的有效分离。越是粒径均一的微球，越有助于各类功能性介质表现出其有效的分辨率。
在层析纯化实验中，结合纯化后检测结果和层析图谱，目标分子与杂质的分离程度往往可以进行一些直观的判断，如图1所示，如果两个紫外吸收峰分别代表两个分子，从峰型上判断，分辨率a＜b＜c。纯化实验的分辨率可以通过一些算法进行评估，如图2所示，层析介质的分辨率Rs等于相邻色谱峰保留时间之差与两色谱峰峰宽均值之比，表示相邻两峰的分离程度，R越大，表明相邻两组分分离越好。
图1 不同分辨率峰型对比
图2 分辨率评估方法
影响一个层析实验分辨率的因素有很多，在默认实验操作合理的情况下，层析介质自身的性能，往往会起到决定性的作用。以最为依靠分辨率来进行分离纯化的凝胶过滤层析介质为例，粒径大小、粒径均一度、孔道结构和微球的完整度等等因素都是至关重要的性质。毫厘科技基于自身全球领先的微流控生产芯片制造技术平台，能够工业化生产粒径极其均一、微球结构完整圆滑的各类化学原料的微球产品，均一的微球能够改善液流在层析柱中的流动行为，从而表现出更优的分离效果。
范德姆特方程是色谱学中极为经典的理论，它综合考虑和描述了分离过程中引起峰展宽的物理因素、动力学因素和热力学因素后，得到了单位柱长的理论塔板高度和流动相流速的关系。
范德姆特方程
H是指理论塔板高度，V表示流动相的流速，A、B、C分别代表影响峰宽的三个因素。
涡流扩散
范德姆特方程中的A项对应涡流扩散效应（Eddy diffusion）。涡流扩散效应与填料的粒径大小、粒径均一程度、微球结构完整度和装填效果有关。填料微球越均一，填装效果越好，则在分离实验中，所展现出的峰宽越小，越有利于不同分子的分离，提高实验的分离效果。
纵向扩散
范德姆特方程中的B/v项对应纵向扩散（Molecular diffusion），这是基于样品进入色谱柱后，样品组分形成浓差梯度，因此产生浓差扩散，由于沿轴向扩散，故称纵向扩散。
纵向扩散与组分在色谱柱中停留的时间成正比，滞留时间越长，分子扩散也越大，所以加快流动相的流速v可以减少由于分子扩散而产生的色谱峰形扩展。
传质阻力
范德姆特方程中的C*v项对应传质阻力（Molecular diffusion）。样品从固定相填料表面扩散到固定相填料内部，再从内部扩散出来的时受到的阻力，称之为传质阻力。这个阻力越大，所需时间越长，浓度分配就越不均匀，峰形扩展就越严重。传质阻力系数与填充材料的粒径成正比，与组分在固定相内扩散速率成反比，故采用小颗粒的微球材料或降低扩散速率，可使传质阻力减小，有利于提高柱效。
综上所述，我们可以发现填料的粒径越均一、微球的粒径尽可能地小、填料微球结构越完整圆滑，都会从本质上提升分离纯化实验的效果。
毫厘科技从填料的基础性质入手，以全球领先的微流控生产芯片制造技术为核心，首先将硅基晶圆引入微流控生产，突破了琼脂糖微球制造过程中高通量、高温、高压、高粘和成球的挑战，具有制备极度均一和小颗粒微球的能力。通过极佳的填料性质，极大程度改善了层析实验中的涡流扩散效应、纵向分子扩散效应、传质阻力效应对柱效带来的不良影响，为客户提供近乎完美的微球产品。
目前，毫厘的生产管线布局了包括ProteinA亲和层析介质、Ni离子亲和层析介质、高分辨率离子交换层析介质等多个产品管线，涵盖抗体、重组蛋白、病毒和核酸类药物的纯化微球；研发管线还布局了体外诊断试剂和细胞筛选微球，以实现细胞治疗和IVD领域的覆盖。
关于毫厘科技
毫厘科技致力于微流控生产型芯片开发，为生命科学微球材料提供高通量数字化生产平台，用于多种类型的纳微级别功能性微球和生物粒子的分选、制造与工业级连续生产，可兼容琼脂糖、无机材料、聚合物等不同材质及不同尺寸不同结构的特殊要求。
产品广泛应用于生物制药纯化工艺、药物包裹与递送、单细胞筛选、体外诊断和医美材料等领域，持续为生命科学客户提供稳定的高品质产品和定制化微球解决方案，加速研发进度，提高生产效率、优化成本结构。
往期推荐
首页
