النبات
مواضيع عامة في علم النبات
الجذور - السيقان - الأوراق
النباتات الوعائية واللاوعائية
البذور (مغطاة البذور - عاريات البذور)
الطحالب
النباتات الطبية
الحيوان
مواضيع عامة في علم الحيوان
علم التشريح
التنوع الإحيائي
البايلوجيا الخلوية
الأحياء المجهرية
البكتيريا
الفطريات
الطفيليات
الفايروسات
علم الأمراض
الاورام
الامراض الوراثية
الامراض المناعية
الامراض المدارية
اضطرابات الدورة الدموية
مواضيع عامة في علم الامراض
الحشرات
التقانة الإحيائية
مواضيع عامة في التقانة الإحيائية
التقنية الحيوية المكروبية
التقنية الحيوية والميكروبات
الفعاليات الحيوية
وراثة الاحياء المجهرية
تصنيف الاحياء المجهرية
الاحياء المجهرية في الطبيعة
أيض الاجهاد
التقنية الحيوية والبيئة
التقنية الحيوية والطب
التقنية الحيوية والزراعة
التقنية الحيوية والصناعة
التقنية الحيوية والطاقة
البحار والطحالب الصغيرة
عزل البروتين
هندسة الجينات
التقنية الحياتية النانوية
مفاهيم التقنية الحيوية النانوية
التراكيب النانوية والمجاهر المستخدمة في رؤيتها
تصنيع وتخليق المواد النانوية
تطبيقات التقنية النانوية والحيوية النانوية
الرقائق والمتحسسات الحيوية
المصفوفات المجهرية وحاسوب الدنا
اللقاحات
البيئة والتلوث
علم الأجنة
اعضاء التكاثر وتشكل الاعراس
الاخصاب
التشطر
العصيبة وتشكل الجسيدات
تشكل اللواحق الجنينية
تكون المعيدة وظهور الطبقات الجنينية
مقدمة لعلم الاجنة
الأحياء الجزيئي
مواضيع عامة في الاحياء الجزيئي
علم وظائف الأعضاء
الغدد
مواضيع عامة في الغدد
الغدد الصم و هرموناتها
الجسم تحت السريري
الغدة النخامية
الغدة الكظرية
الغدة التناسلية
الغدة الدرقية والجار الدرقية
الغدة البنكرياسية
الغدة الصنوبرية
مواضيع عامة في علم وظائف الاعضاء
الخلية الحيوانية
الجهاز العصبي
أعضاء الحس
الجهاز العضلي
السوائل الجسمية
الجهاز الدوري والليمف
الجهاز التنفسي
الجهاز الهضمي
الجهاز البولي
المضادات الحيوية
مواضيع عامة في المضادات الحيوية
مضادات البكتيريا
مضادات الفطريات
مضادات الطفيليات
مضادات الفايروسات
علم الخلية
الوراثة
الأحياء العامة
المناعة
التحليلات المرضية
الكيمياء الحيوية
مواضيع متنوعة أخرى
الانزيمات
Chromatography
المؤلف:
John M Walker and Ralph Rapley
المصدر:
Molecular Biology and Biotechnology 5th Edition
الجزء والصفحة:
15-1-2021
1218
Chromatography
The major step(s) in most downstream processes is purification of the target molecule by chromatography. There are four main chromatographic techniques used for the purification of proteins: ion-exchange, affinity, gel filtration and hydrophobic interaction. The principle of each, examples and the usual stage at which they are used during downstream processing are detailed in Table .1. Of the four, ionexchange, affinity and hydrophobic interaction chromatography are adsorptive processes whereby binding and elution are undertaken. The use of adsorptive chromatographic processes for downstream processing, the constraints upon this type of chromatography and future outlook have been reviewed by Lydiatt.
Table .1 Details of the four major chromatographic methods used for downstream processing of biologics.
The selection of which type of chromatography/approach to use, and when, is much more complicated than perhaps might be expected from Table 1. The scalability of the system, binding capacity for adsorptive approaches, flow rates, resolution, pH, ionic strengths, costs and monitoring of the process are among a few of the variables that must be considered before design of the system and ultimate scale-up operation. Another important consideration is the chromatography matrix itself, and ideally this should be:
- reusable;
- chemically stable (not leach during processing);
- physically stable (i.e. withstand the required flow conditions);
- have appropriate internal structure/porosity to give suitable mass transfer and capacity;
- be commercially available from a reliable source to meet regulatory requirements;
- be cost effective.
Typical matrix types often encountered include agarose and crosslinked agaroses, cross-linked dextran, composites of dextran and polyacrylamide or dextran and agarose, cellulose and organic polymer-based beads.
A survey of approximately 100 papers in the primary literature where the four chromatographic approaches outlined above have been utilised confirms that affinity chromatography achieves the highest purification factors of all these approaches (Table.2). However, ion-exchange chromatography is the most commonly utilised chromatographic approach, comprising approximately 41% of all purification steps used, and gel filtration chromatography (17%) is the second most widely used approach. Precipitation is used almost exclusively as a first step (Figure .2), whereas ion exchange is used as a bulk purification step and as a polishing step late in the workflow (Figure .2).
Table .2 The average and maximum purification factors of the four major chromatographic methods utilised during downstream processing as determined from a survey of the primary literature.
Figure .2 The use of chromatography and precipitation methods as a percentage of the total number of unit operations at a given step throughout downstream processing as determined from a survey of the primary literature. IEX, ion exchange; HIC, hydrophobic interaction chromatography.