本文综述了匹兹堡展览会上介绍的上一年度新的液相色谱(LC)柱和配件。今年,这篇综述由前“创新高效液相色谱”和“观点验证”专栏的创始人Michael Swartz撰写。
 
由Ron Majors撰写的关于匹兹堡分析化学和应用光谱学学术报告会和展览会综述性文章的年刊已经发行了32年。这些综述首次出现在1983年5月的“Column Watch”专栏的第二部分。每年，Majors都会总结在匹兹堡会议上介绍的新的色谱柱和样品制备仪器，同时也会阐述这些技术发展的重要性并分析其未来的发展趋势。多年来，该综述文章已经成为该领域最新进展的参考标准，我很荣幸地成为今年综述的客座作者。

杂志LCGC(液相气相色谱)决定在一些方面做出改变。本文将围绕2014年匹兹堡会议上介绍的各种色谱法，所涉及的分离柱和相关设备分别进行介绍，包括样品的制备以及气相色谱法（GC）的相关内容。

按照色谱柱类型和色谱类型进行划分，大致分为:传统的反相、核-壳、亲水作用色谱(HILIC)、离子交换、超临界流体色谱、生物分子和离子色谱法等，以及相关的设备。本专栏的目的是总结过去一年中大多数供应商推出的新品以及目前的发展趋势，为以应用领域为代表的研究提供更多的信息。本部分主要介绍生物色谱。
 
生物色谱法（Biochromatography）是20世纪80年代中后期问世，由生命科学与色谱分离技术交叉形成的一种极具发展潜力的新兴色谱技术。它利用药物产生效应（或毒性）一般是通过药物与靶点即生物大分子包括受体、通道、酶等结合的原理，应用于药物活性成分的筛选、药物作用机理的研究。它使效应成分的分离与筛选结合在一起，进而探讨药物的作用机理，是化学成分－效应－作用机理联动的一种药物研究方法，尤其适合于天然药物效应物质基础的研究，其独特的优点为其展示了光明的发展前景。

一些供应商在过去的一年中推出了称之为“ biocolumn ”的色谱柱。在该综述中,这系列柱子应归为其他类别，但我根据它们的预期应用范畴为生物分子，所以我让它们自成一类。该类别的柱子包括离子交换、反相、或“专用”柱；所谓的“专用”柱指用于尺寸排阻色谱（SEC）、疏水作用的层析色谱（HIC ）、亲和色谱和HILIC等。表1归纳了给予回应的供应商所推出的用于生物分子分离的新产品。

表1：生物分子柱
公司	产品名	固定相	粒径	柱规格	点评
Agilent Technologies	AdvanceBio RP-mAb	C4, StableBond C8, diphenyl	3.5 μm	50-150 mm × 2-4.6 mm	450 Å SPP的多孔结构可以允许单克隆抗体通过。SPP可以降低扩散距离，减少由于mAbs缓慢扩散导致的峰展宽；可与HPLC和UHPLC系统兼容。
BIA Separations	CIMac	QA, DEAE, EDA, anion exchange	1.5 μm pore	0.1 mL	用于生物大分子（病毒、lgG、lgM和其他大分子蛋白质）的分析。流量高达30 CV /min
	CIMac Adeno	QA, anion exchange	2 μm pore	外径5.0 mm × 5.2 mm, 0.106 mL柱床体积	用于腺病毒的分离。流量可达20 CV/min。
	CIMac pDNA	DEAD, anion exchange	1.5 μm pore	外径15 mm × 5.2 mm, 0.32 mL柱床体积	用于质粒DNA的分离。流量可达10 CV/min。
	CIMac SO3	SO3, cation exchange	1.5 μm pore	外径5.0 mm × 5.2 mm, 0.106 mL柱床体积	用于大分子蛋白质、质粒DNA、病毒、病毒样颗粒和噬菌体的检测和定量。流量可达30 CV/min
Es Industries	MacroSep HP	C4, C8, C18, PFP, and phenyl	2.1, 3, 5, 10 μm	毛细管柱到制备柱	用于蛋白质、肽和其它生物化合物的快速分离。
Grace	ProVance Pre-packed Disposable Protein A	Protein A	70 μm	直径1.2-45 cm	一种一次性生物分子柱，可以加快纯化步骤；由于避免了后续的柱填料清洗的操作程序，可以提高整体的工作效率。由不可压缩树脂构成，可在高流速的情况下使用。
Thermo Fisher Scientific	MAbPac HIC-10, HIC-20, HIC-Butyl	HIC, polyamide, alkylamide, butyl	5 μm	100,  250 mm × 4.6 mm	一款独一无二的可以提供高分辨率、良好生物兼容性和互补的选择性的生物分子柱，可广泛地适用于分析mAb相关物质，包括mAb变体、氧化mAbs、mAb的聚集、抗体片段、ADsC和其他蛋白质。
Tosoh Biosciences	CaPure-HA	Ca2+, PO4, and OH- (calcium phosphate)	39 μm	不适用的	一款基于羟基磷灰石（磷酸钙）混合模式的柱，可用于纯化mAb和DNA，去除聚集物。
	Toyopearl NH2-750F	Methacrylic polymer, primary amine	45 μm, >100 nm pore	不适用的	可在高盐浓度的流动相条件下使用，0.3 Mpa下机械性能稳定，用于生物分子的纯化。
Waters	Protein Pak Hi Res HIC	HIC polymeth-acrylate butyl	2.5 μm	35, 100 mm × 4.6 mm	适用于分析mAbs和ADC样品，分辨率高。在酸性和碱性条件下都很稳定，适用pH值范围为2-12。
	Xbridge Protein BEH SEC	Diol-coated, ethylene-bridged, hybrid	3.5 μm	30 mm × 7.8 mm (guard), 150, 300 mm × 7.8 mm	通过使用乙烯-桥连BEH颗粒来降低离子间相互作用；相较之硅基SEC粒子，高流速可增加样品的通量。用于蛋白质、肽、mAb和ADC的SEC分离。
YMC Co., Ltd.	BioPro SmartSep Q	Quaternary ammonium, anion exchange	10 and 30 μm	分析柱和大体积柱	在广泛的流速范围内，具有极低的非特异性吸附能力和高键合能力。可用于分离蛋白质、肽和核酸。
	BioPro SmartSep S	Sulfobutyl, cation exchange

该类生物柱新产品中大部分柱子用于单克隆抗体（mAb）的分离，其方法包括HIC、反相色谱、亲和色谱（蛋白A ） ，或基于混合模式分离机制的方法。Agilent Technologies、Grace、Thermo Fisher Scientific、Tosoh Bioscience和 Waters公司等推出的HIC柱都是用于mAb分离的。Tosoh Bioscience也首次推出了一种羟基磷灰石混合模式的柱子（磷酸钙）用于mAb和DNA的纯化及去除聚集的CaPure-HA 。Grace公司推出了prepacked disposable protein A 亲和柱系列，统称为ProVance系列。他们都是一次性柱子，具有各种尺寸规格，用于药品生产质量管理规范（GMP ）中单克隆抗体的净化。一次性柱有助于简化纯化步骤、提高整体生产力，因为使用一次性柱不再需要繁琐的化学清洗和填充的程序。ProVance系列柱填充的是一种不可压缩的树脂，该树脂可以维持高流速下良好的柱性能，与琼脂相比，该树脂成本更低。

Agilent Technologies 公司推出的SPP系列柱统称为AdvanceBio RP-mAb。可以填充三种不同的填料：C4、StableBond C8和二苯基，AdvanceBio RP-mAb系列柱专门为反相单克隆抗体分离设计。450Å的SPP多孔结构，完全可以作为单克隆抗体的通道。如标准的SPP，AdvanceBio粒子技术可以缩短扩散距离，从而减少mAbs缓慢扩散导致的带展宽，并可与HPLC和UHPLC系统完美的兼容。

Thermo Fisher Scientific 推出了MAbPac HIC 系列柱，其填料为三个特殊的化合物： MAbPac HIC-10(专有聚酰胺)，HIC-20(专有烷基酰胺)和HIC-Butyl；用于分析和表征大多数mAb相关样本，包括mAb变体、氧化的mAb、mAb聚集、抗体片段、抗体药物复合物(adc)和其他蛋白质。HIC-10和HIC-20柱固定相为多孔材料(孔径1000 Å)，HIC-Butyl柱的固定相则为无孔的亲水聚合物。这些独特的填充化合物都具有提高分辨率、生物相容性、增强选择性等作用，广泛地适用于mAbs及其相关物质的分离。
  柱规格：150 mm × 7.8 mm，3.5 µm；流动相：30%的乙腈，0.1%三氟乙酸；柱温：30 °C；流量：0.84 mL/min。各峰对应的物质：峰1=泛素(8565兆瓦)，峰2=抑肽酶(6511兆瓦)，峰3=血管紧张素(1296兆瓦)，峰4=缓激肽(1060兆瓦)，峰5=Asp-Leu-Trp-Gln-Lys(618兆瓦)。 (图由Waters公司。)

ES Industries 公司今年发布了一款面向生物分子的纯反相色谱柱。MacroSep HP包括C4、C8、C18、PFP和苯基固定相，具有各种常见的规格，尺寸从毛细管柱到制备柱。MacroSep HP 系列柱对于蛋白质、肽和其他生物化合物具有高分离度。

几种离子交换相被推出用于生物分子的分离。BIA Separations 公司推出了三种阴离子交换柱和一种阳离子交换柱。CIMac，CIMac Adeno，CIMac pDNA 柱为阴离子交换整体柱，用于分析大型生物分子和病毒、腺病毒和质粒DNA。CIMac SO3柱是一种阳离子交换整体柱，用于大分子蛋白质、质粒DNA、病毒、类病毒颗粒和噬菌体的监测和定量。整体柱的介质为对流作用的介质，不受扩散限制。所有的BIA柱都可以在各种配置的情况下通用，适用于低、高流速，是过程分析技术(PAT)中的可靠工具。

Tosoh Bioscience公司也推出了一款阴离子交柱，即Toyopearl NH2-750F。它以一种半刚性的甲基丙酸烯聚合物珠为固定相，可在压力高达0.3 MPa时运行。由于其可以承受高盐浓度的流动相，所以非常适合用于除杂、DNA的净化和mAb的净化。

YMC公司推出了名为BioPro SmartSep Q/S 系列的离子交换柱，用于分离蛋白质、多肽和核酸。其中“Q”代表一种季铵盐阴离子交换树脂，其中“S”代表一种丁磺基阳离子交换树脂。由于阴阳离子之间的平衡键合作用和填料自身的坚硬度导致该类柱子的机械稳定性高，故扩大了该系列柱子的使用流量范围。通过优化填料表面的修饰，可以获得更广泛的运行流量，大大地提高了色谱柱的净化能力。
 
译自：chromatographyonline
来源：材料与测试
译者：兔子小光
 
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