カテゴリー
BIOLOGICS education purification

[Bio-Edu] イオン交換クロマトグラフィの原理 – バイオロジクスの製造における基本 – ID27722 [2021/02/13]

[Bio-Edu] イオン交換クロマトグラフィの原理 – バイオロジクスの製造における基本 – ID27722 [2021/02/13]
スポンサーリンク
  • by Google Ads ID:11143(2)
  • by Google Ads ID:11145
  • by Google Ads ID24747
  • by Google Ads ID23293
スポンサーリンク
by Google Ads ID8603

イオン交換の原理を使ったクロマトグラフィ

文字通りイオンを交換反応で結合できる樹脂 (レジン) を使ったクロマトグラフィです。カラムにパックすれば陰イオン交換カラムクロマトグラフィーとなります。

タンパク質は、アミノ基やカルボキシル基を持っているので、プラス・チャージも、マイナス・チャージも持っています。

等電点 (pI)とは、タンパク質全体として電荷が中和されている状態の溶液pHを指します。因みに、あるタンパク質を等電点にpH調整すると、沈殿すると言われています。

イオン交換分離の原理と分離に影響する4つの因子とは? – ThermoFisher –

https://www.thermofisher.com/blog/learning-at-the-bench/principle-and-factors-of-ion-exchange-separation/

実務では

スポンサーリンク
by Rakuten ID:15895

  • 目的タンパク質の等電点(pI)を知る
  • 陰イオン交換体に結合させたい場合は、目的タンパク質の電荷を負にするために溶液pHを塩基性に調整する
  • 陽イオン交換体に結合させたい場合は、目的タンパク質の電荷を正にするために溶液pHを酸性に調整する
  • イオン交換体との結合を弱めたい場合は、pHでコントロールできるか、実務的には塩濃度を上げることで、イオン結合を弱める手法をとる。もちろん両方を組み合わせることも可能。

原理

目的のタンパク質の電荷と溶液中の電荷を帯びたイオンとの競合により、イオン交換体(レジン)との親和性に強度が付くことで、吸着てずにパススルーさせたり、吸着後に溶出させたりする。

タンパク質の場合、弱塩基性、弱酸性のアミノ基を思っており、有効表面電荷の正負および強度に応じて、イオン交換原理によるクロマトグラフィが可能となる。下図のようにpHを酸性から塩基性にタンパク質が溶けている溶液pHを変化させた時、有効表面電化は、プラスチャージのカチオンからマイナスチャージのアニオンに変化していく。電荷がちょうどゼロ(0)になるpHを等電点 (pI)という。

Cytiva, https://www.cytivalifesciences.co.jp/newsletter/biodirect_mail/technical_tips/tips51.html

なぜpHを上げていくと電荷がマイナスチャージになるのか

前述のCytivaの参考文献に示されているように、pHを酸性から塩基性に上げていく場合、なぜ電荷が、プラスからマイナスになっていくのか、その原理を以下に解説します。

酸と塩基・代謝概要 – 熊本大学、平成25年4月15日 病態生化学分野 (生化学2)教授、山縣 和也 –

http://www.medic.kumamoto酸と塩基・代謝概要-u.ac.jp/dept/biochem2/class/250415-1.pdf

タンパク質は、アミノ酸で作られているので、単純化してアミノ酸で考える。アミノ酸は、アミノ基(-NH2), カルボキシル基(-COOH)を持っており、両性電解質である。例外は、プロリンでアミノ基の代わりにイミノ基を持つ(本当はイミノ酸)。

スポンサーリンク
by Google Ads ID19417
  • pI; 等電点となるpHでは、以下のように解離していて総体としての電荷はゼロである
    • (-NH2) → (-NH3+)
    • (-COOH) → (-COO-)
  • 酸(HCl)を添加していくと、H+が増えるため以下の様に乖離して総体として正電荷であり、陽イオン交換体に結合できる
    • (-HN3+) → (-HN3+)
    • (-COO-) → (-COOH)
  • 塩基(NaOH)を添加していくと、H+が減るため以下の様に解離して総体として負電荷となり、陰イオン交換体に結合できる
    • (-HN3+) → (-HN2)
    • (-COO-) → (-COO-)

pHとは? – 鈴研株式会社 –

https://www.suzuken-ltd.co.jp/choose/ph/

pHの理解

pHは水素イオン濃度を表しています。単純式は以下の通りです。

pH = ‐log [H+] 

水は、以下のように電離しています

H2O = H+ <-> OH

pHの最大と最小は、1と14です。水素イオン濃度と水酸イオン濃度を掛けるといつでも14になります。

H+濃度 × OH濃度 = 10-14 mol/L

イオンの溶離効果は、1 価より2価の方が高い。

  • 陰イオン : Na2CO3 > NaHCO3 > NaOH(KOH)
  • 陽イオン : H2SO4 > メタンスルホン酸 = HCl
イオン交換分離の原理と分離に影響する4つの因子とは? – ThermoFisher Scientific –
作成者 LATB Staff, 01.19.2017



編集履歴

2021/02/13 Mr.HARIKIR
スポンサーリンク
  • by Amazon ID13339
  • by Amazon ID13211

用語の解説、関連タグ付き投稿の抽出

AEX

[Bio-Edu] イオン交換クロマトグラフィの原理 – バイオロジクスの製造における基本 – ID27722 [2021/02/13]
[Bio-Equip] 3M Emphaze AEX HP デプスフィルター・クロマトグラフィー – ID17666 [2020/07/23]
[rAAV-Edu] rAAV9の精製方法 – 特許, 2017 – ID2566 [2019/10/05]

CEX

[Bio-Edu] イオン交換クロマトグラフィの原理 – バイオロジクスの製造における基本 – ID27722 [2021/02/13]

ion exchange

スポンサーリンク
  • by Google Ads ID:11143(2)
  • by Google Ads ID24747
  • by Google Ads ID:11145
  • by Google Ads ID23293

Update ID21920

BIOLOGICS, Lab
[Bio-Lab] QPix400 Imager 全自動微生物コロニーピッキングシステム – ID18403 [2020/06/03]

Post Views: 50 QPix400 複数枚の培養プレートに対応し多検体処理が可能。 サイトの説明から。モレキュラーデバイスの全自動微生物コロニーピッキングシステムでは、マーカーを事前にスクリーニングし、希望する […]

BIOLOGICS, Lab
[Bio-Lab] グラスファイバーフィルター 接着剤使用, AP20, 55 mm – ID16692 [2020/06/03]

Post Views: 46 ラボ製品-グラスフィルター グラスフィルターは、タンパク質の非特異吸着が多いため、用途には気を付ける。具体的な用途としては、大腸菌で産生させたInclusion body状のタンパク質のRe […]

BIOLOGICS, Lab
[Bio-Lab] Alexa Fluor® 488 色素 – ID16697 [2020/06/03]

Post Views: 51 ラボ製品-標識試薬 Alexa Fluorはタンパク質に傾向標識する試薬キットである。 精製したタンパク質を使って、細胞を用いた評価系で評価をしたい場合、タンパク質の標識に使用する サイトの […]

スポンサーリンク
by Google Ads ID19417

更新された投稿の最新順

スポンサーリンク
  • by Amazon ID19245
  • by Amaozn ID13196
スポンサーリンク
  • by Google Ads ID24747
  • by Google Ads ID:11143(2)
  • by Google Ads ID:11145
  • by Google Ads ID23293

最新記事(Biologics, ID:14673)

BIOLOGICS, manufacturing, safety
[用語] ADC : – Antibody Drug Conjugates – ID27100 [2021/01/19]

Post Views: 1 目次1 ADC2 編集履歴 ADC Antibody-Drug-Conjugatesの略号。 抗がん剤などのDrugをある組織に特異的に届けたい場合に、その組織に特異的なモノクローナル抗体(A […]

BIOLOGICS, manufacturing, safety
[用語] CMC; Chemistry, Manufacturing and Contorl – ID27100 [2021/01/19]

Post Views: 1 目次1 CMC2 編集履歴 CMC CMCとは、Chemistry, Manufacturing and Controlの略です。治験薬製造と製造承認申請、商用製造に関わる仕事全判を示します。 […]

BIOLOGICS, company, J&J, vaccine
[Vc] 各社が開発したCOVID-19ワクチン情報リンク – [2021/10/08]

BioNTech社とPfizerが共同開発するmRNAをベースの新型コロナウイルス感染症に対するワクチンです。開発ワクチンは、SARS-CoV-2受容体結合ドメイン(receptor binding domain; RBD)をコードするヌクレオチド修飾メッセンジャーRNAをベースにしている(BNT162b2)

BIOLOGICS, CMO, kaneka
気になる企業 – Kaneka Eurogentech S.A. – バイオCDMO – ID30924 [2021/08/05]

Post Views: 15 Kaneka Eurogentech ベルギー, 1985年設立 2010年にKanekaに買収された 2017年にKaneka Eurogentechに社名変更 バイオCDMO GMP D […]

BIOLOGICS, company, J&J, vaccine
[Vc] J&J/Janssen – 新型コロナウイルスに対するワクチン – ID29399 [2021/08/02]

BioNTech社とPfizerが共同開発するmRNAをベースの新型コロナウイルス感染症に対するワクチンです。開発ワクチンは、SARS-CoV-2受容体結合ドメイン(receptor binding domain; RBD)をコードするヌクレオチド修飾メッセンジャーRNAをベースにしている(BNT162b2)

BIOLOGICS, culture, equipment-harvest, repligen
[Bio-Equip] TFDF – TFFの構造にdepth filterを採用して、高細胞濃度でも濾過能力を高める技術 – REPLIGEN – – ID30880 [2021/07/26]

Post Views: 13 目次1 TFDF2 編集履歴 TFDF 旧来からのTangential Flow Filtration (TFF)技術による濾過機材製品は、低濃度の細胞密度である培養液の濾過には十分に能力を […]

スポンサーリンク
by Google Ads ID19417
Page: 1 2 70
スポンサーリンク
  • by Google Ads ID24747
  • by Google Ads ID23293
  • by Google Ads ID:11143(2)
  • by Google Ads ID:11145

最新記事(Education)

BIOLOGICS, culture, education
[Bio-Culture] 大腸菌; E.coliの増殖率は細胞長の増大に関わる – ID28121 [2021/02/27]

Post Views: 47 目次1 大腸菌の増殖率2 編集履歴 大腸菌の増殖率 一般的に、大腸菌の増殖率(growth rate)、1時間あたり1未満であり、それを超える増殖率になってくると、大腸菌の長さが増大するのだ […]

BIOLOGICS, culture, education
[Bio-Culture] Poloxamer 188 – バイオリアクターの撹拌翼による細胞のダメージを抑制 – ID28021 [2021/02/24]

Post Views: 44 目次1 Poloxamer 1882 毒性2.1 動物の静脈内注射 (Poloxamer)2.2 ヒトの静脈内注射 (Poloxamer 188)2.3 創傷治癒2.4 動物実験2.5 AM […]

BIOLOGICS, education, purification
[Bio-Edu] イオン交換クロマトグラフィの原理 – バイオロジクスの製造における基本 – ID27722 [2021/02/13]

Post Views: 51 目次1 イオン交換の原理を使ったクロマトグラフィ2 実務では3 原理4 なぜpHを上げていくと電荷がマイナスチャージになるのか4.1 pHの理解5 編集履歴 イオン交換の原理を使ったクロマト […]

スポンサーリンク
by Google Ads ID19417
AAV, BIOLOGICS, education
[Bio-Edu] ウイルスの等電点(pI) – 組換えAAVでは,empty/fullの違いでpIは異なる – 分離精製は工業化の課題である △- ID24561 [2021/02/23]

Post Views: 59 目次1 はじめに2 ウイルスの等電点(pI or IEP)3 ウイルスの等電点の検証結果の詳細4 AAV1~AAV10のpI計算5 AAV8, AAV9のpI6 AAV tree7 編集履歴 […]

BIOLOGICS, education
[Bio-Edu] DNAとRNAの違い – レジメ – ID24191 [2020/10/11]

Post Views: 55 目次1 DNARNAの違い1.1 3つの部品単位 DNARNAの違い DNAはRNAの設計図になります。RNAは、タンパク質の設計図になります。 DNAを設計図にして、RNAポリメラーゼ […]

BIOLOGICS, education
[Bio-Education] 医薬品の開発スケジュール – ID23493 [2021/04/08]

Post Views: 50 目次1 医薬品の開発スケジュールの概要2 バイオロジクスの開発における細胞株から製造方法3 Cell Bankの作成3.1 Fraunhofer ITEMのサービスから4 ICHQ5D5 編 […]

Page: 1 2 14
スポンサーリンク
  • by Google Ads ID:11143(2)
  • by Google Ads ID23293
  • by Google Ads ID24747
  • by Google Ads ID:11145

その他記事(ALL-RANDOM, ID:16786)

KNOWLEDGE
[Kw] 細菌にも性がある – 核外遺伝子: プラスミドを持っているものが雄 – ID3716 [2020/05/08]

Post Views: 61 目次1 細菌の性2 まとめ 細菌の性 細菌の細胞も動物の細胞も、細胞内に核があり、そこにはDNAがあります。このDNAを雌の菌に注入できるのが雄の細菌です。 編集履歴2020/05/08 は […]

IT
[IT] COVID-19でクローズアップされるVPN – 繋がらない日本の企業 – これからのICT投資が望まれる – ID13044 [2020/11/16]

Post Views: 43 日本の企業に足りないICTは、と聞かれた時、全てと答えざるを得ない。今回のCOVID-19から見えてきた当面の足りないICTと言えば、リモートワークでしょう。その観点から具体的に示すと以下の […]

plugin, Synology, WordPress
[WordPress] Adminimize プラグイン — ログイン・ユーザー毎に表示するメニュー項目を選択的に非表示にできる – ID11816

Post Views: 48 目次1 課題2 結果3 編集履歴 課題 WordPressの編集時に、邪魔なメニューを消します。そのプラグインが、「Adminimize」です。 バックエンド・メニューの表示数を少なくしたり […]

スポンサーリンク
by Google Ads ID19417
スポンサーリンク
by Google Ads ID:11143(2)

- 以下のツールに敬意を示します -
Support to AMP (Accelerated Mobile Pages) by official AMP plugin for WordPress, and compatible powered by
Post viewing : Flex Posts - Widget and Gutenberg Block