Search
×
E-mail

工业层析柱装柱流程及核心注意事项


工业层析柱作为生物分离、化工提纯等领域的核心设备,其装柱质量直接决定分离效率与产物纯度,需遵循“精准准备-规范装填-科学验证”的闭环流程。


Chrom-LinX® Auto 系列层析柱


  • 柱管为亚克力结构,视野清晰,柱床位置可见

  • 卫生级设计,符合 GMP 要求

  • 材质安全,符合法规要求

  • 设计科学,无清洁死角

  • 可用于多种填料的装填

  • 内径规格:450、600、800、1000、1200、1600mm

  • 柱筒高度:700/1000mm

  • 筛网孔径:10μm 和 20μm 可选


可提供支持文件包括:

  • IQ/OQ验证文件

  • 质量证明文件

图片6.png

图1:百林科Chrom-LinX® Auto 系列层析柱


工业层析柱装柱流程(标准化操作步骤)


01、装柱前准备工作


  • 设备与耗材检查:首先确认层析柱主体无裂缝、密封件(密封圈、垫片)完好无损,柱床支撑网(或烧结板)孔径与填料颗粒度匹配(通常支撑网孔径为填料粒径的1/10~1/5),避免填料泄漏。检查输液系统(高压泵、管路、阀门)无渗漏,压力表、流量计校准合格,确保压力与流速控制精准。

图片2.png

图2:分散板及筛网结构


  • 填料预处理:根据填料类型(干粉、湿胶)进行预处理。干粉需要根据膨胀系数提前使用对应buffer进行浸泡;湿胶需要置换其保存溶液,保证与装柱溶液一致。预处理后需测定填料的湿体积与压缩因子,作为计算装柱量的依据。工业层析柱的填料数量很大,一般搭配匀浆罐使用,匀浆罐体积一般为装填填料量2.5-3倍。可以快速置换填料的保存溶液及根据填料量配置匀浆比。


  • 层析柱清洁与平衡:用纯化水冲洗层析柱内壁,去除残留污染物,若柱内有旧填料残留,更换筛网彻底清洗,再用氢氧化钠润洗柱体及管路,确保整个系统的内毒素等指标符合要求。


02、装柱核心操作步骤


  • 填料悬液制备:按层析柱柱床体积(CV)计算所需填料量(通常填料用量为柱床体积的1.2-1.5倍,预留压缩空间及管路死体积),将预处理后的填料缓慢加入平衡缓冲液中,搅拌形成均匀悬液(匀浆比通常为50-70%),搅拌过程中避免剧烈搅拌产生气泡,同时控制桨叶转速,减少对填料的剪切力。


  • 柱体预处理:关闭层析柱出口阀,向柱内注入适量平衡缓冲液,进行排气泡。工业层析的排气泡方法各厂家都有差异,常见为柱头升至最高,下降在排气口进行排气。排气后将柱头下降至最低等待装填。


  • 填料装填与压实:提升柱头,将柱内形成负压后,将制备好的填料悬液通过进料口缓慢注入柱内,注入过程中保持悬液搅拌状态,防止填料沉降分层。一般采用“快吸慢压”的操作,常见采用100-120cm/h线速度吸胶,40-60cm/h线速度压胶。待填料开始在柱底堆积形成柱床层后,根据填料压缩因子进行压实。压实过程中密切观察柱内压力变化,压力需低于填料的最大耐受压力,直至柱床高度稳定。

图片3.png

图3:通过装胶工作站实现柱头的提升和下降


  • 柱床平衡:柱床稳定后,需要使用生产工艺时最大线性流速进行冲洗柱床,用平衡缓冲液以操作流速冲洗柱床2-3个柱床体积,使柱床进一步稳定,同时冲洗掉柱床表面的松散填料与杂质。在以往的测试中,我们发现柱床平衡可以进一步提高柱效。


装柱质量验证与评估

装柱完成后需通过多项指标验证柱床质量,确保满足工业生产要求:


  • 柱效测定:采用标准物质进行柱效计算,目前常见的为不同浓度氯化钠(丙酮因为残留及易制毒等因素基本在工业层析上很少使用)测定柱效。通过理论塔板值(根据填料粒径差异不同),对称因子(As)通常在0.8~1.5之间。


    较好的柱效影响因素有很多,压缩因子、匀浆比、buffer均一度等,包括装柱的高度都会对柱效造成影响。

图片4.png

图4:柱效测定结果图


  • 床层均匀性检查:通过肉眼观察柱床表面是否平整,无气泡、裂缝或分层现象


装柱核心注意事项(风险防控与优化要点)


01、避免气泡与杂质污染


装柱全程需杜绝气泡进入柱床,气泡会导致柱床产生空隙,破坏分离通道的连续性,引发谱带分裂。因此,填料悬液、平衡缓冲液需提前脱气(真空脱气或超声脱气),操作过程中避免管路弯折、输液泵空转。同时,所有接触物料的设备、管路需经灭菌或无菌处理(生物分离场景),防止微生物或杂质污染填料,影响分离效果与产物安全性。


02、严格控制流速与压力


装填过程中流速需循序渐进,避免突然提速导致填料颗粒撞击柱底支撑网,造成颗粒破碎或沉降不均;压实阶段的压力需严格控制在填料耐受范围内,过度加压会导致填料不可逆压缩,破坏颗粒结构,降低柱效;若装柱过程中压力异常升高,需立即降低流速,排查是否存在管路堵塞或填料团聚,不可强行升压。


03、保证柱体垂直与床层平整


柱体垂直度是确保柱床均匀的关键,装柱前必须用水平仪校准,运行过程中避免碰撞或移动层析柱。避免刮伤柱壁或破坏柱管结构。


04、填料特异性操作要求


不同类型填料的装柱参数需针对性调整:如琼脂糖填料与聚合物的填料压缩因子有明显差异,需要适当调整。而羟基磷灰石填料不能进行压缩,需要与上柱头留有足够的空隙。


百林科Separa-LinX® 系列全自动层析系统


  • 所有核心硬件均使用国际一线品牌产品,提供所有部件的材质证明并可追溯,保证设备使用的稳定性和安全性。

  • 基于ISA88架构及西门子WinCC平台开发的软件,结合西门子PLC及工业电脑进行整机控制

  • 系统具备电子签名和电子记录功能,符合GAMP5和21 CFR Part 11中审计追踪要求

  • 具备分级报警管理、等级权限管理、数据备份还原功能

  • 系统工艺管路的材质为316L或以上材质,内表面抛光度Ra<0.4μm,符合ASME BPE标准

  • 预留SCADA系统数据接口,可实现MES系统的生产数据集成,以便用户未来的自动化厂房设计,同时支持可升级DCS系统(PCS7、Delta V等)

微信图片_20260123171013.png

图5:百林科自主研发及生产全自动层析系统

即刻咨询

想了解百林科验证检测服务更多详情?填写右侧表单,即刻与我们取得联系
地址
上海市浦东新区张东路1388号科技领袖之都西区28幢02
联系我们
邮箱:
info@biolink.com
电话:
400-058-9000
地址:
上海市浦东新区张东路1388号科技领袖之都西区28幢02