高性能制备色谱填料GEAgel的性能评价

生物工程的最终目的是研制有益于人类的产品，如作为改善人类生存质量的蛋白质或多肽类药物。由于医药制品直接关系到人们的健康，痕量杂质可能会对身体造成极大的损害，因此通常对其纯度的要求极高。在生物工程产品的下游处理过程中，色谱技术因其具有多种不同的分离机理，设备简单，在实际分离提纯过程中占有重要的地位。HPLC球形多孔改性硅胶是制备色谱常用填料，其合成路线及工艺不同，得到的产品在表面积、纯度、孔径分布等方面的性能也会存在很大的差别。我公司发展了一种高性能制备色谱填料的合成新工艺，并成功开发出GEAgel系列色谱填料，本文对GEAgel-SP填料的特性加以研究，说明其作为分离介质的特性。 1．金属杂质含量评价 硅胶担体的纯度对许多极性化合物的分离也极为重要。硅胶被Fe、Al、Ni、Zn等金属杂质污染后能与螯合溶质络合，引起不对称或拖尾峰，甚至组分不能被洗脱出。硅胶晶格中的其他金属（尤其是铝）能使表面硅羟基活性增强，酸性增强。因此，HPLC分离，尤其是碱性与强极性化合物需用高纯硅胶，严格控制硅胶填料中的金属杂质含量。表1中给出了GEAgel-SP填料中金属离子含量的测定结果，图1中也对比了两种填料在实际分离螯合物2，2’联吡啶的结果。两者相比相比，在其它品牌的ODS填料上，2，2’联吡啶被不可逆吸附在填料上，而在ODS-AP上却得到了很好的分离。 表1 GEAgel金属含量的分析结果 金 属 Al Ti Fe Zr 范 围 <10 <10 <10 <10 SP-120-5-P(Lot或 A) <1.0 <1.0 <1.0 <1.0 SP-120-5-P(Lot或 B) <1.0 1.6 2.4 <1.0 SP-120-5-P(Lot或 C) 2.5 <1.0 1.9 <1.0 SP-120-10-P(Lot或D) 2.4 2.4 2.3 <1.0 SP-120-10-P(Lot或E) 1.1 <1.0 <1.0 <1.0 SP-120-10-P(Lot或F) 1.1 <1.0 <1.0 <1.0 图1 2，2’联吡啶在不同分离介质上的分离结果对比 2．机械稳定性考察 在当今的HPLC、SFC和SMB系统中，高效的细粒度填料应用越来越普遍。为了获得最佳的分离效果，色谱柱必须在很高的压力下装填。既要提高生产效率，又常需采用高流速洗脱，结果在系统中就会形成高的反压。在动态轴向压缩柱（DAC即弹簧柱）中，填料颗粒承受的机械压力很大，因而填料是否具备极高的机械强度尤其重要。机械强度不好的填料在反复压缩下很容易被压碎，形成细粉，堵塞柱头滤片。而且在柱内产生不均衡的流速分布，降低柱效，最终在系统中产生极高的压力，使色谱柱必须重新装填新的填料。GEAgel表现出很强的机械强度和机械稳定性。未使用过的和重复装柱的GEAgel粒度分析结果表明：重复填装5次，D50只改变1%。图2中也给出了重复填充所引起的反压变化结果。 图2 重复填充所引起的反压变化 硅胶：球形 120Å 10µm 超纯；柱子： 弹簧柱（直径50mm） 柱床长度：23cm(硅胶200g)；流速：150ml/分钟；流动相：2-丙醇 活塞压力：10Mpa（=100bar）