クロマトグラフィーによるイムノアッセイの工学的解析

色谱免疫分析的工程分析

• 批准号: 08650948
• 负责人: 山本 修一
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Yamaguchi University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08650948/
• 关键词: クロマトグラフィー; メンブレン吸着剤; 溶出曲線; 破過曲線; タンパク質分離; 物質移動; 固定相拡散; 吸着平衡

本研究は、酵素免疫測定(EIA)をFlow-Injectionすなわちカラム液体クロマトグラフィー法で迅速かつ高性能に行なうための基礎的研究を目的とし、主としてカラム内部での移動現象、すなわちタンパク質のカラム固定相への吸脱着速度(拡散係数)、混合特性、吸着平衡について定量的に解析した。また、このような方法では、1mL以下の非常に小スケールカラムが使用されるうえに、装置の自動化にともない削除不可能な付属部品があるので、extra column効果についても詳細に検討した。充填剤としては、多孔性ゲルの他に迅速な物質移動が期待できるメンブレン吸着剤も使用した。はじめにextra column効果を実験的に測定したところ、ほぼ一次応答遅れ系の関数で表現できることがあきらかとなった。また、破過曲線の形状は遅れ時間(液量)には影響されず、単純な時間あるいは液量補正だけでextra column効果のないほぼ理想的な破過曲線に一致することがわかった。一方、段階溶出についてはmodulator(塩)濃度曲線がextra column効果により広がり、またタンパク質ピークも同様に低く広がった。この溶出方法ではできるだけextra column volumeを削減する必要があることが明らかとなった。メンブレン吸着剤は物質移動速度の流速依存性が非常に低く、ある程度の流速以上ではほぼ一定の分離性能を示した。一方、多孔性充填剤カラムでは流速の影響は顕著であり、最適分離条件の推定には流速と物質移動速度の関係を定量化する必要があった。さらに、メンブレン吸着剤では、洗浄が非常に重要であり、かなり過酷なNaOHによる洗浄を定期的に行わないと吸着性能の急激な低下と圧力損失の増加が観察された。連続くり返し操作では、特にこのような洗浄特性についても注意を払う必要があることが示唆された。今後は、pseudoimmunoaffinityリガンドについての検討を行なう予定である。

本研究的目的是对使用流动注射（柱液相色谱）的吸附/解吸速率（扩散系数）、混合特性和吸附平衡进行快速高效酶免疫分析（EIA）的基础研究。 。另外，在该方法中，使用1mL以下的极小规模的色谱柱，并且由于装置的自动化而存在无法去除的附加部件，因此我们还详细研究了额外的色谱柱效应。除了多孔凝胶之外，我们还使用了膜吸附剂作为填料，该膜吸附剂有望实现快速传质。首先，当我们通过实验测量额外柱效应时，很明显它可以用近乎一阶的响应延迟函数来表达。此外，还发现突破曲线的形状不受延迟时间（液体体积）的影响，通过简单的时间或液体体积校正，可以匹配几乎理想的突破曲线，而没有额外的柱效应。另一方面，对于逐步洗脱，由于额外的柱效应，调节剂（盐）浓度曲线变宽，并且蛋白质峰同样较低且变宽。很明显，使用这种洗脱方法必须尽可能减少额外的柱体积。传质速率对膜吸附剂流速的依赖性非常低，并且分离性能在一定流速以上几乎恒定。另一方面，在多孔填充塔中，流速的影响很大，有必要量化流速和传质速率之间的关系，以估计最佳分离条件。此外，清洁对于膜吸附剂非常重要，除非定期用相当刺激的 NaOH 进行清洁，否则会观察到吸附性能急剧下降和压降增加。建议在连续重复操作中，要特别注意这样的清洁特性。未来，我们计划研究假免疫亲和配体。

项目成果

Shuishi YAMAMOTO: "PREDICTING THE SEPARATION PERFORMAUCE IN ION EXCHANGE CHROMATOGRAPHY" FUNDAMENZALS OF ADSORPTION. 1027-1034 (1996)

Shuishi YAMAMOTO：“预测离子交换色谱中的分离性能”吸附的基础。

山本修一: "新タンパク質応用工学" フジテクノシステム, (1996)

Shuichi Yamamoto：“新蛋白质应用工程”Fuji Techno System，（1996）