Alternative bioseparation operations: life beyond packed-bed chromatography

Przybycien, Todd M.; Pujar, Narahari S.; Steele, Landon M

doi:10.1016/j.copbio.2004.08.008

Cited by 301 publications

(185 citation statements)

References 99 publications

Supporting

Mentioning

179

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Although chromatographic separations have been the workhorse of most purification processes, several limitations have been pointed out, such as (i) batch operation, (ii) low capacity, (iii) complex scale-up, (iv) time-consuming and high pressure packing processing, (v) slow intraparticle diffusion, (vi) low chemical and proteolytic stability and consequent contamination of the final product, and (vii) the high cost of the resins [5][6][7][8][9]. The replacement of some of these chromatographic steps by non-chromatographic alternatives, with high capacity and throughput, has been then suggested [7,[10][11][12].…”

mentioning

confidence: 99%

Continuous purification of antibodies from cell culture supernatant with aqueous two‐phase systems: From concept to process

Rosa

Azevedo

Sommerfeld

et al. 2013

Biotechnology Journal

View full text Add to dashboard Cite

An aqueous two‐phase extraction (ATPE) process based on a PEG/phosphate system was developed for the capture of human immunoglobulin G and successfully applied to a Chinese hamster ovary and a PER.C6® cell supernatant. A continuous ATPE process incorporating three different steps (extraction, back‐extraction, and washing) was set up and validated in a pump mixer‐settler battery. Most of the higher molecular weight cell supernatant impurities were removed during the extraction step, while most of the lower molecular weight impurities were removed during the subsequent steps. A global recovery yield of 80% and a final protein purity of more than 99% were obtained for the IgG purification from a CHO cell supernatant, representing a 155‐fold reduction in the protein/IgG ratio. For the purification of IgG from a PER.C6® cell supernatant, a global recovery yield of 100%, and a host cell protein purity were attained, representing a 22‐fold reduction in the host cell protein/IgG ratio. These results, thus, open promising perspectives for the application of the developed ATPE process as a platform for the capture of antibodies. In fact, this new process has shown the ability to successfully recover and purify different antibodies from distinct cell culture supernatants. This technology can also overcome some of the limitations encountered using the typical chromatographic processes, besides inherent advantages of scalability, process integration, capability of continuous operation, and economic feasibility.

show abstract

mentioning

confidence: 99%

Continuous purification of antibodies from cell culture supernatant with aqueous two‐phase systems: From concept to process

Rosa

Azevedo

Sommerfeld

et al. 2013

Biotechnology Journal

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Nonchromatographic alternatives including membrane chromatography, tangential flow filtration, high gradient magnetic fishing, aqueous two-phase extraction, precipitation, and crystallization have also been described (Przybycien et al, 2004;Low et al, 2007;Azevedo et al, 2009).…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Capture of human monoclonal antibodies from a clarified cell culture supernatant by phenyl boronate chromatography

Azevedo

Gomes

Borlido

et al. 2010

J of Molecular Recognition

View full text Add to dashboard Cite

In this work, we investigated the feasibility of using phenyl boronate (PB) chromatography for the direct capture of monoclonal antibodies from a CHO cell supernatant. Preliminary results, using pure protein solutions have shown that PB media can bind to human antibodies, not only at strong alkaline conditions but also at acidic pH values. In fact, antibodies have been found to bind in the pH range 5.5-8.5. On the other hand, insulin and human serum albumin did not bind at alkaline pH but at lower pH, which reflects the importance of non-specific interactions with the matrix. Different binding and eluting buffers were evaluated for the capture of immunoglobulin G (IgG) from a CHO cell supernatant and the most promising results were obtained using 20 mM 4-(2-hydroxyethyl)-1-piperazineethanesulfonic acid at pH 8.5 as binding buffer and 1.5 M Tris-HCl as eluting buffer. Using a step elution, all IgG was recovered in the elution pool with a maximum purification factor of 56. A gradient elution allowed a further increase of the final purity, yet achieving a slightly lower yield. IgG recovery was around 85% and the purification factor was 76. The highest purity was obtained when the pH of the cell supernatant feed was previously adjusted to 8.5. Starting from an initial protein purity of 1.1% and high-performance liquid chromatography (HPLC) purity of 2.2%, after PB adsorption, a final protein purity of 85% and a HPLC purity of 88% was achieved.

show abstract

“…Układ trójfazowy tworzy się zwykle po dodaniu tert-butanolu (t-butanolu) do wodnego roztworu mieszaniny białek (w której znajduje się separowane białko), a następnie siarczanu amonu [6]. Celem tej metody jest wytrą-cenie separowanej substancji (składnika mieszaniny) w interfazie (fazie środkowej), tworzącej się pomiędzy górną fazą organiczną a dolną nieorganiczną (będącą wodnym roztworem soli) lub preferencyjne przeprowadzenie separowanej substancji do fazy dolnej z jednoczesnym strąceniem pozostałych białek w interfazie [21].…”

unclassified

Separation of Lactoferrin From Whey in Three-Phase Extraction Systems (Tpp Method)

Demczyński¹,

Dolata²,

Bombczyńska³

et al. 2013

ZNTJ

View full text Add to dashboard Cite

SEPARACJA LAKTOFERYNY Z SERWATKI W EKSTRAKCYJNYCH UKŁADACH TRÓJFAZOWYCHS t r e s z c z e n i e Do separacji laktoferyny z serwatki zastosowano ekstrakcję w układach trójfazowych. W pracy zbadano 72 warianty układów trójfazowych, które różniły się stopniem wysycenia serwatki siarczanem amonu, pH oraz objętościowym stosunkiem serwatki do tert-butanolu. W powstałych fazach oznaczono stężenie laktoferyny i zawartość białka ogólnego w celu wyznaczenia parametrów separacji, takich jak: stopień oczyszczenia oraz wydajność odzysku laktoferyny. Na podstawie uzyskanych doświadczalnie parametrów separacji opracowano model matematyczny. Ustalony na jego podstawie optymalny układ trójfazowy składał się z serwatki o pH 10 wysyconej w 35 % siarczanem amonu, natomiast objętościowy stosunek serwatki do tert-butanolu wynosił 1 : 0,5. Takie warunki ekstrakcji umożliwiały uzyskanie w fazie dolnej układu trójfazowego preparatu laktoferyny o stopniu oczyszczenia wynoszącym około 3. Wydajność ekstrakcji laktoferyny w tej fazie była równa 26 %.Słowa kluczowe: układ trójfazowy, laktoferyna, serwatka, tert-butanol, ekstrakcja Wprowadzenie Laktoferyna (LF) jest jednym z białek o właściwościach bioaktywnych wchodzą-cych w skład białek serwatkowych. Jej stężenie w serwatce mleka wynosi od 50 do 120 mg/dm 3 [12,14,27]. Białko to występuje również w wydzielinach innych niż mleko, takich jak: łzy, pot, ślina, a także w wielu narządach, błonach surowiczych oraz w drugorzędowych ziarnistościach granulocytów obojętnochłonnych u ssaków [1,15]. Laktoferyna należy do grupy transferyn i jest glikoproteiną o budowie monomerycznej, której łańcuch polipeptydowy o masie 80 000 Da składa się z dwóch kulistych płatów połączonych regionem zawiasowym [22]. Funkcje laktoferyny związane są z mechanizmami naturalnej odporności organizmu. Wykazuje ona właściwości bakteriostatycz- [15,23]. Laktoferyna jest przeciwutleniaczem, ma aktywność prokoagulanta nowotworowego, rybonukleazy, proteazy, a in vitro wykazuje działanie czynnika aktywującego transkrypcję kilku genów [16,29].Laktoferyna (bLF) jest izolowana na skalę przemysłową od 1985 r. głównie z mleka i z serwatki. Szacuje się, że jej roczna światowa produkcja wynosi 60 -79 t. Białko to znajduje zastosowanie w kosmetyce, produkcji preparatów odżywczych dla niemowląt oraz jako suplement produktów mlecznych (np. chudego mleka, jogurtów). Preparaty laktoferyny mają także formę tabletek [28,29].Ze względu na denaturację laktoferyny surowce do jej produkcji nie mogą być poddawane pasteryzacji. Najczęstszym sposobem otrzymywania preparatów zawierających bLF przez firmy produkujące suplementy jest wykorzystanie chromatografii kationowymiennej [29]. Izolacja laktoferyny od innych białek jest możliwa, gdyż dwa główne białka serwatki (-laktoalbumina i β-laktoglobulina) mają inne punkty izoelektryczne (pI). Zastosowanie odpowiedniego pH powoduje, że laktoferynę można zwią-zać na wymieniaczu jonowym, a następnie eluować jako osobną frakcję z powierzchni wymieniacza przy użyciu roztworu soli o odpowiednim stężeniu [18].W ...

show abstract

Alternative bioseparation operations: life beyond packed-bed chromatography

Cited by 301 publications

References 99 publications

Continuous purification of antibodies from cell culture supernatant with aqueous two‐phase systems: From concept to process

Continuous purification of antibodies from cell culture supernatant with aqueous two‐phase systems: From concept to process

Capture of human monoclonal antibodies from a clarified cell culture supernatant by phenyl boronate chromatography

Separation of Lactoferrin From Whey in Three-Phase Extraction Systems (Tpp Method)

Contact Info

Product

Resources

About