INTEGRIERTE CHROMATOGRAPHIE
2D/3D-Chromatographie: zwei oder drei Schritte. Ein Lauf.
Ihre Batch-Methode ist bereits der erste Schritt. ChromaCraft™ fügt den nächsten hinzu – die Orchestrierung der Mehrsäulen-Aufreinigung (2D/3D) auf dem Contichrom® CUBE in einem einzigen integrierten Lauf, mit automatisiertem Transfer, In-line-Verdünnung und vollständiger Methodensteuerung über jede Dimension hinweg.
Zwei oder drei Reinigungsschritte in einem integrierten Lauf.
Sobald Sie Ihre erste Batch-Methode auf dem Contichrom® CUBE ausführen, haben Sie die Grundlage für einen 2D-Aufreinigungsprozess geschaffen. Dieselbe Hardware, dieselben Säulen und dieselbe ChromIQ®-Software, mit der Ihr Protein-A-Capture durchgeführt wurde, können das Eluat direkt auf eine zweite Säule leiten – IEX-Polishing, HIC, Entsalzung –, ohne den Lauf zu unterbrechen.
Der CUBE übernimmt die Übergabe automatisch:
- In-line-Verdünnung zwischen den Schritten
- Kein Zwischentank
- Kein manuelles Eingreifen
- Keine separate Methodendatei pro Säule
Das ist 2D-integrierte Batch-Chromatographie. Fügen Sie einen dritten Säulenschritt hinzu, wird daraus 3D. Die Twin-Column-Ventilarchitektur des CUBE unterstützt beides nativ, und ChromaCraft™ entwirft die komplette Methode im selben visuellen Gantt-Diagramm-Editor, den Sie bereits für Single-Column-Batch verwenden.
Das Ergebnis ist eine automatisierte, durchgängige Aufreinigungskette — von Capture über Polishing bis Desalting — abgeschlossen in einem einzigen unbeaufsichtigten Lauf. Sammeln Sie einen Produktpool oder fraktionieren Sie nach Bedarf. Die Zeit von der Beladung bis zur finalen gereinigten Fraktion sinkt von Tagen auf Stunden.
Was ist 2D-Chromatographie in der präparativen Aufreinigung?
Die 2D-Chromatographie kombiniert zwei chromatographische Aufreinigungsschritte nacheinander. Ein ausgewählter produktenthaltender Teil des Eluats aus der ersten Säule wird direkt auf eine zweite Säule übertragen, typischerweise unter Verwendung eines anderen und komplementären Trennmodus.
Auf dem Contichrom® CUBE wird dies als integrierter Batch-Prozess implementiert. Jede Dimension folgt ihrer eigenen Batch-Chromatographie-Methode, während ChromaCraft™ und ChromIQ® das Product Transfer Window, das Routing von Säule zu Säule und jede erforderliche In-line-Verdünnung steuern. Dies ermöglicht es, Workflows wie Protein-A-Capture gefolgt von Ionenaustausch-Polishing oder Anionenaustausch gefolgt von Umkehrphasen-Aufreinigung ohne einen Zwischenhalt oder manuelles Nachladen zu verbinden.
Batch- & Mehrsäulenprozesse auf dem Contichrom® CUBE:
| Prozessformat | Anzahl der Aufreinigungsschritte | Transfer zwischen Säulen | Beispiel-Workflow | Methodensteuerung |
|---|---|---|---|---|
| Einsäulen-Batch | 1 | Kein Transfer zwischen Säulen | Protein-A-Capture | Eine Einsäulen-Batch-Methode |
| 2D integrierter Batch | 2 | Ausgewähltes Produktfenster wird automatisch von Dimension 1 zu Dimension 2 übertragen | Protein A → IEX oder AEX → RP | Eine integrierte ChromIQ®-Methode |
| 3D integrierter Batch | 3 | Automatischer sequenzieller Transfer über drei Säulenschritte | Capture → Polishing → Desalting | Eine mehrstufige ChromIQ®-Methode |
Die 2D- und 3D-Konfigurationen verwenden denselben ChromaCraft™ Batch Editor wie Einsäulen-Batch-Methoden. Eine dritte Dimension erfordert die zusätzliche Säulenposition, die durch das Column Selection Valve Kit ermöglicht wird.
Integrierte 2D-Chromatographie vs. separate Batch-Schritte
| Prozessfaktor | Separate Batch-Aufreinigungsschritte | Integrierte 2D-Chromatographie auf dem CUBE |
|---|---|---|
| Produkttransfer | Der erste Produktpool wird gesammelt und anschließend auf eine andere Säule geladen | Das ausgewählte Produktfenster wird automatisch übertragen |
| Zwischenhandling | Bedienerintervention und ein Zwischenbehälter sind normalerweise erforderlich | Kein manueller Transfer oder Zwischenhaltebehälter |
| Stream-Konditionierung | Salzkonzentration, pH-Wert oder Lösungsmittelzusammensetzung können eine Offline-Anpassung erfordern | Das Pumpennetzwerk wendet die definierte In-line-Verdünnung an |
| Methodenausführung | Jede Säule wird üblicherweise als separate Methode betrieben | Beide Dimensionen laufen innerhalb einer ChromIQ®-Methode |
| Datenprüfung | Jeder Aufreinigungsschritt erzeugt einen separaten Laufdatensatz | Beide Dimensionen erscheinen in einem kontinuierlichen Evaluation Center-Datensatz |
| Fraktionssammlung | Zwischen- und Endpools müssen möglicherweise separat gesammelt werden | Die Produktsammlung kann nach der finalen Dimension erfolgen |
Im Gegensatz zu separaten Batch-Schritten verbindet die integrierte 2D-Chromatographie beide Aufreinigungsdimensionen innerhalb eines automatisierten Workflows. Auf dem Contichrom® CUBE kann das ausgewählte Produktfenster von Dimension 1 übertragen, durch In-line-Verdünnung konditioniert und in Dimension 2 verarbeitet werden, ohne manuelles Nachladen oder einen Zwischenhalt. Dies reduziert das Handling zwischen den Stufen, während die Methodenausführung und Datenauswertung innerhalb eines kontinuierlichen Prozessdatensatzes bleiben.
So funktioniert ein integrierter 2D/3D-Workflow.
Das Ventilnetzwerk des CUBE verbindet den Auslass der ersten Säule direkt mit dem Einlass der zweiten. Wenn die UV-Kurve der Dimension 1 das Product Transfer Window erreicht, das Sie in ChromaCraft™ festgelegt haben, leitet ChromIQ® das Eluat in Dimension 2 um und wendet eine In-line-Verdünnung im von Ihnen angegebenen Verhältnis an.
Das Transferfenster kann auf zwei Arten ausgelöst werden:
- Absoluter mAU-Schwellenwert — wird bei einem festen UV-Wert ausgelöst (Peak-Front-Marker)
- Relativer Prozentsatz des Peak-Maximums — wird bei einem Bruchteil der beobachteten Peakhöhe ausgelöst (Peak-Tail-Marker)
Die Pumpen passen sich automatisch an. Keine manuellen Schritte zwischen den Etappen.
Dimension 2 führt anschließend ihre eigene Äquilibrier-, Bind-, Wasch- und Elutionssequenz aus, gesteuert durch die für diese Säule definierten Methodenparameter. Beide Schritte laufen innerhalb derselben ChromIQ®-Methode.
Für 3D-Methoden fügen Sie mit dem Column Selection Valve Kit eine dritte Säulenposition hinzu — eine vollständige Capture → Polishing → Desalting-Kette in einem automatisierten Lauf.
Ergebnisse analysieren: Das Evaluation Center
Beide Dimensionen eines 2D- oder 3D-Laufs werden im Evaluation Center in einem einzigen, kontinuierlichen Laufdatensatz erfasst. Die UV-Spur umfasst die komplette Methode — Sie sehen die Elution der Dimension 1, den Transferpunkt und das Chromatogramm der Dimension 2 (und Dimension 3) als eine einzige Zeitleiste.
- Peak-Integration — automatisch oder manuell, unabhängig auf das Elutionsprofil jeder Dimension angewendet
- Fraktionsanalyse — final gesammelte Fraktionen werden der vollständigen Laufspur zugeordnet; Reinheit und Ausbeute in einer Ansicht bewertet
- Laufvergleich — mehrere 2D/3D-Läufe überlagern, um die Reproduzierbarkeit sowohl des Transfer-Timings als auch des finalen Produktpeaks zu bestätigen
- PDF-Report-Export — vollständiger, strukturierter Bericht über alle Dimensionen hinweg, inklusive Transferparameter
- Excel-/CSV-Export — vollständige Signaldaten und Integrationsergebnisse über den gesamten mehrstufigen Lauf
Das ChromIQ®-Logbuch protokolliert jedes Systemereignis — einschließlich des Product-Transfer-Window-Triggers — in einem unveränderbaren Audit-Trail mit Datenintegritäts-Prüfsummen und mehrstufiger Benutzerrechteverwaltung.
Mehrsäulen-Anwendungen
| Molekülklasse | Typische 2D/3D-Konfiguration |
|---|---|
| Monoklonale Antikörper (mAbs) | 2D: Protein-A-Capture → CIEX-Polishing; 3D: Protein A → CIEX → Desalting — vollständige Downstream-Kette, ein Lauf |
| ADCs | 2D: Protein-A-Capture → HIC (DAR-Fraktionierung); oder HIC → IEX-Polishing |
| Rekombinante Proteine / Hormone | 2D: His-Tag-IMAC → IEX-Polishing; 3D: Protein L → IEX → SEC |
| Peptide | 2D: RP-Polishing (Dim 1) → AIEX-Polishing (Dim 2) — orthogonales Gradient-Gradient; oder RP → Desalting |
| Oligonukleotide | 2D: AEX-Gradient → RP-Polishing; orthogonale Selektivität, ein automatisierter Lauf |
| AAV / Gentherapie | 2D: Affinitäts-Capture → IEX-Polishing |
| mRNA / LNP | 2D: Affinität → IEX im passenden Maßstab |
| Nutraceuticals / Small Molecules | 2D: RP → Mixed-Mode- oder Normalphasen-Polishing |
Unterstützte Schrittkombinationen auf dem Contichrom® CUBE:
| Format | Schritt 1 | Schritt 2 | Schritt 3 | Erforderliches Zubehör |
|---|---|---|---|---|
| 2D | Isokratisch (z. B. Protein A, IMAC) | Isokratisch (z. B. SEC, Desalting) | — | Column Bypass Valve Kit |
| 2D | Isokratisch (z. B. Protein A) | Gradient (z. B. CIEX, AEX, HIC) | — | Column Bypass Valve Kit |
| 2D | Gradient (z. B. RP) | Gradient (z. B. AIEX) | — | Column Bypass Valve Kit + Buffer Selection Valve Kit |
| 3D | Isokratisch | Gradient | Isokratisch (z. B. Desalting) | Column Bypass + Column Selection Valve Kits |
| 3D | Isokratisch | Gradient | Gradient | Column Bypass + Buffer Selection + Column Selection Valve Kits |
Plattformvorteile auf einen Blick
| Vorteil | Was es in der Praxis bedeutet |
|---|---|
| Keine Puffertanks zwischen den Schritten | Eluat wird automatisch von Säule zu Säule übertragen — kein Zwischenbehälter, keine manuelle Handhabung, keine Wartezeit |
| In-line-Verdünnung integriert | Ionenstärke- oder pH-Anpassung zwischen den Dimensionen erfolgt über das Pumpennetzwerk — kein separater Verdünnungsschritt |
| Ein einziger Produktpool | Fraktionssammlung erfolgt einmal, am Ende der finalen Dimension — nicht nach jedem Schritt |
| Reduzierter QC-Aufwand | Ein Laufdatensatz, ein Chromatogramm, ein Report — statt drei pro Downstream-Schritt |
| Gleiche Hardware wie im Batch | Keine zusätzliche Systemanschaffung — 2D/3D-Läufe auf dem CUBE, den Sie bereits haben, mit Zubehör-Ventilkits |
| Direkter Scale-up-Pfad | 2D-Methoden lassen sich direkt auf die Contichrom® PILOT 300X- und TWIN-Systeme übertragen |
Häufig gestellte Fragen
Ein System. Zwei oder drei Aufreinigungsschritte.