層析工藝放大需要遵循的原則

線性放大原則

線性放大原則是工藝放大過程中常用的原則，其核心思路是保持層析柱柱高和線性流速不變，只放大層析柱直徑和體積流速。固定的柱高和線性流速理論上可以保證相同的保留時間、層析中溶液用到的CV數和洗脫樣品CV數，較大程度保證相同的純化效果。

線性放大原則的具體操作方法可參見下表：

在實際的應用過程中，線性放大可能會遇到幾個問題，一是層析設備供應商提供的層析柱都是幾個固定規格，可能無法適配具體某項的工藝需求；二是當層析柱直徑超過30cm時，由于柱壁支撐效應的降低，通常會造成層析填料的過度壓縮，從而導致反壓增大，小試規模優化設計的線性流速則有可能無法實現。此時，可以考慮固定保留時間原則。

固定保留時間原則

固定保留時間原則只要求保持層析工藝的保留時間不變，層析柱柱高和線性流速則可以同時改變。這樣層析柱的選擇就會更加靈活。一般的蛋白純化，如親和層析、疏水層析和離子交換層析的結合/洗脫模式，都有成功應用固定保留時間原則進行放大工藝的開發的案例，這樣可以避免珍貴樣品、層析填料的浪費，有效降低生產成本。

當然，固定保留時間原則也具有一定的局限性，對于一些對流擴散主導的層析，也就是層析純化依賴于理論塔板數的層析方法，如凝膠過濾層析，層析線性流速對于分離效果具有顯著影響，則不適用于固定保留時間原則。多模式的層析通常也不適用固定保留時間原則。

層析工藝需要確認的因素

層析系統

與小試所用的層析系統相比，商業化生產用層析系統需要考慮：

1.系統管路的死體積。大規模生產用層析系統往往具有較大的死體積，層析過程會造成樣品的擴散，從而影響洗脫收集體積和分離分辨率。

2.紫外流通池長度。紫外流通池的長度變化會造成蛋白吸收峰高的變化，從而影響洗脫峰的起收點和停收點。

3.泵的設計。泵的設計會帶來不同的剪切力，對產品的穩定性帶來影響。同時，泵的精度還會影響緩沖液及樣品體積的控制。

4.混合效果。如果使用雙泵進行線性洗脫，雙泵緩沖液的混合則會影響最終的洗脫效果。

層析柱

層析柱的選擇需要考慮的因素有：

1.層析柱的尺寸和材質。層析柱的尺寸可以根據上文規模放大的幾項原則來確定。層析柱常用的材質有玻璃、丙烯酸和不銹鋼，使用不同材質的層析柱需要考慮其溶出物/浸出物，以及對層析填料清潔試劑的耐受性。

2.層析柱與層析系統和層析填料的匹配性

3.層析柱操作的難易程度。 隨著層析柱直徑的增加，層析柱的裝填也變困難。通常的解釋是隨著柱直徑的增加，填料的柱壁支撐效應減少，造成反壓升高，柱床不穩定性增加，從而影響分離效果。此外，采用可自動化裝柱的層析柱，可有效增加層析柱放大的成功率。

層析填料

在小試規模的工藝開發階段，通常會對層析填料的結合載量、配基脫落量等基礎性能進行嚴格篩選，但是中試及生產規模的工藝往往會暴露層析填料一些容易被忽視的問題。例如上文提及的柱壁支撐效應減少，造成反壓升高的問題，在小試階段就極難被發現。

非層析因素

在層析工藝的放大過程中，還需要考慮和確認一些非層析因素：

上游培養來料

緩沖液的配制方法及儲存

中間品的處理及保存時間

操作溫度

  蘇州阿爾法生物提供層析系統填料包括 瓊脂糖凝膠過濾基質填料、組氨酸標簽蛋白分離層析親和蛋白純化介質等用于蛋白純化、蛋白質分離等。