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Gewählte Diplomarbeit / Masterarbeit:
Jürgen Beck
(2018):
Separation of BSA multimers on anion exchange media: chromatographic modelling including extra-column effects.
Diplomarbeit / Masterarbeit - Institut für Biotechnologie,
BOKU-Universität für Bodenkultur,
pp 75.
UB BOKU
obvsg
FullText
- Abstract:
- In dieser Arbeit wurde die Trennung von BSA Monomer und Multimeren als Modellsystem für die Untersuchung der Einflüsse von Systemvolumina auf die Trennleistung bei Anionenaustauschchromatographie und die Bestimmung der Proteineigenschaften herangezogen. Auswertung von Isothermen zeigte, dass bei der BSA Ausgangsprobe mit einem Multimergehalt von ca. 20 kein Plateau erreicht wird. Reines Monomer zeigte hingegen klassisches Langmuir-Adsorptionsverhalten. Durchbruchsanalysen zeigten, dass die Front von reinem Monomer ein scharfes Profil hatte und rasch Equilibrium erreichte. Die Kurve der Probe mit ca. 20% Multimeren zeigte langes "tailing" verursacht durch die Verdrängung des Monomers durch stärker bindende Multimere. Höhere Multimerkonzentration führte zu schnellerem Erreichen des Equilibriumzustands. Erhöhter Einfluss von Systemvolumina bei kleinen Säulen führte zu einer starken Veränderung von Adsorptionsmodellparametern. Elutionssalzkonzentrationen könnten durch diesen Effekt unterschätzt werden. Die Trennleisung nimmt ebenfalls mit dem Säulenvolumen ab. Chromatographieläufe wurden mit dem "general rate model" und dem "Steric Mass Action model (SMA)" als Adsorptionsmodell und mit BSA Monomer als Probe modelliert. Verschiedene Umrechnungsmethoden von Leitfähigkeit zu Salzkonzentrationen führen zu unterschiedlichen SMA Parameterwerten. Zudem sind die Werte nicht kongruent zwischen numerischer Parameteroptimisierung und Parameterschätzung bei Isothermen. Simulationen von Gradientenelution bei verschiedenen Steigungen wurden für drei Säulen berechnet. Abweichung von simulierten und experimentellen Werten war dabei unter 10%.Das erstellte Model war zudem fähig das Elutionsprofil von BSA Monomer mit steigender Menge an Probe vorherzusagen. Ein Modell für die Blasenfalle des ÄKTA Pilot wurde erstellt um deren Mischverhalten zu simulieren, nachdem Bandverbreiterung während Stufenelution beobachtet wurde.
- Beurteilende(r): Hahn Rainer