用拉曼光谱和无颗粒绕道对复杂酸盐中多相蛋白质结晶的光谱洞察力

科学领域:

• 生物技术和生物加工
• 分析化学是一种分析化学.
• 化学工程是化学工程的组成部分.

背景情况:

• 蛋白质结晶为蛋白质净化提供了低成本,高纯度的染色学替代品.
• 在复杂的生物混合物中监测结晶是具有挑战性的,因为干扰杂质和粒子散射.
• 过程分析技术 (PAT) 对于理解和控制异质结晶过程至关重要.

研究的目的:

• 为监测复杂原料中的蛋白质结晶建立一个多模式分析设置.
• 开发一种实时监测系统,用于在结晶过程中检测目标分子度.
• 在一个异质的,多相的过程中描述晶体几何,产量和纯度.

主要方法:

• 结合离线,在线紫外线/Vis光谱和在线拉曼光谱.
• 采用交叉流过,用于对粒子不敏感的在线液相分析.
• 应用主要组件分析 (PCA) 和部分最小方程 (PLS) 回归用于光谱数据分析.
• 采用自动化图像分析来进行晶体表征.

主要成果:

• 开发了一个强大的分析设置,能够监测复杂的多相系统中的结晶.
• 通过拉曼光谱和PLS建模,成功地实时监测了目标分子 (Lactobacillus kefir alcohol dehydrogenase) 度.
• 紫外线/Vis光谱学提供了关于溶酸盐组成 (核酸与蛋白质的比率) 的见解.
• 离线分析量化了晶体数量,几何和纯度 (宿主细胞蛋白).

结论:

• 包括UV/Vis和Raman在内的光谱方法在具有挑战性的异质混合物中有效监测蛋白质结晶.
• 综合分析方法提供了全面的过程理解,使得可以更好地控制晶体几何,产量和纯度.
• 这种PAT策略通过改进的结晶监测,促进了具有成本效益和高效的蛋白质生产.