Zonal rate model for stacked membrane chromatography part II: Characterizing ion‐exchange membrane chromatography under protein retention conditions
Notice bibliographique
Résumé
The Zonal Rate Model (ZRM) has previously been shown to accurately account for contributions to elution band broadening, including external flow nonidealities and radial concentration gradients, in ion-exchange membrane (IEXM) chromatography systems operated under nonbinding conditions. Here, we extend the ZRM to analyze and model the behavior of retained proteins by introducing terms for intra-column mass transfer resistances and intrinsic binding kinetics. Breakthrough curve (BTC) data from a scaled-down anion-exchange membrane chromatography module using ovalbumin as a model protein were collected at flow rates ranging from 1.5 to 20 mL min(-1). Through its careful accounting of transport nonidealities within and external to the membrane stack, the ZRM is shown to provide a useful framework for characterizing putative protein binding mechanisms and models, for predicting BTCs and complex elution behavior, including the common observation that the dynamic binding capacity can increase with linear velocity in IEXM systems, and for simulating and scaling separations using IEXM chromatography. Global fitting of model parameters is used to evaluate the performance of the Langmuir, bi-Langmuir, steric mass action (SMA), and spreading-type protein binding models in either correlating or fundamentally describing BTC data. When combined with the ZRM, the bi-Langmuir, and SMA models match the chromatography data, but require physically unrealistic regressed model parameters to do so. In contrast, for this system a spreading-type model is shown to accurately predict column performance while also providing a realistic fundamental explanation for observed trends, including an observed increase in dynamic binding capacity with flow rate.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,003 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,002 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».