医薬品開発 計算ツールCalculator
クロマトの滞留時間・線速度・負荷量 計算ツール
カラム体積・流量・ベッド高・DBCから、滞留時間(min)・線速度(cm/h)・負荷量(mg)を求め、Protein A捕捉の滞留時間依存を見積もります。
滞留時間4min
線速度300cm/h
カラム負荷量800mg
式
滞留時間 = CV ÷ 流量 ／ 線速度[cm/h] = 流量 × ベッド高 ÷ CV × 60 ／ 負荷量 = DBC × CV滞留時間 RT[min] = columnVolume[mL] ÷ flowRate[mL/min]。線速度 u[cm/h] = ( flowRate[mL/min] ÷ 断面積A[cm²] ) × 60。ここで断面積 A[cm²] = columnVolume[mL] ÷ bedHeight[cm]（1 mL=1 c
判定の目安
- RT < 1短い（速い流速側）抗体がポア内奥の結合部位に届く前に素通りしやすく、DBCが下がる傾向。記事は「速く流すとDBCは下がる」と明示。しきい値は樹脂・抗体で異なり一意でない。
- 1 <= RT <= 6数分オーダー（Protein Aで容量が乗りやすい帯）記事は「Protein A樹脂では滞留時間を数分程度確保するとDBCが高くなる傾向」とする（適切な範囲は樹脂と抗体で異なる）。この帯は目安であり単一基準ではない。
- RT > 6長い（容量↑・生産性↓）滞留時間を延ばすほど容量は増えるがローディング時間が延び、単位時間あたり処理量（生産性）は落ちるトレードオフ。最適点は工程の収率・生産性設計しだい。
一次情報（出典）
注意・限界
- 滞留時間・線速度・負荷量の式は標準的な定義（RT=CV÷流量、u=流量÷断面積、Load=DBC×CV）であり分野で確立しているが、DBCの実測値は破過レベル(QB10%/QB1%)・フィード濃度・システム補正・滞留時間の条件をそろえて初めて比較できる。
- 負荷量 Load=DBC×CV は「そのDBCが得られた条件で流したときに10%破過等に達するまで結合する抗体量」の近似。記事の注記どおり、ローディング中に漏れた分を差し引かない簡易式は容量を過大評価しやすい。
- 滞留時間の目安帯（数分程度）は樹脂と抗体で異なり、単一の閾値ではない。判定バンドは記事の定性的傾向を目安化したもので、規格値ではない。
- 線速度の計算は円筒カラムで断面積が一様な前提。1 mL=1 cm³ の換算を用いており、CV(mL)とベッド高(cm)から断面積を導出している。
- DBCは静的結合容量(SBC)より一般に小さい（ポア内拡散の律速による物理的帰結）。負荷量は原則DBCで設計する。
この計算の考え方をくわしく：Protein A の動的結合容量(DBC)測定：破過曲線とQB10%の読み方