Market Profile: Mixed-mode Chromatography
     
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    Chromatography consists of separation techniques based on molecular differences such as size, charge, polarity, solubility, affinity, etc. In chromatography, there is a mobile phase and a stationary phase within a column. The mobile phase typically consists of a mixed solution containing the target analyte to be isolated and purified or detected. The stationary phase consists of resin, which is designed to separate the molecules by retaining them for different periods of time. Resins, also referred to as separations media, exist in a wide variety of types, volumes and grades. There are many different ways for the stationary phase to retain analytes inside the column, including reverse phase, normal phase, ion exchange, size exclusion chromatography, affinity, etc.

    Die Chromatographie besteht aus Trennverfahren, die auf molekularen Unterschieden wie Größe, Ladung, Polarität, Löslichkeit, Affinität usw. basieren. In der Chromatographie gibt es eine mobile Phase und eine stationäre Phase innerhalb einer Säule. Die mobile Phase besteht typischerweise aus einer Mischlösung, die den zu isolierenden und zu reinigenden oder nachzuweisenden Zielanalyten enthält. Die stationäre Phase besteht aus Harz, das die Moleküle trennen soll, indem sie für verschiedene Zeiträume zurückgehalten werden. Harze, auch Trennmedien genannt, gibt es in einer Vielzahl von Typen, Volumina und Qualitäten. Es gibt viele verschiedene Möglichkeiten für die stationäre Phase, Analyten in der Säule zurückzuhalten, einschließlich Umkehrphase, Normalphase, Ionenaustausch, Größenausschlusschromatographie, Affinität usw.

    Mixed-mode chromatography involves the usage of more than one separation mode. The most popular combination is reverse phase and ion exchange methods. In reverse phase, a polar mobile phase and a non-polar stationary phase are used for column separations. Meanwhile, ion exchange separations utilize ionic attraction and repulsion between charged species. The combination of these methods allows the separation of both polar and non-polar analytes in a single column.

    Bei der Mixed-Mode-Chromatographie werden mehr als ein Trennmodus verwendet. Die beliebteste Kombination sind Umkehrphasen- und Ionenaustauschmethoden. In der Umkehrphase werden eine polare mobile Phase und eine unpolare stationäre Phase für Säulentrennungen verwendet. In der Zwischenzeit nutzen Ionenaustauschtrennungen die ionische Anziehungskraft und Abstoßung zwischen geladenen Spezies. Die Kombination dieser Methoden ermöglicht die Trennung von polaren und unpolaren Analyten in einer einzigen Säule.

    The biggest advantage of this method is that users can fine-tune separation selectivity by adjusting several conditions such as mobile phase ionic charge, pH and organic/non-organic solvents. The mixed-mode approach has been evolving from mixed packed beads to single ligands, which yields homogeneous and reproducible results. The zwitterionic ligand is the next generation of mixed-mode separation and includes both anionic and cationic functional groups in each ligand. The mixed-mode technique is commonly used in the pharmaceutical and biotechnology sector to analyze and purify biomolecules. Companies in this end-market mainly drive demand for mixed-mode chromatography resins, but other industries that focus on the production and purification of biomolecules, such as CROs, are involved in the market as well.

    Der größte Vorteil dieser Methode besteht darin, dass Benutzer die Trennselektivität durch Einstellen verschiedener Bedingungen wie Ionenladung in der mobilen Phase, pH-Wert und organisch/nicht organische Lösungsmittel feinabstimmen können. Der Mixed-Mode-Ansatz hat sich von gemischt gepackten Beads zu Einzelliganden entwickelt, wodurch homogene und reproduzierbare Ergebnisse erzielt werden. Der zwitterionische Ligand ist die nächste Generation der Mixed-Mode-Trennung und umfasst sowohl anionische als auch kationische funktionelle Gruppen in jedem Liganden. Die Mixed-Mode-Technik wird üblicherweise im Pharma- und Biotechnologiesektor zur Analyse und Reinigung von Biomolekülen eingesetzt. Unternehmen in diesem Endmarkt treiben hauptsächlich die Nachfrage nach Mixed-Mode-Chromatographie-Harzen an, aber auch andere Branchen, die sich auf die Herstellung und Reinigung von Biomolekülen konzentrieren, wie CROs, sind am Markt beteiligt.

    The largest market by application for mixed-mode chromatography is in mAbs analysis and purification. In this application, mixed-mode resins are most commonly used to remove host cell proteins, antibody aggregates and excess proteins. Aside from mAbs, mixed-mode separation is also used to purify recombinant proteins, viruses, enzymes, biosimilars and vaccines.

    Der größte Markt für die Mixed-Mode-Chromatographie ist die mABS-Analyse und -Reinigung. In dieser Anwendung werden Mixed-Mode-Harze am häufigsten verwendet, um Wirtszellproteine, Antikörperaggregate und überschüssige Proteine zu entfernen. Neben mAbs wird die Mixed-Mode-Trennung auch zur Reinigung rekombinanter Proteine, Viren, Enzyme, Biosimilars und Impfstoffe eingesetzt.

    The overall mixed-mode chromatography market, which includes prepacked columns and resins, reached more than $100 million in 2019. Growth in 2020 is projected to be almost flat as the pandemic has significantly diminished general chromatography demand due to lab closures. On the bright side, COVID-19-related research also buoys mixed-mode chromatography demand, particularly for virus and vaccine applications. In the long run, the mixed-mode market will restore its robust growth in 2021 and 2022, driven by pent-up demand and increasing biotherapeutic interest.

    Der gesamte Markt für Mixed-Mode-Chromatographie, der vorverpackte Säulen und Harze umfasst, erreichte 2019 mehr als 100 Millionen US-Dollar. Das Wachstum im Jahr 2020 wird voraussichtlich nahezu flach ausfallen, da die Pandemie die allgemeine Nachfrage nach Chromatographie aufgrund von Laborschließungen erheblich verringert hat. Auf der positiven Seite fördert die COVID-19-bezogene Forschung auch die Nachfrage nach Chromatographie im gemischten Modus, insbesondere für Viren- und Impfstoffanwendungen. Langfristig wird der Mixed-Mode-Markt sein robustes Wachstum in den Jahren 2021 und 2022 wiederherstellen, angetrieben von der aufgestauten Nachfrage und dem zunehmenden biotherapeutischen Interesse.

    The market has a strong base in North America and Europe, supported by significant demand from advanced research labs and biotech giants established in these regions. However, emerging markets such as China and India will lead regional growth, driven by substantial investment in the biotech and biopharma industries in these countries.

    Der Markt hat eine starke Basis in Nordamerika und Europa, unterstützt durch die erhebliche Nachfrage von fortschrittlichen Forschungslabors und Biotech-Giganten, die in diesen Regionen ansässig sind. Schwellenländer wie China und Indien werden jedoch das regionale Wachstum anführen, angetrieben von erheblichen Investitionen in die Biotech- und Biopharma-Industrie in diesen Ländern.

    In terms of vendor share, Cytiva, formerly known as GE Healthcare before Danaher's acquisition (see IBO 2/28/19), is the leading supplier in the market. The company has a diverse portfolio of mixed-mode resins that cover all of the aforementioned applications. Cytiva also has one of the largest total portfolios of resins designed for vaccine development. Meanwhile, MilliporeSigma has a narrower range of resins, which are targeted primarily towards antibodies and proteins. On the column side, Thermo Fisher Scientific and Waters are the leaders in supplying mixed-mode HPLC columns.

    In Bezug auf den Lieferantenanteil ist Cytiva, vor der Übernahme von Danaher (siehe IBO 2/28/19) früher als GE Healthcare bekannt, der führende Anbieter auf dem Markt. Das Unternehmen verfügt über ein vielfältiges Portfolio an Mixed-Mode-Harzen, die alle oben genannten Anwendungen abdecken. Cytiva verfügt außerdem über eines der größten Portfolios an Harzen, die für die Impfstoffentwicklung entwickelt wurden. Mittlerweile hat MilliporeSigma eine engere Auswahl an Harzen, die hauptsächlich auf Antikörper und Proteine ausgerichtet sind. Auf der Säulenseite sind Thermo Fisher Scientific und Waters führend bei der Lieferung von HPLC-Säulen im gemischten Modus.

    Leading Vendors

    Führende Anbieter

    Cytiva (Danaher)

     

    MilliporeSigma

    Millipores Sigma

    Bio-Rad Laboratories

    Bio-Rad-Labore

    Largest Markets

    Die größten Märkte

    Biotechnology

    Biotechnologie

    Pharmaceutical

    Pharmazeutische

    CROs

    CRO

    Column Cost

    Spalten-Kosten

    $630–$1,300

    630$ — 1.300$

    Resin Cost

    Harz-Kosten

    $1,000–$8,500/L

    1.000 $—8.500 $/L