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.

    La chromatographie consiste en des techniques de séparation basées sur des différences moléculaires telles que la taille, la charge, la polarité, la solubilité, l'affinité, etc. En chromatographie, il y a une phase mobile et une phase stationnaire dans une colonne. La phase mobile est généralement constituée d'une solution mixte contenant l'analyte cible à isoler et à purifier ou à détecter. La phase stationnaire est constituée de résine, qui est conçue pour séparer les molécules en les retenant pendant différentes périodes de temps. Les résines, également appelées milieux de séparation, existent dans une grande variété de types, de volumes et de qualités. La phase stationnaire peut retenir les analytes de différentes manières à l'intérieur de la colonne, y compris la phase inverse, la phase normale, l'échange d'ions, la chromatographie par exclusion de taille, l'affinité, etc.

    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.

    La chromatographie en mode mixte implique l'utilisation de plus d'un mode de séparation. La combinaison la plus populaire est la phase inverse et les méthodes d'échange d'ions. En phase inverse, une phase mobile polaire et une phase stationnaire non polaire sont utilisées pour les séparations de colonnes. Pendant ce temps, les séparations par échange d'ions utilisent l'attraction ionique et la répulsion entre les espèces chargées. La combinaison de ces méthodes permet de séparer les analytes polaires et non polaires dans une seule colonne.

    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.

    Le principal avantage de cette méthode est que les utilisateurs peuvent affiner la sélectivité de la séparation en ajustant plusieurs conditions telles que la charge ionique de la phase mobile, le pH et les solvants organiques/non organiques. L'approche en mode mixte a évolué, passant de billes tassées mélangées à des ligands uniques, ce qui donne des résultats homogènes et reproductibles. Le ligand zwittérionique est la prochaine génération de séparation en mode mixte et comprend des groupes fonctionnels anioniques et cationiques dans chaque ligand. La technique en mode mixte est couramment utilisée dans le secteur pharmaceutique et biotechnologique pour analyser et purifier les biomolécules. Les entreprises de ce marché final stimulent principalement la demande de résines chromatographiques en mode mixte, mais d'autres industries qui se concentrent sur la production et la purification de biomolécules, telles que les CRO, sont également impliquées sur le marché.

    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.

    Le marché le plus important par application pour la chromatographie en mode mixte est celui de l'analyse et de la purification des mAbs. Dans cette application, les résines en mode mixte sont le plus souvent utilisées pour éliminer les protéines des cellules hôtes, les agrégats d'anticorps et les excès de protéines. Outre les mAbs, la séparation en mode mixte est également utilisée pour purifier les protéines recombinantes, les virus, les enzymes, les biosimilaires et les vaccins.

    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.

    Le marché global de la chromatographie en mode mixte, qui comprend les colonnes préemballées et les résines, a atteint plus de 100 millions de dollars en 2019. La croissance en 2020 devrait être presque stable, car la pandémie a considérablement réduit la demande générale en chromatographie en raison des fermetures de laboratoires. Le bon côté des choses, c'est que la recherche liée à la COVID-19 stimule également la demande en chromatographie en mode mixte, en particulier pour les applications virales et vaccinales. À long terme, le marché des modes mixtes rétablira sa solide croissance en 2021 et 2022, tirée par la demande refoulée et l'intérêt croissant des produits biothérapeutiques.

    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.

    Le marché a une base solide en Amérique du Nord et en Europe, soutenu par une demande importante des laboratoires de recherche de pointe et des géants de la biotechnologie établis dans ces régions. Cependant, les marchés émergents tels que la Chine et l'Inde seront en tête de la croissance régionale, tirée par des investissements substantiels dans les industries biotechnologiques et biopharmaceutiques de ces pays.

    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.

    En termes de part des fournisseurs, Cytiva, anciennement connu sous le nom de GE Healthcare avant l'acquisition de Danaher (voir IBO 28/02/19), est le premier fournisseur du marché. La société possède un portefeuille diversifié de résines en mode mixte qui couvrent toutes les applications mentionnées ci-dessus. Cytiva possède également l'un des plus grands portefeuilles de résines conçues pour le développement de vaccins. De son côté, MilliporeSigma possède une gamme plus restreinte de résines, qui ciblent principalement les anticorps et les protéines. Du côté des colonnes, Thermo Fisher Scientific et Waters sont les leaders dans la fourniture de colonnes HPLC en mode mixte.

    Leading Vendors

    Les principaux fournisseurs

    Cytiva (Danaher)

     

    MilliporeSigma

    Sigma millipore

    Bio-Rad Laboratories

    Laboratoire Bio-Rad

    Largest Markets

    Les plus grands marchés

    Biotechnology

    Biotechnologie

    Pharmaceutical

    Industrie pharmaceutique

    CROs

    CRO

    Column Cost

    Coût de la colonne

    $630–$1,300

    630 $—1 300$

    Resin Cost

    Coût de la résine

    $1,000–$8,500/L

    1 000$ À 8 500 $/L