分離工程第六章吸附與制備色譜教學課件(參考版)
2024-08-23 14:52本頁面
【正文】 吸附與制備色譜 分離工程 本章結(jié)束 。 吸附與制備色譜 分離工程 實例： 人血清白蛋白的離子交換色譜分離 人血清白蛋白的大規(guī)模制備以前都是通過乙醇低溫沉淀法來生產(chǎn)的。 由于具有多種強或弱、陰離子或陽離子交換凝膠可供選擇 ，流動相的電荷以及離子強度也可在廣泛的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，離子交換色譜具有廣泛的適用性。蛋白質(zhì)是一種兩性大分子，在 pH 值偏離其等電點（ pI ）的溶液條件下，帶有正電荷或負電荷，因而可以被帶有相反電荷的離子交換載體所吸附。離子交換層析介質(zhì)（固定相）上的配基帶有固定化的離子基團，它們可以在庫侖力的作用下吸附帶有其反離子的溶質(zhì)。在這些色譜過程中，分離介質(zhì)是相應的吸附劑（色譜固定相） ， 它們 通常是各種具有良好親水性和生物 相容性的凝膠和有機聚合物多孔介質(zhì) ， 并 偶聯(lián) 有不同 的 能 可逆 結(jié)合 蛋白質(zhì) 的 功能 基團 。 吸附與制備色譜 分離工程 擴張床吸附過程原理 吸附與制備色譜 分離工程 應用擴張床吸附簡化生物分離過程 吸附與制備色譜 分離工程 蛋白質(zhì)制備色譜 以大分子蛋白質(zhì)類產(chǎn)品為代表的現(xiàn)代生物技術(shù)產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化分離提純技術(shù)的開發(fā)研究是分離技術(shù)的前沿研究方向，其產(chǎn)品來源包括基因工程菌發(fā)酵、細胞培養(yǎng)和轉(zhuǎn)基因動物等，它有著與傳統(tǒng)化工分離技術(shù)極為不同的分離對象、系統(tǒng)和特點： 分離對象是具有特定的生物活性的生物大分子產(chǎn)品，分離過程設計中不恰當?shù)奈锢砗突瘜W環(huán)境等（如溫度、 pH 值、緩沖液選擇、有機溶劑、攪拌和剪切力等）皆有可能引起其蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，從而使之失活； 我們所需要的目標產(chǎn)物往往存在于含有許多性質(zhì)十分相似的雜質(zhì)的稀溶液中，如何從這樣一種復雜的稀溶液中經(jīng) 濟有效地提取產(chǎn)物是生物分離技術(shù)面臨的重大課題； 從衛(wèi)生和安全角度出發(fā)，對于治療用基因工程產(chǎn)品，有著極高的純度和同一性要求，對其中的有害雜質(zhì)去除率要求極高 。擴張床技術(shù)已用于多種生物制品的分離過程中。擴張床吸附將固液分離和 吸附分離 集成為一個操作 過程，簡化了分離工藝，提高了產(chǎn)品回收率，是一項應用前景廣闊的生物 分離新技術(shù)。 目前其主要的應用領(lǐng)域有：空氣干燥；高純度氫的生產(chǎn)純度，生產(chǎn)成本比常規(guī)的深冷法和滌氣法低 5% ～ 7% ；從含有支鏈異構(gòu)體和環(huán)烴的混合物中分離正構(gòu)烷烴，由于相對揮發(fā)度十分接近，用蒸餾法不能輕易實現(xiàn)這一分離 ；空氣分離，對于生產(chǎn)規(guī)模不大，純度要求也不是很高（氧氣低于 95% ，氮氣低于 % ）時，變壓吸附已被證明是比深冷法更為經(jīng)濟的方法，而應用于煉鋼、有色金屬冶煉、造紙工業(yè)、醫(yī)藥、環(huán)保、惰性氣體保護、食品保鮮等各方面。變壓吸附一般是常溫操作，循環(huán)周期短，易于實現(xiàn)自動化。工業(yè)化實現(xiàn)后發(fā)展很快，并已用到其它異構(gòu)體的分離、烯烴和烷烴的分離和檸檬酸提取等。 吸附與制備色譜 分離工程 移動床吸附分離原理 吸附與制備色譜 分離工程 模擬移動床原理 吸附與制備色譜 分離工程 Parex模擬移動床吸附過程 在 C8芳烴中，對二甲苯是經(jīng)濟價值高、用途廣泛的產(chǎn)品，對于其分離，二十世紀五十年代已實現(xiàn)工業(yè)化的低溫結(jié)晶分離法是較成熟的一種方法，但其能耗大，設備投資和生產(chǎn)成本高，產(chǎn)品純度略低。然而，在液固（氣固）接觸的吸附和層析過中，由于難以使固相與流動相之間實現(xiàn)真實逆流運動，直接運用逆流操作方式是很困難的。為了提高分離的過程效率和降低分離成本，制備色譜大多在超載情況下工作。為了定量地定義超載，有人建議：與理想的線性色譜過程相比，當容量因子 k（即溶質(zhì)的分配比）下降 10 ％時，即為超載。稱之為“超載”（ ov e r loa d ）。一般總希望一次能分離盡可能多的樣品，或者，為了分離同樣的樣品，可使用較小的色譜柱和較少的流動相。能有適當?shù)姆蛛x度，并要考慮 層析分
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