大直径晶胶介质制备过程的温度分布及其性能

温度是大直径晶胶介质制备过程中的关键因素。实验通过建立在线温度采集系统,在直径140mm、高20mm的不锈钢模具内的不同位置排布热电偶,对用7%(w/w)的丙烯酰胺反应液制备大直径晶胶介质的过程进行在线温度检测。反应液在开始降温后在20～40min发生相变结晶,结晶温度点Tc在-4.5～-6.4℃;相变后冰点Tmc平均在-2.4℃左右;介质内不同位置处晶体生长过程持续2～18min。本文根据在介质内同一径向位置、不同轴向深度和同一轴向深度、不同径向位置测得的温度分布曲线,对介质制备过程中的传热特性做了简单说明,并测得了所制备大直径晶胶介质的压降、停留时间分布(RTD)、等板高度(HETP)等基础性能。实验结果表明,制备大直径晶胶介质过程中内部各点处的温度分布较不均匀,所得晶胶介质的HETP在0.21～0.41cm之间,渗透率为(3.54～4.17)×10-11m2,且内部返混明显。

晶胶介质去除水中重金属离子的应用进展研究

工业化的迅速发展导致水中重金属离子污染环境的问题日益严峻。晶胶介质作为新型生物吸附剂,具有较好的渗透性、稳定性、弹性、可重复利用性,以及吸附效率高和pH不敏感等优点,实用性较强,已被应用于去除水中的重金属离子,但目前尚未有文献系统地报道晶胶介质在去除水中重金属离子的应用进展。为弥补当前的文献空白,文章系统地总结了晶胶介质合成技术、结构表征以及在去除水中镉、镍、银、砷、铅、汞、铜等重金属离子的应用进展,并为今后晶胶介质的应用提供了建议。

阳离子交换纳晶胶分离乳过氧化物酶的研究

乳过氧化物酶(lactoperoxidase,LP)因具有重要的生物学功能及广谱的抑菌活性而在食品、医药和化工等领域受到广泛关注。针对目前LP分离纯化方法中普遍存在的选择性差、成本高以及分离材料易污染等问题,以甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)及聚甲基丙烯酸缩水甘油酯纳凝胶(PGN)为复合基材,利用低温冷冻聚合和结晶致孔原理制备了pHEMA/PGN纳晶胶基质,然后接枝功能单体2-丙烯酰氨基-2-甲基-1-丙磺酸(AMPSA)得到具有阳离子交换功能的pHEMA/PGN纳晶胶介质,以用于从乳清中层析分离LP。考察了纳晶胶介质的基础性能,并重点探究了缓冲液pH对层析性能的影响。结果表明:制备所得纳晶胶介质具有分布均匀的超大孔结构、优良的渗透性能和传质性能,对模型蛋白溶菌酶的吸附容量为4.41 mg·ml^(-1);在最优分离条件下所得目标蛋白LP纯度约为96.0%,比活力为27.03 U·mg^(-1),酶活性回收率为86.5%,分离效果良好,表明该纳晶胶介质在层析分离方面具有较大的应用潜力。

大尺寸弱阴离子交换晶胶层析一步法分离ATP的实验研究

使用一种新型的大尺寸弱阴离子交换晶胶柱从酵母细胞发酵液中一步分离纯化广泛应用于临床治疗的高能化合物三磷酸腺苷(ATP)。该晶胶柱高150mm,直径140mm,柱体体积达到2300mL。实验测定了晶胶柱的孔隙率和等板高度等基本性能参数。层析过程以去离子水为冲洗液,分别用0.03、0.4和1mol·L-1NaCl溶液在2cm·min-1流速下进行洗脱。发现0.03mol·L-1NaCl溶液能把大部分杂质洗脱,0.4mol·L-1NaCl溶液洗脱后能获得纯度较高的ATP。洗脱下来的ATP样品通过高效液相色谱(HPLC)定量分析,回收的ATP纯度达95%～97%,总回收率49.1%。与其它已有方法相比,本法耗时少,工艺简单,降低了ATP变性的风险;在层析过程中以去离子水代替酸液作为冲洗剂和洗脱液溶剂,降低分离过程成本。

离子交换晶胶层析分离甘草多糖的研究

甘草多糖是甘草提取物中的重要活性组分,具有免疫调节和抗氧化等多种药理作用,对其进行分离纯化的研究具有重要意义。研究探索了一种利用晶胶介质分离甘草多糖的新途径。以预处理和水提甘草根粉末得到的粗多糖为原料,用甲基丙烯酸二甲氨乙酯接枝聚丙烯酰胺晶胶基质制备得到的阴离子交换晶胶介质,对甘草多糖进行了快速层析分离,得到了精制的甘草多糖,确定了适宜的工艺条件。结果表明,阴离子晶胶介质可以吸附甘草多糖,其层析分离迅速;以去离子水为床柱平衡、冲洗及洗脱液配置的基础液,在流速1 cm·min-1条件下,晶胶介质对甘草多糖的吸附容量达670μg·m L-1晶胶,说明晶胶层析可作为天然药用多糖快速分离的一种新方法。

双功能基团整体晶胶的层析性能与床层非均匀性研究

超大孔晶胶在生物技术领域有广泛的应用前景，研究具有新型功能基团的晶胶介质及其性能具有重要意义。今以N,N,N-三甲基乙烯基苯甲氯化铵为接枝单体，通过接枝修饰，制备得到具有离子交换和疏水双功能基团的聚丙烯酰胺基整体晶胶新介质，并对其基础和层析性能及床层非均匀性进行了研究。将晶胶床柱沿轴向分为四段，分别对其渗透率、孔隙率及在不同流速下的蛋白质吸附层析和轴向分散性能进行了实验研究。结果表明，该晶胶对牛血清蛋白的吸附容量随pH和流速而变化；在2cm·min^-1的流速下，当pH为5．0时最大吸附容量达7.3mg·mL^-1晶胶柱，且吸附容量随流速增大而略有减小。沿床层轴向由顶到底晶胶的基础性能参数和吸附容量呈现差异性，在流速1～6cm·min^-1下其平均蛋白质吸附容量分别为2．41、2．14、2，58和2．57mg·mL^-1晶胶，相同流速下各段吸附容量间的差异达9.33％～16．15％；其渗透率和流速1～10cm·min^-1等板高度等基础性能参数间的相对差异达6．46％和21．05％。

生物基聚苯乳酸新材料及其单体制备的研究进展

以可再生资源发酵制备的光学纯苯乳酸为单体合成的聚苯乳酸,是最新研究的一种芳香族生物基聚合物新材料,具有优异的热稳定性、机械强度和紫外吸收性能,成为继聚乳酸材料之后的重要聚合物材料,在工业领域具有潜在的广阔应用前景。高纯度苯乳酸单体的制备是聚苯乳酸工业化的关键。本文从聚苯乳酸的合成、苯乳酸单体的化学与生物合成方法及下游分离纯化等方面,对其研究现状进行了综述。苯乳酸的化学合成法有多条明确的路线,但步骤繁琐,反应条件苛刻,副产物多,尚不能工业化应用;生物合成法制备苯乳酸的反应条件温和,具有很好的可持续性;用生物安全性优良的高产菌株进行生物转化及酶法合成,成为苯乳酸工业化发展的重要方向。但是,采用常规纯化方法从生物发酵液或转化液中分离纯化得到苯乳酸时,尚存在处理量较小、工艺繁琐、反应条件苛刻等局限性;近几年兴起的晶胶介质层析分离技术,可简化分离纯化步骤,其产物纯度高,过程简便,有望成为苯乳酸分离的新方法。