扩张床吸附技术研究进展
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马铃薯蛋白提取方法综述作者:江洪波徐鑫覃瑞李刚熊海容张丹丹来源:《安徽农业科学》2019年第03期摘要马铃薯是人们喜爱的块茎类蔬菜之一,马铃薯蛋白质含量也很丰富。
阐述了马铃薯蛋白的组成特点,对马铃薯蛋白的各种经典和最新的分离提取方法进行了综述,以期对进一步研究马铃薯蛋白提供理论依据。
关键词马铃薯;蛋白质;提取中图分类号TS201.2+1文献标识码A文章编号0517-6611(2019)03-0009-03doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2019.03.003马铃薯(Solanum tuberosum L.)又名土豆、洋芋、荷兰薯等,属于茄科茄属多年生块茎草本植物,在我国大量种植已经有500多年的历史。
2015年我国马铃薯播种面积和产量均居世界第一位,分别达 552.36万hm2和 9 708万t。
然而我国马铃薯主要以鲜食为主,仅约 15% 用于加工业[1-3]。
马铃薯一般作为淀粉生产的主要原料,其蛋白成为副产品。
但马铃薯蛋白由于其功能特性良好,必需氨基酸含量高,营养价值丰富,因此极具开发潜力。
随着食品工业的发展,如何合理开发利用马铃薯蛋白质资源,对于减少环境污染、适应国家马铃薯主粮化战略需求具有重要的指导意义。
笔者对马铃薯蛋白的分离提取方法进行了综述,以期为进一步研究马铃薯蛋白提供理论依据。
1马铃薯蛋白的组成新鲜马铃薯块茎蛋白质含量为1.7%~2.1%,马铃薯蛋白质按分子量大小分为高分子量蛋白质、糖蛋白、蛋白酶抑制剂3部分[4-9] 。
目前后两者研究较多,而前者研究较少。
糖蛋白约占马铃薯块茎总蛋白含量的40%,不仅必需氨基酸含量较高,而且兼具抗氧化活性和酯酰基水解活性,在防御害虫和真菌病原体方面起重要作用,也可作为具有乳酯酶和β-1,3-葡聚糖酶活性的佐证。
此外马铃薯糖蛋白还具有凝胶性、起泡性、乳化性等其他优良功能特性,同时,糖蛋白具有加工功能特性,比较适用于食品加工业,成为近几十年来植物蛋白研究的热点之一。
生物工程下游技术第五章1、目标产物分离基本的两个阶段:产物的初级分离和产物的纯化精制阶段。
(1)初级分离:位于生物反应之后,其任务是分离细胞和培养液,破碎细胞释放产物,溶解包涵体,复原蛋白质,浓缩产物和去除大部分杂物等。
(2)纯化精制:在初级分离的基础上,用各种高选择手段(主要是各种色谱层析)将目标产物和干扰杂物尽可能的分离开,达到产物的高纯度,最后储藏运输和使用产品。
(1)机械破碎(高压匀浆、高速研磨)—离心法提取包含体—加变性剂溶解—除变性剂复性特点:利用了包含体与细胞碎片的密度差,离心法可获得干净的包含体,再对其复性。
这样首先摆脱了大量的杂质,使后面的分离纯化简单了,缺点是需要经过几次离心,加工时间较长(2)机械破碎—膜分离除可溶性蛋白—变性剂溶解包含体—除变性剂复性特点:应用了膜分离技术,用微孔膜除去可溶性蛋白质,但细胞碎片与包含体一起被膜挡住,难以分开,其次膜的堵塞和浓差极化常常导致可溶性蛋白的滞留,优点是封闭式操作,不污染环境也不受污染,能量也消耗少(3)化学破碎(加变性剂)—离心除细胞碎片—除变性剂复性特点:化学法破菌,试剂既可以破菌又可以溶解包含体,这样节约了时间和设备,缺点是所有的可溶性杂质都没有被除去,混杂在产物中间,给后面的分离带来困难。
第六章1、膜分离技术:是用半透膜作为选择障碍层,允许某些组分透过而保留混合物中其他组分从而达到分离目的技术。
优点:1)处理效率高,设备易于放大2)可在室温或低温下操作,适宜于热敏感物质分离浓缩3)化学与机械强度小,减少失活4)无相转变,省能5)有相当好选择性,可在分离、浓缩的同时达到部分纯化目的6)选择合适膜与操作参数,可得到较高回收率7)系统封闭循环,防止外来污染8)不外加化学物,减少了成本,也减少了对环境的污染2、膜的清洗:物理方法和化学方法。
物理方法一般是指用高速水冲洗,海绵球机械擦洗和反洗等,他们的特点是简单易行。
化学清洗通常是用化学清洗剂,如碱、酸、酶表面活性剂、络合剂和氧化剂等。
重组蛋白的表达1.概述分离纯化组成了基因工程的下游处理(downstream processing)时期,这一过程又和上游过程紧密相联系,上游过程的诸方面阻碍到下游的分离纯化,因此在进行目标蛋白质表达纯化时要统一考虑和整体设计,并充分考虑上游因素对下游的阻碍,如是否带有亲和标签,是否进行分泌表达。
目前应用最广泛的表达系统有三大类,分别是大肠杆菌表达系统、酵母表达系统和CHO细胞表达系统,不同的表达系统和培养方法显著阻碍下游的处理过程,目标蛋白表达是否形成包涵体,目标蛋白表达的定位(胞内、细胞内膜、周质空间和胞外),蛋白表达的量都依靠于所选择的表达系统。
选择将所表达的蛋白分泌到细胞外或周质空间能够幸免破裂细胞的步骤,同时由于蛋白质种类少,目标蛋白容易纯化;而在细胞质内表达蛋白,可能是可溶性表达,可能形成包涵体,可溶性的蛋白往往需要复杂的纯化步骤,而包涵体易于分离,纯度较高,但回收具有生物活性的蛋白却变的相当困难,需要对集合的蛋白进行变复性,通常活性蛋白的得率比较低,表1列出了不同策略对表达、纯化的阻碍,关于其中的有些缺点能够通过一定的方法进行克服和幸免,如利用DNA重组技术给外源蛋白加上一个亲和纯化的标签,有助于可溶性外源蛋白的选择性纯化,并能爱护目标蛋白不被降解(96)。
表 1 重组蛋白不同表达策略的优点和缺点表达策略优点缺点分泌表达至细胞外增强正确二硫键的形成降低蛋白酶对表达蛋白的降解可获得确定的N末端显著减少杂蛋白水平,简化纯化不需要细胞破裂表达水平低多数蛋白不能进行分泌表达表达蛋白需要进行浓缩细胞周质空间表达增强正确二硫键的形成可获得确定的N末端显著减少杂蛋白水平,简化纯化好些蛋白不能分泌进入周质空间没有大规模选择性的开释周质空间蛋白的技术周质蛋白酶可引起重组蛋白酶解胞内包涵体表达包涵体易于分离爱护蛋白质不被降解蛋白质不具有活性对宿主细胞生长没有大的阻碍,通常可获得高的表达水平需要体外的折叠和溶解,得率较低具有不确定N末端胞内可溶性蛋白表达不需要体外溶解和折叠一样具有正确的结构和功能高水平的表达常难以得到需要复杂的纯化可发生蛋白质的酶解具有不确定的N末端在细胞的提取物中,除了目标蛋白外,还含有其它各种性质的蛋白、核酸、多糖等。
(—)⏹1 生物工程下游技术的主要内容、根本任务和主要目标?⏹2 生物产品与普通化工产品分离过程有何不同?⏹3 设计生物产品的分离工艺应考虑哪些因素?⏹4 初步纯化与高度纯化分离效果有何不同?⏹5 分离纯化的得率与纯化倍数如何计算?⏹6 现化生物分离技术研究方向有哪些特点?(二)1.为什么要进行发酵液预处理?处理的目标及内容分别是什么?①.发酵液多为黏度大的悬浮液;②.目标产物在发酵液中的浓度常较低;③.成分复杂,固体粒子可压缩性大,悬浮物颗粒小,相对密度与液相相差不大。
因此,不易通过过滤或离心进行细胞分离。
对发酵液进行适当的预处理,以便于固液分离,使后续的分离纯化工序顺利进行。
发酵液的预处理过程包括:①发酵液杂质的去除,包括除去杂蛋白、无机盐离子以及色素、热原、毒性物质等有机物质;②改善发酵液的处理性能,主要通过降低发酵液的黏调节适宜的PH值和温度、絮凝和凝聚。
2.发酵液金属离子的去除方法分别有哪些?(1)钙离子的去除⏹加入草酸,生成草酸钙,沉淀去除。
⏹草酸与镁离子结合生成草酸镁,去除Mg2+⏹草酸酸化发酵液,改变其胶体状态,有助于目标产物转入液相。
⏹在用量大时,可用其可溶性盐。
⏹反应生成的草酸钙还能促使蛋白质凝固,提高滤液质量。
(2)镁离子的去除⏹可加入三聚磷酸钠,形成络合物。
⏹还可用磷酸盐处理,大大降低钙和镁离子。
(3)铁离子的去除⏹一般用黄血盐去除,形成普鲁士蓝沉淀。
3.杂蛋白去除的方法和机理分别是什么?去除方法主要有:盐析法、等电点沉淀法、加热法、有机溶剂沉淀法、吸附法等盐析:在蛋白质溶液中加入一定量的中性盐(如硫酸铵、硫酸钠、氯化钠等)使蛋白质溶解度降低并沉淀析出的现象称为盐析(salting out)。
这是由于这些盐类离子与水的亲和性大,又是强电解质,可与蛋白质争夺水分子,破坏蛋白质颗粒表面的水膜。
另外,大量中和蛋白质颗粒上的电荷,使蛋白质成为既不含水膜又不带电荷的颗粒而聚集沉淀。
模拟移动床吸附分离是一种重要的化工分离技术,它在化工生产和环境保护领域有着广泛的应用。
本文将简要介绍模拟移动床吸附分离的过程,包括其基本原理、工艺流程、关键参数和优势等内容。
一、模拟移动床吸附分离的基本原理模拟移动床吸附分离是利用吸附剂对混合气体或混合液中的组分进行选择性吸附,从而实现组分的分离。
其基本原理可概括为:通过物料的逐步移动,使吸附剂经历一系列的吸附、解吸和再生过程,最终实现对混合物的有效分离。
二、模拟移动床吸附分离的工艺流程1. 进料阶段:混合气体或混合液经过预处理后,进入模拟移动床吸附分离系统。
在此阶段,吸附剂处于空气状态,等待进料。
2. 吸附阶段:混合气体或混合液在一定的压力和温度下,通过吸附剂层,使其中的一部分组分被吸附,而其他组分通过吸附剂,完成吸附分离过程。
3. 解吸阶段:当吸附剂饱和时,需进行解吸操作,将已吸附的组分从吸附剂上解吸出来,此时通入适量的解吸剂,使吸附剂重新恢复吸附能力。
4. 再生阶段:解吸后的吸附剂需要进行再生操作,将解吸剂脱除并进行处理,使吸附剂重新恢复至吸附状态。
5. 排放阶段:再生后的吸附剂重新恢复至吸附状态,等待下一轮的进料。
以上过程循环往复,实现了对混合气体或混合液的有效分离,从而达到了提纯、浓缩等目的。
三、模拟移动床吸附分离的关键参数1. 吸附剂:选择合适的吸附剂对于模拟移动床吸附分离过程至关重要,吸附剂的种类、粒度、孔径大小等因素都会直接影响分离效果。
2. 进料条件:包括混合气体或混合液的成分、流量、温度、压力等因素,这些条件将影响到吸附剂的选择和操作参数的确定。
3. 操作参数:如压力、温度、流速、再生剂的使用量等操作参数的选择和控制,决定了整个分离过程的效率和质量。
四、模拟移动床吸附分离的优势1. 高效、节能:模拟移动床吸附分离过程中,可以通过合理控制操作参数和优化工艺流程,实现高效的分离效果,同时减少能耗。
2. 适应性强:模拟移动床吸附分离适用于各种气体、液体混合物的分离,且对进料条件的变化具有一定的适应性。
人凝血酶原复合物的制备及临床应用〔1〕黄璠【期刊名称】《临床医药实践》【年(卷),期】2014(000)007【总页数】4页(P529-532)【作者】黄璠【作者单位】江西博雅生物制药股份有限公司,江西抚州 344000【正文语种】中文人凝血酶原复合物(PCC)来源于健康人血浆,是一种具有凝血作用的血浆蛋白静脉注射制剂。
PCC主要由维生素K依赖性的凝血酶原(FⅡ)、凝血酶原转化因子(FⅦ)、抗血友病乙型因子(FⅨ)和自身凝血酶原(FⅩ)等四种凝血因子组成。
这些因子都是在肝中合成的糖蛋白。
由于这四种凝血因子具有极其相似的相对分子质量和等电点、等理化性质,在规模生产时难以使用常规的分离手段将它们分离,故一般的商品PCC皆含有上述四种因子[1,2]。
在临床上,PCC已经被广泛应用于乙型血友病患者、维生素K依赖性凝血因子缺乏症患者、肝病患者、过量服用抗凝药物者及长时间使用FⅧ而产生FⅧ抑制剂的甲型血友病患者的出血症状[2,3]。
近年来,PCC的临床使用量越来越大,而国内由于该产品严禁进口、原料血浆有限和生产厂家少等原因,使得国内PCC产品缺口很大,严重供不应求。
1 PCC的制备直接用于PCC制备的原材料主要有新鲜冷冻血浆(FFP)、去除冷沉淀后的血浆、采用低温乙醇法除去FⅠ沉淀后的上清液和采用低温乙醇法得到的FⅢ沉淀。
有研究表明,采用去除冷沉淀的血浆为原料比使用其他原料所得到的产品好,主要原因如下:第一,FFP中含有一定量的冷沉淀,而冷沉淀的存在会影响PCC的回收,且冷沉淀是制备FⅧ的主要原料,直接采用FFP不利于血浆的综合利用。
第二,采用低温乙醇法获得的原料中含有一定量的乙醇,而这部分乙醇易灭活血浆中含有的一些天然抑制剂,造成凝血因子活化。
目前,国内普遍采用去除冷沉淀后的血浆为原料制备PCC[4]。
PCC制备技术主要有无机盐吸附法和离子交换吸附法,其中离子交换吸附法包括批式吸附法、半流动吸附法和扩张床吸附法等。
扩张床吸附技术研究进展摘要:扩张床吸附层析技术兼有流化床和填充床层析的优点 ,不需预先除去料液中的颗粒而可以直接从料液中吸附目标产物。
它是一种具有集成化优势的分离纯化技术 ,在生物工程产品的下游处理过程中有十分广阔的应用前景。
开发出性能良好的吸附剂基质 ,是该项技术得以广泛应用的关键。
本文通过文献的查阅及总结,从吸附剂基质及技术的应用两个方面综述了扩张床吸附技术的研究进展。
关键词:扩张床吸附技术、进展、吸附剂基质、应用一般而言 ,生物工程产品下游处理过程可分为目标产物捕获、中期纯化和精制三个阶段 ,其中产物[1]捕获阶段最为关键 ,一般由细胞富集、产物释放、澄清、浓缩、初步纯化等操作步骤组成。
目前 ,除去原料液中的固体颗粒最常用的方法是离心和微滤。
但当处理含有微细固体颗粒的高粘度料液时 ,离心的效率会大大降低;而细胞和细胞碎片在膜表面的积累又会使微滤过程的膜通量急剧下降,如果对料液进行稀释 ,随后的浓缩过程将增加额外的能耗。
从发展趋势来看, 生化分离技术研究的目的是要缩短整个下游过程的流程和提高单项操作的效率,以前的那种零敲碎打的做法,研究要有一个质的转变, 国内外许多专家和研究者认同了这种转变,并认为可以从两个方面着手,其一, 继续研究和完善一些适用于生化工程的新型分离技术;其二,进行各种分离技术的高效集成化。
目前出现的一些新型单元分离技术,如亲和法、双水相分配技术、逆胶束法、液膜法、各类高效层析法等,就是方向一的研究结果,作为方向二的高效集成化,最引人注目的是扩张床吸附技术,近10年来研究的热点之一。
与流化床相比,它返混程度很小,因而分离效果较好;与固定床相比,它能处理含菌体的悬浮液,可省却困难的过滤操作。
扩张床吸附(Expanded Bed Adsorption , EBA)技术是上世纪九十年代发展起来的一种新型蛋白质分离纯化技术 ,能直接从发酵液或细胞匀浆中捕获目标产物。
扩张床是吸附剂处于稳定状态的流化床[2]-[4]。
与串通的填充床层析不同的是在扩张床吸附操作中吸附剂(或层析剂)层在原料液的流动下可产生适当程度的膨胀,其膨胀度取决于吸附剂的密度、流体速度。
当吸附剂的沉降速度流体向上的流速相等时,扩张床达到平衡。
由于吸附剂的扩张,吸附剂之间的空隙率增大,可以使原料液中的细胞、细胞碎片等固体颗粒顺利通过扩张床而被排除, 同时原料液中的目标物质则被吸附在吸附剂上,这样就实现了直接从含菌体、细胞碎片或组织萃取物的发酵液中直接分离目标蛋白质的目标。
扩张床的操作可分为平衡、吸附、冲洗、洗脱和复性清洗等五个步骤,它将料液的澄清、浓缩和初步纯化集成于一个单元操作中,减少了操作步骤 ,降低了分离过程的复杂程度,提高了分离效率和产品的收率,例如:假设下游工艺每步回收率为90%,十步后总回收率只有35%;利用EBA技术将前三步整合为一步,增加了产品的回收率,产率可增加23%,还减少了离心机、过滤等设备的投资。
近年来,EBA技术已引起人们的广泛兴趣,国外有关扩张床吸附基质的研究以及其应用的报道从 1993 年以来层出不穷,国内关于扩张床的报道几乎为空白。
一:吸附剂基质的研究进展吸附剂的基质材料历来是层析过程的关键 ,直接影响着过程的传质和分离效率。
扩张床吸附也属于层析过程 ,其操作特性介于流化床和固定床之间 ,吸附剂依靠流速在床层中悬浮起来 ,但流动接近于平推流 ,与固定床相似[5]。
这其中基质起了十分重要的作用 ,设计出一种流动和吸附性能良好的扩张床基质 ,是保证高效地实现这一过程的关键 ,因此 ,必须对基质进行新的设计。
通过大量文献的查阅,下面就近十年来扩张床吸附剂基质的研究状况进行了总结。
1.1 扩张床吸附剂要求[6]Chase和Draegerhs根据大量的实验研究,总结出用于扩张床操作的吸附剂应满足的六项基本要求:(1)吸附剂的尺寸和密度应保证其终端流速与料液中需除去的固形颗粒间有明显的差异;(2)吸附剂必须有一定的粒径和密度分布,在膨胀床内会形成稳定的分级,从而减小固液相间的返混;(3)吸附剂应具有良好的孔道结构,不易被料液中的脂类、核酸和杂蛋白等生物物质污染;(4)吸附剂应具有活性基团,可以修饰具有特异性吸附的配基,使吸附剂对目标产物具有较高的吸附容量:(5)吸附剂应具有高化学稳定性和良好机械强度,其中高的化学稳定性可以保证吸附剂可以承受较苛刻的洗脱条件,而良好的机械强度可延长吸附剂的使用寿命;(6)吸附剂应具有良好的传质性能,在较高的流速下,可以保持较高的吸附量。
1.2 吸附剂基质材料理论上一些用于固定床的传统吸附剂也可以用于扩张床吸附,但是由于其尺寸小和密度低不能保证其在较高流速下操作,因而体现不出扩张床吸附技术在生物分离中集成化的优势[7]。
根据Stoke公式,颗粒的终端流速与颗粒的直径、固相与液相间的密度差成正比,与液相粘度成反比。
膨胀介质的粒径过小,在实际操作时为避免膨胀率过高,所用的流速较低:粒径过大,目标产物的扩散路径较长,造成吸附量的下降,分离效率降低;膨胀介质的密度越高,终端流速也就越高,操作时流速有较宽的选择范围。
研究表明,具有一定粒径和密度分布的膨胀介质,在流体作用下,在床内可以形成稳定的分级,大粒径和高密度介质分布于床层底部附近,而小粒径和低密度介质集中在床层的顶部,从而保证膨胀床内的混合程度较低。
近年来,研究人员己经开发了多种用于膨胀床吸附操作的高效新型膨胀介质[8],如Silica gels, Cellulose matrix, Agarose kiese1guhr, Controlled poreglass fit,氧化错型吸附剂以及亲水性的全氟聚合物等。
这些膨胀床介质的密度在1.1-3.0 g.mL-1,之间,粒径为50-400微米。
但上述的吸附剂或对蛋白质的吸附容量过低,或受清洗条件的限制,用其生产的产品很难满足生物制药的相关规定。
Amersham Pharmacia Biotech公司开发的Streamline系列复合型吸附剂,在交联的琼脂糖凝胶内包埋晶体石英或金属颗粒以提高吸附剂的密度,克服了以上的问题因而受到广泛的应用。
最近人们又开发了薄壳型的吸附剂,这种吸附剂具有较大的吸附面积和较短的传质路径,同时通过选取适当的内核,可以保证其具有较高的密度和用来满足不同的操作目的,因此这类吸附剂的开发倍受人们的关注。
目前 ,尚没有聚合物高分子微球作为扩张床基质的报导,主要是因为共聚单体的亲油性,与增重无机亲水微粒的相容性较差,聚合过程中会出现相分离,致使得到的微球中增重颗粒含量不一致,或包埋太少,增重效果不明显。
1.3 扩张床基质制备方法关于扩张床基质的制备方法,目前只有很少的文献予以具体的报导 ,商业化扩张床基质的制备细节 ,更是无从得知。
这也从另外一个角度说明 ,开发具有我们自身知识产权的扩张床基质是很有必要的。
总结已报导的制备方法[6],大致可以分为如下几种:(1)共混包埋法共混包埋法是将增重微粒均匀分散在天然亲水性高分子溶液中,通过溶解、结晶、再生等手段得到多孔基质。
琼脂糖和纤维素都存在明显的链聚集结晶区域 ,结晶再生时能形成稳定的多孔网络结构 ,并能将增重材料包埋其中。
例如 ,将纤维素的黄原胶溶液与含微米级 TiO 颗粒的水溶液共混 ,升温溶解 ,然后在甲醇溶液中再生 ,即能得到混合型的基质 ,但由于机械强度不够 ,需要进行后交联反应增加基质[9]的强度。
由于基质是经过研磨后筛分而得 ,形状并不一致 ,这会影响扩张时的流体力学特性。
另外 ,TiO 微粒随机分散在纤维素骨架的网络结构中 ,也会影响蛋白质分子的传质效果。
经典的纤维素层析基质的制备采用“反相悬浮再生法”,即将纤维素的黄原胶溶液反相悬浮在油相中 ,然后再生出多孔珠体[10]。
如果采用这种方法包埋较大粒径的增重颗粒 ,制备出核壳型的纤维素基质 ,可能会改善上述存在的问题。
(2)反相悬浮交联法大部分扩张床基质采用这种方法制备。
由于增重内核或微粒 ,如不锈钢、二氧化钛、二氧化锆等 ,为亲水性的物质 ,使用反相悬浮法可以将它们包埋在亲水性的天然高分子骨架中。
例如 ,使用石蜡油作分散相、Span85 作乳化剂 ,将不锈钢微珠分散在琼脂糖的水溶液里 ,控制搅拌速度以获得不同的琼脂糖层[11]厚度因而密度不同 ,逐步降温冷却即可获得高密度核壳型基质。
如果在水相中加入交联剂如环氧氯丙烷 ,则可实现反相悬浮交联 ,基质的强度可以进一步提高 ,而孔隙率并不受到明显的影响 ,商业化的 Streamline 基质即是如此。
反相悬浮法能使大多数增重颗粒被包埋 ,粒径分布较广 ,能够满足扩张床基质的要求 ,缺点是基质的密度不易控制。
(3) 表面改性法可以分为化学改性和共聚物改性两种。
氟化二氧化锆(FmZr)系直接在多孔(ZrO)表面化学改性而得 ,由于氟化物为强Lewis 碱 ,而 ZrO 表面具有Lewis 酸位点 ,改性极易完成。
聚丙烯酰胺/ ZrO水凝胶则经共聚物改性而来:将含有功能基化的单体、交联剂和引发剂的溶液直接与多孔 ZrO 接触 ,然后引发共聚而得。
实际上 ,改性并不能使所有的非特异性作用位点得到屏蔽。
此外 ,多孔 ZrO 的获得也有不同的方法。
Voute 使用的多孔 ZrO 系用0.1~2 m的粉末悬浮液 ,经抽干、蒸发、脱水、聚集 ,然后在600~800 ℃高温烧结而得 ,所得到的基质形状不规则。
Griffith 则采用油包水型的乳液方式得到多孔 ZrO :以花生油和油醇作油相 ,以 Triton X2100 作乳化剂 ,加入 ZrO 悬浮液搅拌得到乳化液 ,85 ℃脱水固化 ,收集颗粒 ,高温烧结后得到多孔基质。
所制备的基质颗粒形状较规则 ,但制备工艺复杂 ,步骤繁琐。
扩张床基质的制备 ,可以参照磁性基质的研制方法 ,大量文献报导了磁性微粒亲油化处理之后被高分子共聚微球包埋的情况;另外 ,作为增重剂之一的二氧化钛的亲油化处理工艺 ,在研究上和工业应用中都十分成熟。
可以相信 ,这方面的尝试将是有益的。
二:EBA技术应用进展扩张床现已成功地用于大肠杆菌匀浆、包涵体, 大肠杆菌培养液, 酵母细胞匀浆, 酵母培养液,杂交瘤细胞培养液以及动物组织产物的提取, 也可将扩张床用作生物反应器。
其规模也正从中试向工业化方向发展。
近些年来,随着新型吸附剂和膨胀装置的开发和设计,扩张床吸附技术在生物加工过程中得到越来越广泛的应用[12],如蛋白质提纯、抗体纯化、细胞分离、DNA纯化、细胞破碎和ELISA 分析等方面。
尽管目前许多应用还仅限于实验室规模,但已经有一些中试或具有生产规模的应用实例。
例如,美国Genentech公司的单克隆抗体的提取。
扩张床吸附技术实际应用的例子很多,根据文献报道总结了近年来扩张床吸附技术在生物分离领域的几个应用成功的实例:(1)重组人白介素 8 的提纯:Barnfield[13]用 300mL阳离子交换剂STREAML NESP 在 STREAML NE 50 扩张床上, 从16L 大肠杆菌破碎液里直接提取复性后的重组人白介素8,一步得率为97%, 纯化倍数为4. 35 倍。