生物制药工艺学课件9吸附法2011.pptVIP

什么是亲和吸附？ 亲和吸附分离是利用溶质和吸附剂之间特殊的化学作用，从而实现分离。 吸附剂由载体和配位体组成 亲和吸附的特点 效率高：利用亲和吸附可以从粗提液中一次性分离得到高纯度的活性物质。 分离精度高：可用于分离含量极低，结构相近的化合物 但通用性较差，洗脱条件苛刻 亲和吸附载体的种类 种类 组成 性能 多孔玻璃载体 硅酸盐 坚硬、耐酸碱、易修饰 聚丙烯酰胺 凝胶载体 丙烯酰胺 N,N-亚甲基双丙烯酰胺 亲水性好 可供活化基团多 纤维素载体 多糖类物质 来源丰富，但非特异性吸附及空间位阻强，对分离不利 葡聚糖凝胶载体 经环氧丙烷交联的多糖类 理化性质稳定，但粒径太小 载体的活化和偶联 亲和吸附的载体通常是惰性的，往往不能直接与配基连接，偶联前需要先活化，活化的方法主要有： 溴化氰活化法：琼脂糖、葡聚糖引入亚氨基碳酸盐； 高碘酸活化法：氧化多糖，生成烷基胺 环氧化法：多糖类载体与环氧氯丙烷作用生成环氧化合物，再与氨基偶联； 甲苯磺酰氯法：参见教材p279 双功能试剂法 二乙烯砜 配基偶联方法(P281) 载体经活化后，就可以进行与配基的偶联反应。具体方法如下： 碳二亚胺缩合法 酸酐法 叠氮化法 重氮化法 影响亲和吸附的因素 配基浓度 配基浓度高有利； 空间位阻 加入“手臂链”以降低空间位阻的影响；(P277) 配基与载体的结合位点 就蛋白质等大分子作为配基时，与载体连接的键越少越好； 载体孔径：孔道大小； 微环境：载体或“手臂链”的极性、电性； 第九章 吸 附 法 第一节 影响吸附的因素 第二节?? 常用吸附剂 第三节 溶剂与洗脱 什么是吸附？ 吸附过程通常包括：待分离料液与吸附剂混合、 吸附质被吸附到吸附剂表面、料液流出、吸附质解 吸回收等四个过程。 料液与吸附剂混合 吸附质被吸附 料液流出 吸附质解吸附 Step1 Step2 Step3 Step4 吸附作用：物质从流体相浓缩到固 体表面从而达到分离的过程； 吸 附 剂：在表面上能发生吸附作 用的固体； 吸 附 物：被吸附的物质。 吸附的基本概念 正 吸 附：用吸附剂吸附提取液中的有效成 分，易于在杂质少的溶液中进行； 负 吸 附：用吸附剂吸附提取液中的杂质 。 吸附的种类 常见的吸附类型及其主要特点 物理吸附： 吸附作用力为分子间引力、无选择性、无需高活化能、吸附层可以是单层，也可以是多层、吸附和解吸附速度通常较快。 化学吸附：吸附作用力为化学键合力，需要高活化能、只能以单分子层吸附，选择性强、吸附和解吸附速度较慢。 常见的吸附类型及其主要特点 物理吸附 化学吸附 吸附作用力 分子间引力 化学键合力 选择性 较差 较高 所需活化能 低 高 吸附层 单层或多层 单层 达到平衡所需时间 快 慢 对被分离的物质具有较强的吸附能力； 有较高的吸附选择性； 机械强度高、性能稳定； 再生容易； 操作简便、设备简单； 价廉、安全。 吸附与洗脱过程中pH变化小，较少引起生物活性物质的变性失活。 吸附法的优点 天然吸附剂的吸附性能和吸附条件较难控制； 吸附选择性差； 收率低； 难以连续操作。 吸附法的缺点 吸 附 流 程 预处理 上样 吸附 洗杂 洗脱 再生 将吸附剂磨碎成小颗粒，增加表面积; 通过表面处理使其具有一定的吸附性称吸附剂 的活化。 第一节 影响吸附的因素 一、 吸附剂的特性 吸附现象发生在界面; 吸附剂表面积愈大，吸附量愈多。 增加吸附剂表面积的方法有： 1、目的物从溶解度较大的溶剂中被吸附时，吸附量较少； 相反,洗脱时，采用溶解度较大的溶剂，洗脱量较大。 2、极性吸附剂易吸附极性物质; 极性吸附剂适宜从非极性溶剂中吸附极性物质 非极性吸附剂适宜从极性溶剂中吸附非极性物质。 3、同系列物质，次序愈在后面的物质，极性愈差， 因而愈易为非极性吸附剂所吸附，而愈难为极性吸附剂 所吸附。 二、吸附物的性质 1、温度：吸附一般是放热的，升高温度会使平衡吸附量降 低。大分子物质升高温度会使吸附加快 2、pH：对蛋白质或酶类等两性物质，在等电点附近吸附量 最大。 3、盐浓度：有些情况下盐能阻止吸附，但在另一些情况下盐能促进吸附，甚至有的吸附剂一定要在盐的存在下，才能对某种吸附物进行吸附。 三、吸附的条件 平衡浓度：在吸附达到平衡时，吸附物的浓度称为平衡浓度。吸附物的平衡浓度愈大，吸附