生物工程设备 教学课件 作者 郑裕国 主编 薛亚平 副主编 第十章 离子交换吸附与层析分离设备.pptVIP

尚辅网 尚辅网 第一节 离子交换过程原理与设备 一、离子交换过程原理 （一）离子交换树脂的分类 （二）离子交换树脂的性能评价 离子交换树脂必须具备一定的理化性能。 1．外观 2．膨胀度 3．交联度 4．交换容量 5．滴定曲线 （三）离子交换的理论基础 1．静力学 2．动力学 第二节 吸附过程原理及设备 一、吸附过程与原理 （一）吸附法基本概念 （二）常用吸附剂 1．活性炭 2．硅胶 3．氧化铝 4．大孔网状聚合物吸附剂 5．W-Way沸石 （三）吸附剂的性能要求 1．大的比表面积 2．颗粒大小均匀 3．具有一定的吸附分离能力 4．具有一定的商业规模及合理的价格 第三节 层析原理与设备 一、凝胶层析 （一）基本原理 （二）凝胶的分类与特性 1．凝胶的分类 （1）聚丙烯酰胺凝胶 （2）聚丙烯酰胺葡聚糖凝胶 （3）聚乙烯醇凝胶 （4）琼脂糖凝胶 （5）葡聚糖凝胶 （6）Superdex Pharmacia公司提供的新型凝胶过滤介质 2．凝胶特性参数 （1）排阻极限（exclusion limit） （2）分级范围（fractionation range） * * 尚辅网 萃取是一个重要的提取方法和分离混合物的单元操作。这是因为萃取法具有：①传质 速度快、生产周期短，便于连续操作、容易实现自动控制；②分离效率高、生产能力 大等一系列优点，所以应用相当普遍；③能量消耗较少，设备投资费用不高；④采用 多级萃取可使产品达到较高纯度，便于下一步处理，减少以后工序的设备和操作费用 尚辅网 （四）离子交换平衡 （五）离子交换树脂和操作条件的选择 二、离子交换设备 （一）间歇式离子交换设备 1．反吸附离子交换罐 2．固定床离子交换设备 3．薄膜压滤式离子交换设备 4．活动式自动化离子交换设备 （二）半连续移动床式离子交换设备 （三）连续式离子交换设备 2．ISEP系统 （1）ISEP系统的工作原理 （2）ISEP系统的优点 （3）ISEP的操作方式　　 （4）ISEP系统的应用 （四）离子交换膜与电渗析 1．离子交换膜 2. 电渗析技术 三、离子交换设备的计算 （一）固定床的放大 1．据单位树脂床体积中所通过的溶液的体积流量相同的原则进行放大 2．根据单位树脂床截面积上所通过溶液的体积流量相同的原则进行放大 （二）连续逆流离子交换设备的计算 尚辅网 （四）吸附平衡 二、吸附操作方式 （一）分批（间歇）式吸附 （二）连续式吸附 三、 吸附设备 （一）固定床吸附 1．固定床吸附的理论基础 （二）扩张床吸附 1．扩张床吸附剂 2．扩张床的吸附过程 3．扩张床的设备结构 4．扩张床的操作 5．扩张床吸附技术的应用和前景展望 (三) 流化床吸附 (四) 移动床和模拟移动床吸附 尚辅网 （3）溶胀率： 溶胀率＝100％×（溶胀处理平衡后重量－干燥重量）/干燥重量 （4）凝胶粒径 （5）床体积（bed volume） （6）空隙体积（void volume） （四）凝胶层析操作 1．装柱 2．加样 3．洗脱 （五）凝胶柱的再生和保存 1．再生 2．保存 （六）凝胶层析设备 1．柱层析装置 2．薄层凝胶层析装置 3．AM90-1型凝胶层析仪 4. 封闭连续柱层析装置 （七）应用 1．脱盐 2．分离提纯 3．测定高分子物质的分子量 4．高分子溶液的浓缩 二、亲和层析过程与设备 （一）概述 （二）基本原理 （三）亲和吸附介质的制备 1.亲和配基 （1）酶的抑制剂 （2）抗体 （3）A蛋白 （4）凝集素 （5）辅酶和磷酸酰苷 （6）过渡金属离子 （7）组氨酸 （8）肝素 2．亲和吸附介质 （1）溴化腈活化法 （2）环氧基固定法 （A）直接固定化法 （B）间接固定化法 (a) 氧化法 （b）碳二亚胺法 （c）戊二醛活化法 （3）硅胶的活化 3．间隔臂 （四）亲和层析过程及其分析计算 1．分离过程 2．分析计算 （五）亲和层析设备 1．亲和层析柱 （六）应用举例 1．2-胰凝乳蛋白酶的提纯 （1）亲和吸附剂（Σ-氨基-N-乙酰-Ｄ-色氨酸）的制备? （2）分离 2．单克隆抗体(McAb)亲和层析柱纯化重组人α2a干扰素(rHuIFN-α2a) （1）rHuIFN-α2a的粗提： （2）亲和层析 3．基因重组融合蛋白的纯化 * * * * *