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分离提纯

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分离提纯相关的资讯

  • 关于举办“2024精细化工高纯化学品分离提纯精制 技术应用与装备开发论坛”的通知
    关于举办“2024精细化工高纯化学品分离提纯精制技术应用与装备开发论坛”的通知各有关单位:精细化工高纯化学品是我国现阶段化工生产高质量、高端化发展的关键,是化学工业中最具活力的新兴发展领域之一,是国内外产业界和学术界抢占的战略制高点。分离提纯精制技术是其生产工艺过程中的核心环节,是产品质量的重要保证。为了进一步促进国内精细化工高纯化学品领域的技术交流,我单位将于2024年6月28日-30日在南京召开“2024精细化工高纯化学品分离提纯精制技术应用与装备开发论坛”。本次大会将围绕精细化工高纯化学品的分离提纯、智能优化、分析检测、节能降耗及其关键设备等研究方向,涵盖精馏、结晶、吸附、膜分离、萃取、吸收、检测等分离技术在基础理论研究、工艺流程、工业化生产等相关进展,通过产学研用的结合,助力企业实现转型升级高质量发展,解决我国面临的“卡脖子”技术难题,推动精细化工高纯化学品和高端材料及下游应用。诚邀全国高等院校、科研院所、企事业单位在高纯化学品及相关领域工作的专家学者、科研人员、工程技术人员、管理人员等参会交流。现将有关事项通知如下:论坛主题: 展示最新应用成果助力行业高质量发展一、会议组织:主办单位:中国化工企业管理协会医药化工专业委员会中科凯晟(北京)化工技术研究院协办单位:招募中(欢迎来电咨询洽谈)赞助单位:北京日新远望科技发展有限公司宁波信远膜工业股份有限公司浙江汇甬新材料有限公司会议形式:专家演讲、案例分析、互动交流、仪器设备展示二、时间地点:时间:2024年6月28日—30日(28日全天报到)地点:南京市(具体地点通知给已报名人员)三、会议费用:会务费:2500元/人(含会议费、资料费等);同一企业报名2人以上2200元/人,高校科研单位1800元/人,收费住宿统一安排,费用自理。四、会议日程6月28日(全天):会议酒店报到;展商布展;6月29日(全天):论坛开幕、大会特邀报告、展览展示;6月30日(08:30-11:30):大会特邀报告、展览展示;6月30日(11:30-12:00):闭幕式!大会结束!五、出席嘉宾:龚俊波 天津大学教授——高纯化学品结晶技术李群生 北京化工大学教授——高纯/超高纯化学品精馏关键技术与应用姚克俭 浙江工业大学教授——高纯化学品分离工艺过程、装备和控制的研究和应用陈建新 河北工业大学——高纯精细化学品高效结晶精制与过程强化关键技术开发赵亚平 上海交通大学教授——基于超临界CO2的萃取精馏和模拟移动床分离技术及其应用陶金亮 河北工业大学教授——工业全逆流立体传质塔板在反应及催化精馏领域的特性及应用研究张 扬 华南理工大学教授——高纯化学品结晶分离过程中基于PAT优化结晶过程控制晶形与粒度的工业实例研究王荷芳 河北工业大学教授——高纯度电子级溶剂绿色催化精馏节能工艺开发与应用杨立斌 天津科技大学教授——熔融结晶技术在高纯产品中的实践应用魏玉峰 浙江华海药业股份有限公司高级总监——制药过程结晶工艺开发、转移中的常见问题马鹏程 中国科学院新疆理化技术研究所研究员 ——聚集诱导油水分离工艺张鹏伟 俱力(北京)科技发展有限公司总经理——超高压(HPP)在植物萃取上的优势张庆武 北京日新远望科技发展有限公司教授级高级工程师——高品质活性碳纤维膜在精细化工分离纯化中的应用王作荣 宁波信远膜工业股份有限公司总工程师 ——渗透汽化有机溶剂脱水技术应用案例分享张立峰 浙江汇甬新材料有限公司总经理——微波法第二代分子筛膜在高纯化学品提纯精制中的应用张春芳 江南大学化学与材料工程学院教授报告主题:正在确认中(更多专家报告正在确认中,敬请关注……)六、主要交流内容:一)、高纯化学品分离纯化技术研究与装备1、高纯化学品分离纯化技术工艺研究思路2、高纯化学品分离纯化过程中存在的共沸、近沸和热敏损失问题3、新能源电子化学品痕量杂质分离技术4、精密精馏和层式熔融结晶耦合纯化技术及成套工艺包开发5、吸附-精馏-结晶耦合分离技术研究开发与应用6、连续色谱分离填料、装备和优化成套技术开发与应用7、二元醇系列高难物系产品分离过程与装备8、集成分离技术在多项光学级产品分离中应用9、高纯度化学品精馏过程强化关键技术开发应用及节能减排10、高纯/超高纯化学品精馏关键技术装备研发与工业应用11、熔融结晶技术在锂电化学品的提纯中应用二)、新型分离材料的开发与应用1、新型陶瓷膜材料的研究开发与应用2、高效分离有机溶剂的新型膜材料开发与应用3、有机功能性膜材料开发与应用4、分子筛膜分离技术的研究与应用5、功能性吸附分离材料研究及产业化6、高性能色谱分离材料和色谱柱的研制与应用7、无机离子交换材料的开发与应用8、新型高分子膜材料的开发与应用三)、高效分离设备的开发与反应分离耦合技术1、分离提纯过程节能装备及高效精馏装备开发与应用2、膜过滤系统和模拟移动床系统设备的开发与应用3、连续离交系统和浓缩干燥技术的开发与应用4、超级浮阀塔板装备与高效S型填料的装备的开发与应用5、多级萃取设备和结晶设备的开发与应用6、膜分离设备及固液分离装备的开发与应用7、多相氧化组合反应器与耦合分离新技术应用8、膜分离及膜反应分离一体化技术开发与应用9、LC高效层析分离技术设备开发与应用10、反应-膜分离耦合强化技术的研究与应用11、反应-渗透蒸发耦合技术与无机膜反应器的应用12、超临界流体技术与膜分离耦合技术★新装备与新仪器科技创新成果展示:会议期间将举办新装备与新仪器成果展示活动,欢迎各仪器、装备开发单位积极参加展台展示及技术推广报告。(详情请联系会务组咨询)七、参会对象:全国制药、精细化学品和有机合成产品的生产企业;从事分离纯化技术与工艺放大优化研究领域的相关科研院所、大专院校;分析检测、质量标准等部门的研究和工作人员;为企业提供分离纯化、工艺优化设计和技术服务的单位;与分离纯化、分析检测相关设备与仪器仪表生产企业及贸易公司等。八、论文征集:本次会议面向全国征集与主题相关的学术报告、论文、调研成果,印刷会刊(论文集)作为会议资料,提交人员于6月20日前将论文发送至邮箱zghg2012@126.com。要求论文字数不超过5000字,文件格式为word文档。九、联系方式:联系人:赵老师 电话:13001080157(同微信) 电子邮箱:zghg2012@126.com附 件:参会回执表中国化工企业管理协会医药化工专业委员会 二○二四年五月附件: 2024精细化工高纯化学品分离提纯精制技术应用与装备开发论坛参会回执表单位名称邮 编通讯地址联 系 人部 门职 称手 机电 话传 真参会代表 登记 姓 名性 别职务/称 手 机 电 子 邮 箱发票事宜发票单位名称:发票项目: □培训费 □会务费问题征集(以便报告专家在备课时更有针对性):银行汇款至:户 名:北京邦凯企业管理咨询有限公司开户行:中国工商银行北京玉泉路支行账 号:0200063009200050454签名/盖章:日 期:1、请您准确填写上表各项信息,以便我会制作代表证等相关培训资料。2、请您在回传此确认表后3个工作日内办理付款,汇款注明:南京纯化分离注册费用3、请您付款后把汇款底单发给联系人,款到后我们会给您邮寄正式发票。4、我们在会议前一周左右给您发第二轮报到通知。联系人:赵老师 电话:13001080157(同微信) 电子邮箱:zghg2012@126.com
  • 氢气的提纯方法
    关于氢气生成技术的技术考量为气相色谱和气相色谱/质谱应用提供载气的氢气发生器利用多项技术提供高纯度氢气。本文将探讨各种氢气提纯方法。前 3 种方法结合使用 PEM(质子交换膜)和多种提纯技术,第 4 种方法使用综合钯电解槽。PEM/钯扩散钯薄膜氢气提纯器利用压力驱动跨钯薄膜扩散原理工作。只有氢气能够扩散穿过钯扩散器。钯扩散器款式多样,包括管、螺旋管或薄膜箔阵列。钯扩散器由钯银合金材料制成,该材料在加热到标称 300oC 以上时具有只允许单原子氢穿过其晶格的独特属性。与钯薄膜表面接触的氢分子离解为单原子氢并穿过薄膜。在钯薄膜的另一侧,单原子氢重新组合为双原子氢。 PEM/钯扩散过程特点与优势 超高纯度氢气,几乎无水分或氧气携带。纯度超过 99.99999%。 无需例行维护。 提纯器中钯扩散器的预计正常使用寿命约为 5 年,取决于具体应用以及使用情况(来源: http://pureguard.net/cm/Library/FAQs.html)问题 使用钯银合金时,意外断电会对扩散器造成无法逆转的损害。 钯银合金会吸收氢气,导致体积增加或变形变脆。 如果扩散器因孔洞而破裂,对此进行维修无经济优势。 在氢气存在时保证钯薄膜不冷却对于延长使用寿命至关重要。即使提纯器短时间内在最佳工作温度范围外运行,也会使其耐用性下降。 氢气进入扩散器“提纯”侧后,需定期清理电解槽“未提纯”侧遗留氢气(仍包含氧气和水分等杂质)。这样可以确保有充足数量的氢分子可进行跨钯薄膜传递,以便维持扩散器效率。这一过程非常复杂,如果系统设计不佳,会使扩散器输出压力/流量产生脉冲效应。 反应在超高温度下进行,该过程中出现任何火源都非常危险,由此会引发安全顾虑。用于驱动加热器盒的电流在此温度下非常危险,如果发生任何问题都有可能产生明显电弧。 需要更换提纯器中的钯薄膜,更换间隔约为 5 年。 推荐使用备用电解槽消除停机时间。 碳排放量更大,因为需要用电将钯合金加热至工作温度。 钯电解槽/提纯器综合系统采用金属钯阳极,由于水无法有效传导电流,因此添加强水溶性电解质,通常使用 20% 的氢氧化钠 (NaOH)。钯管束作为阴极,只有氢及其同位素能够穿过阴极,生成超高纯度氢气。钯电解槽/提纯器综合系统特点与优势超高纯度氢气,几乎无水分和氧气携带问题 每 12 个月必须更换电解槽中的电解质溶液。使用的电解质为 NaOH(氢氧化钠),氢氧化钠为腐蚀性物质,必须小心处理。更换过程至少需要 8 个小时的冷却时间和 4 个小时的启动时间。必须事先排空所有之前使用的电解质溶液。 含硫化合物和不饱和碳氢化合物会降低渗透性。 氢氧化钠会腐蚀设备,久而久之会造成损害。 使用质量较差的电解质会损害电解槽的电化学装置。 存在电解质泄漏风险,会灼伤皮肤。 PEM/吸附剂变压吸附变压吸附技术利用改变通过两个充满吸附材料(珠状)柱的流量的原理工作,其中的吸附材料作为分子筛。氢通过一个柱时,少量干燥气体沿另一柱传递。无吸附能力时,吸附材料会强制再生。该动作会在柱中完全再生吸附材料,因此无需更换材料。少量产品氢气冲走废物后,容器为下一生产周期准备就绪。生产的氢气干燥程度极高,水分含量仅为 1ppm。 PEM/吸附 PSA 过程特点与优势 稳定性高,可再生技术。 无高压或与之关联的高电流。 连续氢气流,无压力波动或脉冲效应。 维护要求限于消电离器盒的更换。无需更换干燥剂或危险的腐蚀剂。 启动和停机程序简短方便。 操作简便,运行可靠。 与其他氢气提纯方法相比,能耗较低,因此运行成本更低。 行业研究表明使用钯技术能够生产最干燥的氢气,但根据 Agilent 技术公司的纯度建议,PSA 足以满足气相色谱/质谱的要求。问题电解槽更换成本更高。用于再生分子筛的氢气会排入空气。也可选择市场中将此部分氢气通过催化剂以消除向空气排放氢气的氢气发生器。 PEM/硅胶干燥系统使用硅胶干燥柱是另一常用提纯方法并且因其简便易行而被广泛采用。使用 PEM 技术产生的氢气会流过不锈钢干燥盒去除水分。干燥柱通常由硅胶珠组成,硅胶珠在氢气中作为干燥剂,可产生满足行业纯度要求的高纯度氢气。 PEM/硅胶干燥过程特点与优势干燥器(硅胶)和消离子器盒更换简便。满足气相色谱纯度的一般要求。与其他提纯方法相比,性价比高。问题通常会存在一些水分或氧气携带。干燥剂(硅胶)需要连续监控并定期更换,具体取决于系统使用情况。使用频繁时,干燥盒可能需要每周更换。
  • 中标| ASDevices中标中国石化燕山分公司二期项目“氢气提纯设施完善项目”
    近期,加拿大ASDevices公司的增强型等离子在线气相色谱分析仪(型号:KA8000Ex)成功中标中国石油化工股份有限公司燕山分公司的二期“氢气提纯设施完善项目”。这次中标是继2021年中国石化燕山分公司一期项目“氢燃料电池汽车用炼化工业副产氢气规模化提纯关键技术研究项目”(该项目成功应用于北京“2022冬奥会”氢燃料电池车辆的氢气品质检测)之后,ASDevices再次获得客户的认可。我们的在线工业气相色谱KA8000Ex在燕山一期项目中自交付以来已经运行了3年多,全天候持续精准在线实时分析检测,具有低维护和低成本的点,深受客户高度赞赏。因此,这次二期项目再次获得客户的信任并非意外之举。充分奠定了加拿大ASDevices 在气体痕量分析,特别是质子交换膜燃料电池用氢气品质在线测量领域的市场领导者地位。ASDevices在线工业气相色谱KA8000Ex可实现对氢气中低于4×10-9(ppb级)硫含量的准确分析,可实现对氢气中常规杂质与关键杂质硫的快速、连续分析,实现对产品质量精确可靠的判定,并帮助装置实现更优控制。在研制针对性、使用EPD技术检测极低含量杂质的灵敏性方面取得了突破性进展。 在线工业气相色谱KA8000Ex 氢中的杂质分析谱图在线工业气相色谱KA8000Ex主要技术特点1.无需预浓缩,在线直接测量硫化物,检测限3. 具有科学验证手段,iGCS全钝化音速喷嘴稀释校准仪确保超痕量检测的有效性和准确性iGCS — 高精度智能动态稀释系统高精度校准和稀释系统 音速喷嘴技术 高稀释比:从 1:2 至 1:3500 (定制 1:10000) 高精度 (全流路钝化处理硫化物 ppb 级检测技术是解决氢能源中关键挑战的重要技术之一。只有通过精准控制氢气中的硫化物含量,才能确保氢能源的高品质、高效能和安全可靠性。ASDevices在线工业气相色谱KA8000Ex,凭借其高灵敏度的固态Epd检测器、超可靠的硫化版气相色谱阀和强大的气相色谱平台,这是一个经过充分验证的面向过程在线的硫化物分析解决方案-应用行业氢能源/钢铁/石油化工等。 关于AsdevicesASDevices总部在加拿大魁北克Thetford Mines,是一家在气相色谱和气体分析行业具有近40年悠久创新历史的公司。主要从事用于气体分析市场的应用研究,技术和解决方案的设计和生产。是世界上为数不多的几家在气相色谱产品上从硬件(Epd增强型等离子放电检测器,uInProve吹扫嵌入式滑动色谱阀,Liplock无死体积色谱接头,ArDSieve氧氩分离色谱柱和iMov模块化炉箱,ASDPure纯化器等)和软件(物联网)上拥有完全自主知识产权和发明专利的公司。我们的GC产品被广泛应用于多个领域,包括氢能、半导体、空分、石油化工和研究领域等。我们的GC系统具有出色的精度、稳定性和重复性,可帮助客户获得准确的分析结果。我们的技术,独特的产品架构和业务模式的组合让我们更加创新而与众不同。我们所有的解决方案是在基于我们称作的可升级的积木构件概念的基础上设计的。这个概念在所有的客户中被证明是成功的,他们可以在我们定制和有效成本解决方案的基础上有更多的时间利用他们丰富的知识来帮助他们的客户解决问题。
  • 技术前沿:沼气分析仪在沼气提纯与安全监测中的应用
    随着国家对沼气能源的重视,越来越多的行业生产和回收沼气,如污水处理厂,垃圾填埋场等,对沼气成分的监测也就必不可少了。下面小编就简要介绍一下沼气分析仪在污水处理厂、垃圾填埋场的现场应用,以及在高校实验室中,沼气分析仪现场应用的常见问题和解决方法。污水处理厂的现场应用污水先通过截流井进入格栅间的粗格栅(打捞较大的渣滓)到格栅间的细格栅(打捞较小的渣滓)到沉砂池(以重力分离为基础,将污水中比重较大的无机颗粒沉淀并排除)再经过提升泵(提升水的高度),提升泵的出水进入生物处理设备(厌氧池、好氧池、缺氧池),生物处理设备的出水进入二次沉淀池,二沉池的出水经过消毒排放。污水处理厂工艺流程其中生物处理设备中有厌氧反应器,污水经过厌氧反应器后产生了沼气,其中CH4的浓度在50%-60%,沼气分析仪采样点就在厌氧反应器后的管道,可以测试出沼气中CH4、CO2、O2和H2S的浓度,样气中主要含水和粉尘,需要经过预处理后,进入仪器测试,通过测试沼气中可燃气体中的浓度(主要是CH4浓度)和沼气的日产量来判断该沼气能否适用。垃圾填埋场的现场应用垃圾填埋场是采用卫生填埋方式下的垃圾集中堆放场地,垃圾卫生填埋场因为成本低、卫生程度好,近年来在国内被广泛应用。垃圾填埋场一般采用分层覆土填埋的方式对垃圾进行处理,堆积一层垃圾后再覆盖一层黄土,这样很容易降低垃圾的污染。垃圾填埋场中沼气是各个气井上的空压机施压将井底的沼气排出,汇总到主输出管道进入气水分离器,除去沼气中的水分和杂质,通过罗茨风机沼气进入原气压缩机,压缩和提高沼气中CH4的浓度,经过提纯后的沼气进行脱硫、脱碳,进入成品气脱水装置再次脱水,最后进入成品气压缩机制成成品气民用。垃圾填埋场工艺流程成品沼气中CH4的浓度在98%左右。沼气分析仪的采样点一般可在气水分离器后和成品气压缩机后的分支管道上,此处样气比较干净,但也必须经过预处理后,才能进入仪器测试,通过测试沼气中气体的浓度判断该气是否适用。对以上两种工艺现场的沼气成分监测,均适合使用在线的沼气分析Gasboard-3200,改产品采用自主研发的NDIR非分光红外技术和ECD长寿命电化学技术,可实时在线测量沼气中CH4、CO2、H2S、O2的体积浓度,测量精度高、结构简单、操作方便、实用性好,目前在国内外垃圾填埋、污水处理、厌氧发酵生产工艺和CDM计量等领域广泛应用。高校沼气项目常见问题和解决方案国内高校和研究所也对发酵产生沼气项目进行试验,需要便携的沼气分析仪对试验进程中每天产生的沼气进行监测。下图是华中农业大学秸秆发酵实验室:Gasboard-3200L现场应用沼气分析仪Gasboard-3200L可同时测量CH4、CO2、O2、H2S的体积浓度,在现场测试的过程中,结合现场使用经验以及返厂维修仪器的情况,以下几个问题需要留意:1仪器进水。沼气中含有大量水分,如果没经过除水或除水效果不好,沼气进入仪器时会带入液态水,导致传感器污染,仪器不能正常使用。2实验室发酵沼气产生量很少,一天一般只有300-500ml,但需要每天进行监测,样气不足,导致仪器测试数值的不准确和不稳定。3实验者对生产的沼气很有信心,对测试样气数据有疑问,但现场无标准气体进行验证。针对以上几个常见问题,解决方案如下:1沼气分析仪配备了预处理,针对水分较多的现场,建议在预处理后加入一个除水过滤器,能有效地除去沼气中的水分和污染物,保证仪器的传感器不进水。2现场沼气产量较少,导致测试值不准确,可通过和客户沟通,沼气过水后,采集起来,直接抽取进入沼气分析仪测试,流量范围在0.7-1.2L/MIN,抽取20s即可读取数据。3在销售过程中,最好建议客户配置标准气体,特别是CH4标准气体,客户对测试样气有疑问时,可测试标准气体,以验证是仪器问题还是沼气生产工艺问题。随着国家对沼气能源的重视,高校、科研部门与沼气相关的研究,大中型沼气工程等沼气相关项目的大量出现,沼气分析仪将有更大的市场和更好的发展前景。
  • 滨海正红发布CH酸纯化器,高纯酸提纯器新品
    酸纯化器一、 产品简介:南京滨正红---酸纯化器:又称酸纯化系统,高纯酸提纯器,酸试剂提纯器,高纯酸蒸馏纯化器等,可用于实验室酸如HNO3、HCl、HF、碱溶液和有机溶剂的纯化,纯化后的酸和Merck的一样好,可用于痕量和超痕量分析的样品制备,纯化器带有液位计方便观察里面的溶液,一个出酸口,一个排废液口,操作维护方便,是超纯净实验室化学反应的必备产品。 实验后期可配套我单位Teflon特氟龙系列试剂瓶收取高纯酸。为了满足更多客户的需求,我厂研发了更大规格的酸纯化器(2000ml)二、工作原理:酸纯化器是利用热辐射原理,保持液体温度低于沸点温度蒸发,再将其酸蒸气冷凝从而制备高纯水和高纯试剂,广泛应用于样品处理及分析中。目前市场上的超纯酸由于价格较贵,很难满足日常分析需求,因此提纯优化酸的质量,是最为经济可行的途径。是超纯净实验室提取高纯酸的得力助手。典型用户:中国地质大学、中国计量科学研究院、中国科学院地球化学研究所、中国工程物理研究院、中核建中核燃料元件有限公司、长沙核工业230研究所、广西壮族自治区海洋环境监测中心站、中国建材地勘中心陕西总队等。 三、 产品特点:1、可以满足ICP、ICP-MS极低的检测限需要及苛刻的分析应用中提供实验室级超纯酸,所用容器均采用Teflon耐腐蚀无吸附塑料,可处理如HNO3、HCl、HF等实验室的常用酸。2、实验证明将金属杂质含量约10ppb的酸经过一次蒸馏后,金属杂质含量可以降低到0.01ppb左右。若对酸要求更高,可增加提纯次数。四、相关参数:型号CH-I 500mlCH-II 1000mlCH-Ⅲ 2000ml名称酸纯化器酸纯化器酸纯化器产酸率30ml/h50ml/h70ml/h温控方式PID温控数显PID温控数显PID温控数显控温精度±1℃±1℃±1℃材质FEP、PTFE、硅胶(冷却水管)电压220V/50Hz功率(W)350优势1.密闭环境下提纯酸,不受环境污染,确保酸纯度2.纯PFA、FEP、PTFE材质制造,空白值低无腐蚀3.技术先进,结构合理,操作简单,一键式操作,蒸干自我保护4.提纯过程中,极少量酸气逸出5.节约成本,方便实验:较短时间内纯化低成本的酸试剂以达到痕量分析要求实验数据(仅供参考):仪器:CH-I 酸纯化器;试剂:优级纯HF 蒸馏后,经中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验室ICP-MS检测出HF中杂质的含量:元素测量浓度(ng/g=ppb)元素测量浓度(ng/g=ppb)BeCrEuYbZr0.01U0.01 创新点:顶部驻酸,从源头上避免交叉污染 底部硅胶片加热,PID温控数显,人性化结构设计,可置于通风橱中工作并实现无人看管 所有部件均采用特氟龙塑料、彻底杜绝腐蚀和二次污染的问题 可连续不间断地制备硝酸、盐酸、氢氟酸、碱溶剂及有机溶剂 CH酸纯化器,高纯酸提纯器
  • 案例分享:某科学院低碳中心沼气提纯监测项目
    项目背景 随着全球人口的增长,餐厨垃圾的排放量逐渐增大,大量的餐厨垃圾一方面给世界各国带来了严重的环境污染,另一方面导致了大量生物质能的浪费。 传统的餐厨垃圾处理方法(如焚烧、填埋等)虽然能将餐厨垃圾处理,但会产生二次污染,不利于环境保护。作为一种绿色环保的处理工艺,厌氧发酵技术不但可以通过微生物将餐厨垃圾降解,还可以回收餐厨垃圾中的生物质能并将其转化为能源气体——甲烷。 某低碳研究中心致力于餐饮废弃物制备生物燃料关键技术及成套设备研发,餐饮废弃物干式厌氧发酵产沼及沼气提纯技术研发工作,并与当地餐厨垃圾处理厂联合建立了餐厨垃圾处置及资源化利用中试产业化基地。 沼气成分主要有CH4,H2S,CO2和H2,沼气提纯项目需测试所产生沼气经过水洗装置后的气体成分浓度,以此数据来判断气体净化提纯装置的提纯效果。接下来笔者将为大家介绍该研究中心餐厨垃圾厌氧发酵所产沼气的提纯项目的气体监测解决方案。项目简介 该低碳研究中心采用了一套沼气成分分析系统 gasboard-9060,用以准确计量沼气中CH4、CO2、H2S、O2、的浓度。此系统配置有H2S寿命保护装置、免维护的沼气预处理装置以及自动控温装置,防护等级高,使用寿命长且工作性能稳定,十分适合高水分、高h2s含量的沼气计量。解决方案 整个系统方案包含4个部分组成:前置预处理装置、在线气体分析仪 、校准装置、通讯接口。整套设备具有结构简明、部件性能可靠、自动化程度高、操作简便、维护量小等优点。 1、前置预处理装置 同时具备可再生能力,为分析仪表提供洁净样气。 2、在线气体分析仪 采用四方仪器自控系统有限公司拥有自主知识产权的Gasboard-3200在线红外沼气分析仪,能够同时测量CH4,CO2,H2S,O2的浓度。 3、校准装置 配备校准装置,包含标准气体、减压阀、校准管线和接头等部分组成。 4、通讯接口 采用在线气体分析仪自带4~20ma输出接口。项目成效 该科学院低碳研究中心使用沼气成分分析系统gasboard-9060帮助操作人员实时监控沼气经过水洗装置后的CO2、H2 、CH4、H2S气体成分浓度,大大减少了人工取样测试成本,并可由此改进水洗装置,改进工艺。来源:微信公众号@沼气工程及其测控技术,转载请务必注明出处
  • 技术探秘:厌氧发酵原位提纯直接制取生物天然气CH4浓度高达94%
    近日在湖南某沼气工程现场,工作人员惊奇地发现:仅通过厌氧发酵工艺,竟然直接制取出了CH4浓度高达94%的生物天然气!众所周知,一般沼气生产生物天然气要经过净化和提纯两个步骤,才可得到高甲烷浓度的生物天然气,以用作管道燃气、热电联供、生产压缩天然气和罐装燃气等。而该沼气工程项目并没有复杂的净化、提纯过程,就制出了CH4浓度高达94%的生物天然气,让人匪夷所思!发酵罐 据了解,该项目厌氧发酵罐规模为800m3 ,其发酵原料主要来源于种猪养殖场的粪便与尿液,项目数据监测则采用武汉四方光电子公司-四方仪器自控的沼气工程监测方案Gasboard-9230产品,用以对沼气流量,沼气成分,发酵罐温度和PH值等数据的监测与无线传输。对于直接通过厌氧发酵产出CH4浓度高达94%的沼气,所有人的第一反应是检测仪器出了故障。为了解决大家心里的困惑,公司派出检测人员,携带系列专业气体检测仪器,逐一对项目产出的沼气成分进行检测。大中型沼气工程监测现场 工作人员首先使用100%CH4和50%CO2的标准气体,对现场一体化沼气分析系统Gasboard-9060进行校准。对一体化沼气分析系统Gasboard-9060进行校准 首先,采用该在线检测设备对现场沼气成分进行检测,结果显示CH4浓度为94.39%!根据以往经验,在没有进行提纯前,沼气成分中的CH4一般在40-65%之间,很难超过70%。如今却是94.39%。一体化沼气分析系统Gasboard-9060的检测数据 随后,使用公司最新研发的沼气分析仪(智能便携型)Gasboard-3200Plus进行检测。该产品采用非分光红外气体分析技术,其分析仪器检测显示的结果依然达到了94.42%!与在线仪器无差别,仪器故障的可能性逐渐被排除。用最新沼气分析仪(智能便携型)Gasboard-3200plus再次检测Gasboard-3200Plus的检测数据 考虑到沼气中除含有甲烷外,可能还含有复杂的烷烃成分(乙烷等),在红外吸收光谱中,甲烷的中红外吸收特征波长易受乙烷影响,从而影响检测设备对甲烷浓度的测量。为了排除这种可能,检测人员提出采用公司的红外煤气分析仪Gasboard-3100再检测一次。煤气分析仪Gasboard-3100同样采用非分光红外气体分析技术,可同时测量煤气、生物燃气的热值,以及甲烷、乙烷等气体浓度,最重要的是可排除乙烷影响并准确检测甲烷浓度。然后,检测结果仍是惊人的96.08%的高浓度!自此,仪器故障、检测不准的原因被彻底排除了。用煤气分析仪(在线型)Gasboard-3100检测排除干扰可能Gasboard-3100的检测数据 排除了仪器故障问题,但疑云仍未拨开!为此,四方仪器总经理熊友辉博士携带相关气体成分检测仪器驱车300多公里,亲临项目现场对该沼气项目再次进行了深入调查研究与分析。熊博士在监测现场 现场在线监测系统显示仪器进气流量正常,这次Gasboard-9060监测系统显示CH4浓度为91.38%。Gasboard-9060的检测数据Gasboard-3200Plus的检测数据便携红外天然气热值分析仪Gasboard-3110P的检测数据 从这次现场的检测数据来看,厌氧发酵产出的沼气CH4含量确实在90%以上,检测数据可靠性没有问题。但是有一个现象引起了大家的重视,就是该项目安装的超声波沼气流量计BF-3000的瞬时流量接近是零,累计流量只有1500多立方米。也就是说,安装监测系统一个月以来,平均每日的产气量只有50m3左右,显然这个沼气工程没有达到设计的中温发酵1.0(800m3)的容积产气率,即使是常温发酵,容积产气率0.3(240m3)也没有达到。为了探其究竟,熊博士与业主进行了深入的交流。超声波沼气流量计BF-3000累计流量显示数据 由于发电机组噪音大,发电也不能上网,生产的沼气用途不大,因此实际发电没有正常进行,只是偶尔需要的时候发电。同时沼气发酵产生的沼液沼渣也需要处理,而附近没有可以完全消纳沼液沼渣的场所,因此厌氧发酵装置无法真正发挥作用。由于本项目位于一个大型的水库附近,粪污排放受到严格控制,为了彻底解决问题,业主将干清粪的粪便用于生产有机肥,清粪的粪水和尿液通过沉淀池后一部分进入发酵罐用于生产沼气,一部分通过自行设计的微曝气池再进入额外设计的好氧生化氧化池进行水处理,发酵罐产生的沼液沼渣也排入好氧生化氧化池进行污水处理后达标排放。微曝气池好氧生化池 由于大量废水进入厌氧发酵罐产生的沼气不被经常使用,更易溶于水的CO2被溶解(水洗沼气净化提纯就是利用这个原理),并随着大量低浓度的沼液一起排出,造成发酵罐中沼气CH4含量的不断升高。至此,沼气工程项目直接制取高浓度生物天然气的原因终于真相大白。通过持续脱除溶解在发酵液中的CO2,沼气中CH4含量持续升高,甚至达到接近天然气的水平。其实国外正在进行厌氧发酵沼气原位提纯的研究,通过改变厌氧发酵过程中CO2、H2等含量,脱除CO2或增加H2含量等都可以显著提高沼气中的CH4含量,达到直接制取生物天然气的目标。 通过本次调研我们也发现,限制我国大型养殖企业沼气工程发展的难点在于沼液沼渣的处理,沼液看似是一种有机肥,但是受有机肥覆盖面积、长期使用适应性以及需求季节性的影响,企业都很难妥善处理沼液的利用问题,沼渣以及基于干粪形成的有机肥倒是不存在销售出路问题。如果不能有效处理沼液问题,采用干湿分离,冲水粪尿采用污水处理工艺或许是一个更加正确的选择。 目前,大型畜禽粪便沼气工程或许需要一次整体系统性的技术提升,才能够从一个不健康的产业中走出来!(来源:微信公众号@沼气工程及其测控技术)
  • 146万!安普利中标全自动核酸提纯及荧光 PCR 分析系统项目
    一、项目编号:JXFZ-GT-2022-001YH2021-90二、项目名称:全自动核酸提纯及荧光 PCR 分析系统项目三、中标(成交)信息:供应商名称:江西云剑医疗器械有限公司供应商联系人:詹洪供应商联系电话:13607043875供应商地址:江西省新余市渝水区郑家一路3号中标(成交)金额(元)\(%):1460000.00四、主要标的信息:名称品牌规格型号数量单价宜黄县人民医院全自动核酸提纯及荧光PCR分析系统安普利Anadas 985011460000.0
  • 滨海正红发布满足ICP、痕量、超痕量分析用酸高纯酸提纯器新品
    酸提纯器一、 产品简介:酸提纯器:又称酸纯化系统,高纯酸提纯器,酸试剂提纯器,高纯酸蒸馏纯化器等,实验室工作中常常由于酸的纯度较差,造成分析结果的偏差与错误。市售的纯酸往往由于价格较贵,难满足日常分析中对酸的大量需求。因此,提纯优化酸的质量,是为经济可行的途径,我厂的酸纯化器可用于实验室如HNO3、HCl、HF、碱溶液和有机溶剂的纯化,纯化后的酸和Merck的一样好,实验后期可配套我单位Teflon特氟龙系列试剂瓶收取高纯酸。二、工作原理:高纯酸提纯器是利用热辐射原理,保持液体温度低于沸点温度蒸发,再将其酸蒸气冷凝从而制备高纯水和高纯试剂,多应用于样品处理及分析实验中。三、我厂高纯酸蒸馏纯化器优势:1、密闭环境下提纯酸,不受环境污染,确保酸纯度;2、节约成本、方便实验:较短时间内纯化低成本的酸试剂以达到痕量分析要求;3、可以满足ICP、ICP-MS低的检测限需要及苛刻的分析应用中提供实验室超纯酸,所用容器均采用Teflon耐腐蚀无吸附塑料,可处理如HNO3、HCl、HF等实验室的常用酸;4、实验证明将金属杂质含量约10ppb的酸经过一次蒸馏后,金属杂质含量可以降低到0.01ppb左右。若对酸要求更高,可增加提纯次数;5、可拆卸清洗,避免腔体里面长期提纯,造成金属杂质含量沉积越来越多,影响提纯的质量;四、相关参数:型号CH-I 500mlCH-II 1000mlCH-Ⅲ 2000ml名称高纯酸提纯器高纯酸提纯器高纯酸提纯器产酸率30ml/h50ml/h70ml/h温控方式PID温控数显PID温控数显PID温控数显控温精度±1℃±1℃±1℃材质FEP、PTFE、硅胶电压220V/50Hz功率(W)350优势1.密闭环境下提纯酸,不受环境污染,确保酸纯度2.纯FEP、PTFE材质制造,值低无腐蚀3.结构合理,操作简单,一键式操作,蒸干自我保护4.提纯过程中,少量酸气逸出五、使用注意事项:1、所有配件(控制器、电源线、加热片等除外)放入按实验要求一定浓度的酸液中浸泡,去除杂质。2、加酸前必须做好个人防护如:防溅眼镜、防酸手套等(蒸水除外)。实验数据(仅供参考):仪器:CH-I 高纯酸提纯器;试剂:优纯HF蒸馏后,经中国地质大学地质过程与矿产资源重点实验室ICP-MS检测出HF中杂质的含量:元素测量浓度(ng/g=ppb)元素测量浓度(ng/g=ppb)BeCrEuNiErRb0.01南京滨正红仪器有限公司 创新点:加大了提取酸的容量,使用中可拆卸清洗,方便操作,无需人员值守,提取的酸的纯度可达到0.01PP 满足ICP、痕量、超痕量分析用酸高纯酸提纯器
  • 树胶冒充“提纯蜂胶” 河南5家企业被查封
    树胶冒充“提纯蜂胶”   近日媒体曝光,现在市场上销售的蜂胶,有一些竟然是用杨树芽为原料,人工提取加工的“树胶”制成的。一家蜂胶产品生产厂家负责人介绍,真正的天然蜂胶提纯后每公斤售价高达700多元,而所谓“提纯蜂胶”最低售价140元。该负责人表示,“提纯蜂胶”其实就是树脂胶状物。   河南   记者从河南省长葛市监察局了解到,长葛市4家蜂产品企业“蜂胶中掺树胶”问题被曝光后,长葛市实施蜂胶行业大整顿。5家企业已实行查封处理,8名干部被处以行政记过和记大过处分。   据了解,蜂胶是蜜蜂从植物芽孢或树干上采集的树脂,混入自身分泌物形成的一种胶状物质,它被公认为具有调节免疫力和抗氧化功效以及调节血脂、血压、血糖等保健功能。不过虽然蜂胶具有很好的保健功能,可产量比较少。一些不良商家为牟取暴利竟然用人工熬制的杨树胶作为原料替代蜂胶。   11月21日晚,长葛市政府组织公安、工商、质监、药监、卫生等部门执法人员,对曝光的4家企业进行了查封,并责令其停业整顿。税务部门已对4家企业的纳税情况开展稽查,司法机关介入对企业负责人和相关人员进行调查处理。   同时,各相关部门和单位按照职责和分工,对分管区域内的蜂胶生产经营和流通领域,进行一次拉网式的清查,依法对问题企业实施停业整顿,对蜂胶销售的商场、超市、专卖店进行全面清查,逐户登记造册,查清蜂胶来源,对经营的所有蜂胶产品全部查封,待检测后予以处理。   目前,该市15家蜂胶企业,已全部被勒令停业整顿。对其中已查出问题的5家企业已实行查封处理。   鉴于蜂胶生产过程中存在的监管不力问题,长葛市监察局对官亭乡乡长、大周镇镇长、长兴办事处主任、卫生局局长,分别给予行政记过处分 对官亭乡、大周镇、长兴办事处、卫生局分管副职,分别给予行政记大过处分。
  • 【研究应用分享】蛋白质分离纯化技术及具体步骤
    蛋白质的分离纯化在生物化学研究应用中使用广泛,是一项重要的操作技术。一个典型的真核细胞可以包含数以千计的不同蛋白质,一些含量十分丰富,一些仅含有几个拷贝。为了研究某一个蛋白质,必须首先将该蛋白质从其他蛋白质和非蛋白质分子中纯化出来。 蛋白质分离纯化的一般程序可分为以下几个步骤——01 材料的预处理及细胞破碎分离提纯某一种蛋白质时,首先要把蛋白质从组织或细胞中释放出来并保持原来的天然状态,不丧失活性。所以要采用适当的方法将组织和细胞破碎。常用的破碎组织细胞的方法有:1. 机械破碎法这种方法是利用机械力的剪切作用,使细胞破碎。常用设备有,高速组织捣碎机、匀浆器、研钵等。2. 渗透破碎法这种方法是在低渗条件使细胞溶胀而破碎。3. 反复冻融法生物组织经冻结后,细胞内液结冰膨胀而使细胞胀破。这种方法简单方便,但要注意那些对温度变化敏感的蛋白质不宜采用此法。4. 超声波法使用超声波震荡器使细胞膜上所受张力不均而使细胞破碎。5. 酶法如用溶菌酶破坏微生物细胞等。02 蛋白质的抽提通常选择适当的缓冲液溶剂把蛋白质提取出来。抽提所用缓冲液的pH、离子强度、组成成分等条件的选择应根据欲制备的蛋白质的性质而定。如膜蛋白的抽提,抽提缓冲液中一般要加入表面活性剂(十二烷基磺酸钠、tritonX-100等),使膜结构破坏,利于蛋白质与膜分离。在抽提过程中,应注意温度,避免剧烈搅拌等,以防止蛋白质的变性。03 蛋白质粗制品的获得选用适当的方法将所要的蛋白质与其它杂蛋白分离开来。比较方便的有效方法是根据蛋白质溶解度的差异进行的分离。常用的有下列几种方法:1. 等电点沉淀法不同蛋白质的等电点不同,可用等电点沉淀法使它们相互分离。2. 盐析法不同蛋白质盐析所需要的盐饱和度不同,所以可通过调节盐浓度将目的蛋白沉淀析出。被盐析沉淀下来的蛋白质仍保持其天然性质,并能再度溶解而不变性。3. 有机溶剂沉淀法中性有机溶剂如乙醇、丙酮,它们的介电常数比水低。能使大多数球状蛋白质在水溶液中的溶解度降低,进而从溶液中沉淀出来,因此可用来沉淀蛋白质。此外,有机溶剂会破坏蛋白质表面的水化层,促使蛋白质分子变得不稳定而析出。由于有机溶剂会使蛋白质变性,使用该法时,要注意在低温下操作,选择合适的有机溶剂浓度。04 样品的进一步分离纯化用等电点沉淀法、盐析法所得到的蛋白质一般含有其他蛋白质杂质,须进一步分离提纯才能得到有一定纯度的样品。常用的纯化方法有:凝胶过滤层析、离子交换纤维素层析、亲和层析等等。有时还需要这几种方法联合使用才能得到较高纯度的蛋白质样品。05 蛋白质的分析测定通过物理或化学方法对蛋白质含量进行测定。蛋白质的分析纯化,不仅仅是选择合适的方法,必备的工具,例如微量均质器、干燥器、抗体保存盘等,也很重要。Bel-Art蛋白质分析纯化工具推荐本篇我们根据不同耗材在蛋白质分析纯化过程中的不同作用,分类为大家推荐几款合适的耗材。细胞裂解 热门优选 微量均质器-手持式货号:F65000-0000研磨组织和破碎细胞层析 热门优选 磁珠分离架货号:F19900-000分离结合在磁珠上的蛋白质以快速纯化透析热门优选 透析袋夹持器货号:F18237-0000测定热门优选贝塔盾货号:F24976-0001在进行C14分析时减少接触电泳热门优选 Spindrive&trade 轨道摇床平台货号:F37041-0001提供彻底、温和的凝胶混合,同时*限度地扩大实验室空间
  • 天然药物提纯、分析和制备解决方案广州研讨会
    作为中草药前处理和制剂的专业方案提供商,瑞士步琦一直以高性能仪器,以及在天然产物中草药的成功应用经验得到了行业用户的广泛认可。2011年11月9日,步琦将在广州召开&ldquo 天然药物提纯、分析和制备解决方案研讨会&rdquo ,欢迎行业老师莅临探讨! 了解详情及参加会议请在2011年10月30日前通过电话/传真/邮寄/电子邮件反馈至: 电话:021-62803366 传真:021-52308821 Email: lu.y@buchi.com 市场部 陆小姐收
  • 安图生物参展AACC2022|全自动核酸提纯及实时荧光PCR
    2022年7月26日至28日,第74届美国临床化学年会(AACC)暨临床实验医学博览会在美国芝加哥迈考密克展览中心举行。作为全球临床检验领域的年度盛会,AACC已成为临床检验领域的新产品发布、寻求合作的主要场所及交流平台。此次会议吸引了来自100多个国家的近900家企业参展,同时,超过2万名国际医学界专业人士参加会议。安图生物携全自动核酸提纯及实时荧光PCR分析系统AutoMolec 3000、AutoMolec 1600、微生物质谱检测系统、新一代全自动血培养系统BC60等多款重磅产品亮相展会,并举办了全自动化学发光免疫分析仪AutoLumo A1860产品发布仪式。AutoLumo A1860具有小巧灵活,全面均衡,操作简便,多项检测等特点,可满足多种应用场景。安图生物的产品引起众多与会者的关注。安图生物国际业务人员与来访者积极互动交流,讲解产品特性,分享公司近年来的创新成果。安图生物秉持“致力于医学实验室技术的普及和提高,为人类健康服务”的宗旨,不断加大创新投入,丰富产品线,积极拓展海外市场,为国际客户提供更加丰富的产品与服务。
  • 真空控制在旋蒸分离纯化中的应用
    在使用旋转蒸发仪过程中,分离纯化过程中,所用的温度和真空度是重要的设置参数。物质的饱和蒸气压是温度和真空度控制的参考标准(见附表)。* 什么是饱和蒸气压? 无论是液体还是固体,时时刻刻都存在蒸发(升华)、凝结过程,而气化后的气体分子会对物质表面形成压力。而蒸气压指的就是液体或固体表面存在着的该物质的蒸气,这些蒸气对液体或固体表面产生的压强。  饱和蒸气压就是指在密闭条件中、一定温度和气压下,物质的蒸发(升华)与凝结处于动态平衡状态时,那个时候该物质的蒸气压。 以常见的水为例(纯水),密闭容器中,抽走空气,水会不断蒸发,随着温度的不同,其蒸气形成的饱和蒸气压也会不同。如果温度稳定在100℃,那蒸气就会不断形成,直至蒸气压到101.32kPa,也就是那个时候水的饱和蒸气压。这个时候如果温度不再升高,101.32kPa的蒸气压下,随后蒸气虽然在继续产生,但同时也会有等量的蒸气重新凝结为水,形成平衡,压力不再升高;如果温度为30℃,那么水蒸汽形成的蒸气压就不会超过4.2455kPa;20℃时,饱和蒸气压就是2.3388kPa。* 真空控制与旋蒸分离纯化 旋转蒸发仪在进行分离纯化的过程中,要考虑到目的产物在高温下会出现变性或分子结构损坏的情况。因此需要到较低的温度下进行分离纯化。在较低的温度下形成分离试剂的饱和蒸气压,需要借助真空泵进行抽真空。通过对真空度的控制,可以在目的产物变性的安全温度以下对混合溶剂进行快速分离提纯。* WIGGENS防腐蚀真空控制器 WIGGENS的DVR480 型防腐蚀真空控制器,专用于旋蒸的真空度控制。最低可控制真空度达到0.1mabr ,支持最多5 段编程控制,可以高效自动地实现多种溶剂的回收。接触气体材料均为PTFE 或高性能陶瓷,可耐受酸、碱、以及各种有机溶剂气体。数字式显示,按键控制,具有USB 数字接口,以及模拟输入输出接口。可以连接泵电源控制,在达到稳定真空度后暂时关停泵电源,节能环保;也可工作在泵的常开状态。* 附表:常用有机溶剂饱和蒸气压(40℃)需要的真空度溶剂分子式40℃(104℉)下的饱和蒸汽压 (mbar)摩尔质量 (g/mol)水H2O7418.0四氯化碳CCl4285153.8三氯甲烷CHCl3477119.4甲酸CH2O211446.0二氯甲烷CH2Cl2~atm.84.9甲醇CH4O35232.0四氯乙烯 (PCE)C2Cl453165.8三氯乙烯C2HCl3191131.4五氯乙烷C2HCl514202.3反式-1,2-二氯乙烯C2H2Cl277796.9顺式-1,2-二氯乙烯C2H2Cl248896.91,1,2,2-四氯乙烷C2H2Cl419167.81,1,1-三氯乙烷C2H3Cl3307133.4乙腈C2H3N22941.1乙酸C2H4O24760.01,2-二氯乙烷C2H4Cl221499.0乙醇C2H6O17846.1丙酮C3H6O56358.1二甲基甲酰胺(DMF)C3H7NO1373.1正丙醇C3H8O7060.1异丙醇C3H8O13660.1四氢呋喃 (THF)C4H8O40272.1丁酮C4H8O26572.1(1,4-)二氧己环C4H8O210288.1乙酸乙酯C4H8O225188.1正丁醇C4H10O2574.1异丁醇C4H10O4274.1叔丁醇C4H10O14074.1乙醚C4H10Oatm.74.1二乙胺C4H11N58173.1吡啶C5H5N6079.1正戊烷C5H12atm.72.2正戊醇C5H12O1188.2甲基叔丁基醚C5H12O59788.2异戊醇C5H12O1488.2氯苯C6H5Cl34112.6苯C6H623678.1环己烷C6H1225084.2乙酸丁酯C6H12O235116.2己烷C6H1437386.2二异丙醚C6H14O372102.2甲苯C7H87792.1正庚烷C7H16124100.2二甲苯C8H1027106.2
  • 中山大学在重要工业混合物分离纯化方面取得重要突破
    p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201706/insimg/0efb0394-27e8-4a6b-b92a-cc01c6e37729.jpg" title=" tpxw2017-06-23-10.jpg" / /p p style=" text-align: center " 图. 控制不同柔性客体分子选择性吸附的策略 /p p   在国家自然科学基金项目(项目编号:21225105,21290173,21473260)等资助下,中山大学张杰鹏教授、陈小明院士及其他合作者在重要工业混合物分离纯化方面取得进展,相关研究成果于2017年6月16日以“Controlling guest conformation for efficient purification of butadiene”(控制客体分子构象实现丁二烯的高效分离)为题在线发表在Science上。 /p p   为了使产品或原料达到足够高的纯度,工业界需要花费大量时间与成本对混合物进行分离。对于分子量相似的碳氢化合物,绝大多数多孔材料选择性吸附极性更大、分子更小和具有配位能力的烯烃。因此,通常需要经过耗能较高的萃取分馏过程将1,3-丁二烯从丁烷、丁烯和异丁烯等其他C4碳氢混合物中分离,目前很难利用多孔材料优先分离得到1,3-丁二烯。该研究团队发现常温常压下将C4碳氢化合物的混合物通过亲水性多孔配位聚合物MAF-23填充的固定床吸附装置后,只有1,3-丁二烯的构象发生转变,且构象转变导致很大的构象弯曲能量损失,从而大大减弱与MAF-23的吸附。该团队利用C4碳氢化合物的柔性差别和构象变化引起的能量损失以及由此导致的与多孔材料的吸附性差别,实现了温和条件下选择性达99.5%的1,3-丁二烯的高效纯化,避免了常规蒸馏和吸附纯化过程中因加热而产生的丁二烯自聚问题,实现了反常且最优的C4碳氢化合物吸附分离顺序。 /p p   该团队致力于配位聚合物多孔材料的设计、合成、气体吸附和相关机理研究,近年来取得了系列进展,发展了多种提高二氧化碳捕获效率的策略,实现了常压、烟道气和大气环境中的多个吸附量记录 提出了利用气—固反应机理对多孔框架进行精确修饰的策略,设计合成了兼具拟铜蛋白氧气活化中心和易氧化有机配体的新型多孔配位聚合物MAF-42,可以将材料的吸附选择性改变四个数量级,适于天然气中提纯乙烷和甲烷 提出了“亲水孔道捕获疏水分子”的概念,利用超微孔表面精确排列的氢键受体高效结合极性较低的乙烷分子而非极性较大的乙烯分子,并据此合成了新型多孔配位聚合物MAF-49。常温常压下,将乙烯/乙烷混合物通过MAF-49填充的固定床吸附装置后,乙烷被选择性吸附保留,流出的乙烯纯度很容易超过99.99%。 /p
  • 【瑞士步琦】通过 SFC(超临界流体色谱)分离纯化甜叶菊提取物中甜菊苷的方法
    分离纯化甜叶菊提取物中甜菊苷甜菊糖苷(结构式见图1 (b))属于甜菊醇糖苷,甜菊糖苷是甜菊属植物的甜味来源。甜菊糖的增甜能力比蔗糖的甜度高许多倍,因此是一种糖的替代品。自 2011 年以来,甜菊糖苷已被欧盟批准为食品添加剂 E960。甜叶菊本身还没有被批准作为一种食品。本文介绍了一种使用 BUCHI Sepiatec SFC 设备从甜叶菊提取物当中分离得到甜菊糖苷的方法。分离过程所使用食品级CO2、乙醇和水作为添加剂。 1实验条件设备Sepiatec SFC-50色谱柱prep HPLC column Nucleodur Si 5um 250 x 4.0m流动相种类A=CO2(100%)B=乙醇/水(95/5)流动相条件0-2min:95%A/5%B2-25min:5-35%B25-31min:35%B样品200mg/mL 乙醇甜叶菊提取物以 95%A/5%B,4mL/min流速条件对色谱柱平衡 5min。通过自动进样器进样并开始运行分离程序,UV检测波长设定为 210nm,背压调节阀设定为 150bar,柱温箱温度为 40℃,得到如下分离图谱:▲ 图1:(a)甜叶菊提取物的纯化以及(b)对 24 号组分进行 HPLC 纯化分析 2结果与讨论图1(a)展示了甜叶菊提取物的色谱图,通过乙醇对甜叶菊进行提取得到了很多化合物,甜菊糖苷作为极性分子与色谱柱的极性固定相(Slica)发生了强烈的相互作用。因此,当流动相的整体梯度极性增加是,甜菊糖苷得以被洗脱。图1(a)表明其纯度非常高。除此之外,甜菊糖苷也是提取物中甜度最高的化合物,并且可从甜菊糖总甙中的甜菊双糖苷中分离得到。食品性质的物质提纯一般更偏向于使用乙醇。反相色谱所使用的典型溶剂甲醇或乙腈往往与食品特性不太符合的。由于流动相整体极性的增加,所以水作为添加剂可以有效改善待测分析物的峰型。 3结论使用制备型 SFC 可以有效地将甜菊糖苷从甜叶菊提取物中分离得到。通过 SFC 以及符合食品要求的溶剂可以对食品提取物进行纯化。
  • 天美(中国)科学仪器有限公司赞助参加2017年第二届中国生物制药分离纯化技术创新与发展论坛
    2017年4月13-14日,在北京亦庄生物医药园,天美(中国)赞助参加了第二届中国生物制药分离纯化技术创新及发展论坛。本次大会的主要目的是针对生物药讨论和交流如何经济、高效的从复杂组分中浓缩、分离和纯化目标生物分子,突破现有瓶颈。来着全国多家制药企业、高校科研院所、CRO/CMO企业逾300多位从事分离纯化的专家、学者、企业高管、工程技术人员和相关厂商参加了本次论坛。天美(中国)科学仪器有限公司作为主要的赞助商,受邀参加了本次论坛并设有展台。  展位前吸引了众多的参会人员,询问了解生物医药相关的仪器设备,天美的产品专家们也为到访参会人员就相关仪器的应用和性能进行了详细的介绍。  展会期间,天美还受邀进行了大会报告,天美市场部产品专家王金鹏对天美为广大用户在生物制药领域提供的全面解决方案方面进行了详细介绍。天美(中国)科学仪器有限公司,作为全球性的仪器制造及销售公司,可以为生物制药企业及科研单位提取全套的解决方案,包括样品的提纯、制备、存储、检测、和消毒等,如提纯样品使用到的日立超速/高速离心机,制备使用的Nuaire安全柜,二氧化碳培养箱,样品存储使用到的Froilabo超低温冰箱,Millrock冻干机,样品检测使用到的Kurabo核酸提取仪,及灭菌使用到的Tomy灭菌锅等仪器。  通过此次论坛和展会,希望天美(中国)科学仪器有限公司能为更多的生物制药用户送去最优质的产品及应用支持。欲了解更多信息,欢迎随时联系天美(中国)科学仪器有限公司。关于天美:  天美(控股)有限公司(“天美(控股)”)从事表面科学、分析仪器、生命科学 设备及实验室仪器的设计、开发和制造及分销 为科研、教育、检测及生产提供完整可靠的解决方案。继2004年於新加坡SGX主板上市后,2011年12月 21日天美(控股)又在香港联交所主板上市(香港股票代码1298),成为中国分析仪器行业第一家在国际主要市场主板上市的公司。近年来天美(控股)积极 拓展国际市场,先后在新加坡、印度、澳门、印尼、泰国、越南、美国、英国、法国、德国、瑞士等多个国家设立分支机构。公司亦先后收购了法国 Froilabo公司、瑞士Precisa公司、美国IXRF公司、英国 Edinburgh Instruments公司等多家海外知名生产企业和布鲁克公司Scion气相和气质产品生产线,加强了公司产品的多样化。
  • Pilodist同心管精馏柱技术助力液蜡分离
    关于2024年液体石蜡行业中国报告大厅的《2024-2029年中国液体石蜡行业市场供需及重点企业投资评估研究分析报告》中指出,近年来,随着高端液体石蜡需求释放,为顺应行业消费潮流,越来越多的企业开始布局食品级液体石蜡、医用级液体石蜡市场。这也意味着为了迎合市场趋势,企业需要引进自动化设备和智能制造系统,以提升生产效率和产品质量。先为大家简单介绍一下液体石蜡的性质概念及应用~关于液体石蜡正构烷烃的性质正构烷烃[1]是指没有碳支链的饱和烃,又称液体石蜡、液蜡。主要来源于生物体的脂肪酸、 蜡质及烃类物质;碳数小于20的短链正构烷烃大都来源于水生藻类和微生物,而碳数在20-32的高碳数正构烷烃来源于陆源高等植物。高碳数(21-33)奇碳优势正构烷烃来源于富含陆源高等植物有机质的生油岩中,在C21-C33范围具有明显的奇偶优势。 根据其馏分,可以分为轻质液体石蜡(简称轻蜡)和重质液体石蜡(简称重蜡),烷烃中碳原子数C9-C13者为轻蜡,C14-C16者为重蜡。正构烷烃的应用● 轻蜡(C9-C13)主要是制造直链烷基苯[2]的中间体单烯烃,也是增塑剂、氯化石蜡、石油蛋白的生产原料。还可用于生产月桂二酸、巴西二酸、长链二元酸或高级香料、尼龙塑料等。● 正构十三碳烷烃(C13)为无色液体,不溶于水,可混溶于乙醇、乙醚有机溶剂。多用于油漆、 橡胶、乳胶生产等行业的溶剂类原料油,也是润滑油表面活性剂的主要添加剂。● 正构十四碳烷烃(C14)为无色液体,不溶于水,可混溶于乙醇、乙醚有机溶剂。多用于兽药制剂、液体蚊香、大型冲压机的液压油、氯化石蜡、防腐涂料、粉末涂料,也可用作高档热熔胶。● 正构烷烃(C14-C16)主要用于脱蜡溶剂、放电器械加工油、特殊防锈油用基础油、金属加工基础油、金属清洗剂、灯用液蜡等。● C16以上正构烷烃国内研究较少,大多为特殊应用,多用于军工、航空航天、建筑等领域。正构烷烃单体分离提纯的难点1相同碳数的烷烃,正异构数量较多,沸点接近,分离难度大,特别是高碳数的烷烃;2碳链越长,沸点越高,但都是热敏性物质,加热温度过高容易裂解;3碳数越高,烷烃的凝固点越高,容易堵塞装置的馏分管路,也容易污染其他馏分;4正构烷烃的比热容与碳数并不是正相关的关系,例如,C16的比热容要高于C17;5相邻碳数的烷烃之间可能会存在共沸物,特别是高碳数的烷烃,分离难度更大。以上难点相信业内小伙伴们或多或少都有感触,今天德祥为您提供解决方案!德国PILODIST® 精密分馏装置PD105以上问题,德国PILODIST® 精密分馏装置PD105统统可以解决!得益于PILODIST® 独家的同心管精密分馏技术,该装置能满足以上应用,也受到客户广泛认可。装置优势1同心管精密分馏柱,60~90块理论塔板数,柱效高,分离效果好;2真空操作系统,模块化设计,操作压力低至1mbar;3从塔顶冷凝器到馏分接收管之间的管路均采用套管连接,可以使用循环恒温浴进行保温(乙二醇介质),而且与馏分接收管连接处配备红外加热装置,避免馏分凝固堵塞管路;4塔顶和蒸馏釜集成Pt-100温度传感器,控温准确,模块化设计,DCD 4001系统实时监控,可随时探测到馏头和釜内样品温度的波动;59位全自动馏分收集系统,模块化设计,实验效率高。关于同心管精密分馏柱同心管精密分馏柱由两根经精巧设计和精密校准的同心管玻璃柱融合而成,垂直上升的蒸气与同心环形间隙中的液体薄膜之间高效传质,使得精密分馏柱具有很高的分离效率,从而保证PD105最高可达90块理论塔板。同心管的外圆内壁和内圆外壁均设计成为精密设计的螺旋刮痕形式,使得在冷凝器冷凝的液体通过刮痕可以顺流而下,并形成液膜加大热交换接触面积,直至蒸馏釜。同心管技术还具有如下的技术优势:● 压力降小● 滞留量小● 适用于热敏性物质● 高分离效率● 极少量蒸馏体积(低至1mL)● 极少工作流量对于工业的小试放大,一般选用传统填料塔式模拟实际的生产条件,而针对生产或研发中的原料、产物的高效高质量的提纯则可考虑同心管式。案例和方案案例分享PILODIST® 团队基于客户需求,可给出不同的配置方案。例如,某中石化客户的需求如下:表1:C16、C17、C18混合正构烷烃分离实验要求实验方案使用精密分馏装置PD105对样品进行分离提纯,实验压力维持在20mbar,加热后依次按照沸点进行分离提纯。表2:C16、C17、C18正构烷烃沸点实验结果图2:实验记录实时曲线C16、C17、C18原料的纯度(质量分数)均为98%左右,实验后,C16纯度97%以上,C17纯度95%以上,C18纯度93%以上,实验结果符合90%的要求,满足客户要求。但还有优化的余地,建议继续延长实验时长,特别是C17和C18馏分;而且切换相邻组分时,延长平衡时间,以避免收集时将下一个重组分带出,影响质量分数。如果你对上述产品或方案感兴趣,欢迎随时联系德祥科技咨询,可拨打热线400-006-9696参考文献:[1] 温国贤.C13-C16混合正构烷烃分离的研究[D].南京师范大学化学工程与技术系.2019[2] 刘玉泉,徐国英.我国液蜡生产与市场[J].精细石油化工进展,2002,3(5):35-38
  • 迪马科技制备色谱填料完美解决中药提取分离
    随着社会的发展,我国的传统医学正发挥着越来越重要的作用。由于中药成分组成十分复杂且很多有效成分含量很低,甚至为微量或痕量,因此,有效成分的提取与分离纯化是中药研发中的关键因素。为进一步改进中药提取与分离工艺、提高提取物收率、提升目的产物质量,中国高科技产业化研究会与中药工业网于2012年6月29日-7月1日在上海隆重召开&ldquo 全国中药提取分离新技术、新设备交流研讨会&rdquo 。 来自各中药生产企业、中医药大学、科研院所、中医医院、中西医结合医院,中医药研发机构等近100人参与了此次盛会。第三军医大学吴力克教授;浙江中医药大学朱承伟教授;江西中医学院郑琴教授;北京理工大学赵之平教授,陶氏化学等专家就中药提取和分离技术进行了全方位的讲解。 迪马科技一直致力于为制药行业提供全方位的技术服务,针对此次中药提取分离新技术、新设备交流研讨会,迪马科技技术应用工程师做了题为《Dikma Prep HPLC 制备色谱填料技术及在药物提纯中的应用》的技术报告。重点介绍了迪马科技多款应用于中药提取分离的制备色谱填料: Diamonsil® : 通用型反相分离填料,优异的分离性能特别适用于中药及天然产物分析; Inspire&trade :高分辨率,快速分离填料,适合分离酸性/ 中性/ 碱性化合物; Spursil&trade :填料表面具有极性基团,适合于高水流动相条件下的分离,增强了对亲水性、极性化合物的保留能力; Bio-Bond&trade : 大孔径300Å 填料,多肽,蛋白质,生物大分子的分离制备理想选择; Luster&trade : 专为追求经济且实用产品的用户设计,而更重要的是它优越的性能,可以提供高分离能力和制备上样量,较长的使用寿命和优良的重现性; EconoSep&trade : 经济型中低压填料、高性能,合理的价格。 同时分享了来自Amgen Inc、The University of Mississippi等国内外用户使用迪马科技色谱填料所做的多肽和天然产物提纯分离方面的应用实例,从另一方面也验证了迪马科技色谱填料的优异性能。 迪马科技一直重视提升色谱填料科的研发能力:在国内取得了十二五国家科技支撑计划课题--分离材料研发与集成示范(课题编号:2012BAK25B02);在国外,多款迪马自有品牌液相色谱柱(Inspire, Spursil,Endeavorsil, Leapsil, Bio-Bond)成功入选美国药典USP数据库; 迪马科技也一直致力为用户提供全方位的解决方案,更乐于与用户开展广泛的技术合作,共同攻坚克难,用迪马科技的产品为您解决技术难题。 全国中药提取分离新技术、新设备交流研讨会现场 《中药提取要遵循中医用药的要求》浙江中医药大学 朱承伟 教授 《Dikma Prep HPLC 制备色谱填料技术及在药物提纯中的应用》 迪马科技 陈治春
  • 岛津UFPLC用户专访——先正达制备和分离团队
    本期采访了来自英国先正达Jealott’s Hill国际研究中心的Louise Bacon,介绍了她的团队工作,分享了使用UFPLC的经验,以下是访谈内容。01您的团队在先正达主要负责哪些工作?Ms. Louise Bacon:我们团队属于先正达的制备和分离部门,主要负责帮助全球各地的同事解决棘手的分离挑战。在制备合成的过程中,经常会出现未知副产物。因此,我们常常需要提取足够纯度的副产物以进行鉴定及相关测试,确保在农药注册前,确认其对人工、环境、作物和消费者的安全性。02您的团队是如何开始使用UFPLC系统的?Ms. Louise Bacon:我们通常采用两个步骤完成纯化。首先是完成粗略大规模的纯化,提高产物纯度,然后通过二次提纯完成高纯度的收集。但我们在进行一种杀虫剂副产物研究or提纯时,目标化合物非常容易挥发,前处理样品量非常庞大,后续处理也很困难,在尝试5个月后,得到的产物纯度仍然只有55%。当目标量再度升高时,我们需要更加具有自动化的设备,此时岛津UFPLC系统大大帮助了我们的工作。03UFPLC系统主要为您的团队解决了哪些问题?Ms. Louise Bacon:UFPLC系统帮我们解决了整个工作流中的大量难题:① 通过将目标物收集在捕获柱上,通过反冲可轻松去除乙腈;② 避免了大量的手动处理,消除了干燥问题,大大缩短了处理周期;③ 效率显著,可自动收集多达5个馏分,而不需要人工干预。04您如何评价UFPLC系统?Ms. Louise Bacon:UFPLC系统帮助我们从非常复杂的样品中提取到了低含量的副产物,同时降低溶剂使用量,减少目标化合物的降解,并将手动处理的步骤大大减少。在线超快速二维制备净化系统(UFPLC系统)是岛津推出的特色技术,可以在线完成分离、浓缩、纯化及目标化合物的回收。可去除流动相中的盐类及反电荷离子,同时利用有机溶剂收集馏分,回收溶液体积更少、浓度更高、干燥时间更短。应用领域制药:小分子药物的发现和合成、杂质分析天然产物/食品:天然提取物、中药中活性成分的发现本文内容非商业广告,仅供专业人士参考。
  • 免疫球蛋白的金属螯合色谱分离
    免疫球蛋白(Immunoglobulin,Ig)具有抗体活性,是脊椎动物在对抗原刺激的免疫应答中,由淋巴细胞产生的,能与相应的抗原发生特异性结合的或化学结构与抗体相似的一类球蛋白。它普遍存在于哺乳动物的血液、组织液、淋巴液和体外分泌液中,是主要的液体免疫物质。1890年,德国学者Behring和日本学者北里首次发现免疫球蛋白。随后人们用电泳技术证明了血液中抗体的活性存在于γ区、β2区、β区和α区。为了避免名称上的混乱,1964年WHO命名委员会统一将抗体和一些化学结构、抗原性与其有关的蛋白统称为免疫球蛋白。免疫球蛋白广泛应用于开发新型功能性食品添加剂,仔畜饲料以及生物新药和医药生化诊断、检测试剂等,已经成为研究和商业等部门重要的物质。所以免疫球蛋白的纯化也备受关注。由于免疫球蛋白对金属螯合色谱的亲和力最da,因此可采用增加上样量使其突破饱和点再用强洗脱液洗下吸附的免疫球蛋白。据报道,此法得到的免疫球蛋白的纯度可达95%,活力几乎没有损失。金属螯合色谱是一种利用金属离子与蛋白质中的某些氨基酸,如组氨酸等特有的亲和力进行分离纯化的新型色谱分离技术,它具有条件温和,分离的蛋白质活性回收率较高。同时操作较为简单,具有较高的处理能力,使用寿命也较长,适宜于生物活性蛋白的分离纯化。月旭推出的Chelating Tanrose 6FF金属螯合亲和介质,由亚氨基二乙酸(IDA)偶联到琼脂糖而成,相当于未螯合Ni离子的Ni Tanrose 6FF(IDA)。Chelating Tanrose 6FF介质的配基可提供3个配位位点同金属离子螯合,同时提供三个离子键结合部位高亲和的纯化目的蛋白,亲和力要强。可广泛应用于分离提纯蛋白质和多肽。其原理是利用蛋白质的组氨酸、半胱氨酸和色氨酸的侧链与多种过渡金属离子如Cu2+,Zn2+,Co2+,Fe3+的相互作用,从而达到分离纯化的目的。
  • 青岛能源所提出混合物组分分离及结构确证的新方法
    混合物组分分离及结构确证一直是分析化学面临的重要任务。近日,中国科学院青岛生物能源与过程研究所公共实验室黄少华等利用核磁共振(nmr)技术在该领域取得了新进展,提出了一种全新的能够同时实现组分分离和结构确证的简易通行分析方法,相关成果于9月4日在线发表于《德国应用化学》( angewandtechemie)。 传统混合物组分分离及结构确证方法通常利用色谱学工具与波谱学工具进行联用,比如gc-ms、hplc-ms、hplc-nmr等。近年来,nmr方法学家们开发了一种被称之为&ldquo 核磁共振中色谱技术&rdquo 的dosy技术,能够无需进行实际色谱分离就能同时实现混合物组分分离及结构确证,大幅节约了分析时间与成本。但是,纯dosy技术需要在&ldquo 虚拟色谱固定相&rdquo 辅助下,才能在实际应用中显示出其优势。 黄少华带领的研究小组经过两年时间的摸索,发现了一种适用于dosy技术的通用&ldquo 虚拟色谱固定相&rdquo &mdash &mdash 聚二甲基硅氧烷(pdms)。该物质结构简单、成本低廉,并且其nmr信号接近于tms,不干扰其它分析物的信号,是天然的理想&ldquo 虚拟色谱固定相&rdquo ,可广泛应用于分析化学的各个领域。研究表明,pdms拥有强大的分离能力,所分离的化合物类型基本包括了大部分有机化合物类型。例如,pdms能够轻松基线分离氘代氯仿中的苯、萘和蒽混合物,并且能够同时得到每个组分的nmr信号。这些特点使得基于pdms的dosy技术具有重要的理论研究意义和实际应用价值。 在此基础上,合成化学家们可以用该技术部分代替tlc技术,实时跟踪目标化合物,了解化合物的组成与结构信息,而无需进行大量的分离提纯工作。同时,还可利用此技术部分代替经典色谱工具对复杂混合物进行分析,节约大量分析时间和成本。 上述研究得到了国家自然科学基金项目支持。   氘代氯仿溶液(0.6 mL)中苯(5 mg)、萘(5 mg)和蒽(5 mg)的1H DOSY(600 MHz)谱图。左图为溶液中没有添加PDMS的DOSY谱图;右图为溶液中添加PDMS的DOSY谱图。实验温度:298K。
  • 生物样品的多维度精准纯化——从外泌体的分离纯化说起 (一)
    p    strong span style=" color: rgb(31, 73, 125) " 超速离心的差速沉淀及等密度梯度离心法 /span /strong /p p   无论是国际顶级杂志的文献统计,还是国内用户的私下调研,超速离心一直都是作为外泌体或者说胞外囊泡分离纯化的金标准而存在。伴随着外泌体的发现、研究深入和产业转化,不断有各种“替代”方法、试剂盒出现,试图挑战超离在外泌体分离纯化方式中的领导地位,但至今仍未有成功。究其原因,超速离心也许是唯一一个可以同时用两个不同维度对外泌体进行分离纯化的实验方法。 /p p   每一种颗粒,例如外泌体,都会有其自身的一定特定属性,例如特定的大小区间、一定的密度范围、也许还有某些特别的表面标记物等等。以上每一种属性,只要能够与其他的颗粒存在足够的区分度,我们就可以相对应想办法进行识别和分离,这就构成了近百年来分子生物学的种种纯化手段。 /p p   以超速离心为例,其核心原理为沉降平衡方程: /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201806/insimg/0f433fe1-85c9-43f2-9e09-d27552a46652.jpg" title=" 1.png" / img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201806/insimg/ac34f1d2-2ece-4c7e-939b-988f7f3f7ce1.jpg" title=" 2.png" width=" 300" height=" 366" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" style=" float: right width: 300px height: 366px " /    /p p style=" text-indent: 2em " v为每个颗粒在离心过程中的瞬时移动速度,d是颗粒直径, σ是颗粒密度,ρ介质液密度,?介质液年度,ω2r为转速及所处离心半径 /p p   当两个或多个颗粒的直径d有显著差异时,其离心沉降速度也将会有较明显差别。直径大的颗粒很快就可以沉淀下来,而更小的颗粒需要更大的离心力或者更长的离心时间才可完成沉降。这就是我们最常用的差速沉淀的基本原理。例如10万xg离心1-3小时,就是最常见的把100nm左右的颗粒沉淀下来的实验条件。 /p p   但一种方法不可能是万能,当不同颗粒的大小比较接近时,基于大小的分离方法就会出现误差,把不同的颗粒都一起分离下来,虽然已经把过大或者过小的颗粒去除,但如果类似大小的杂质颗粒过多,实际上这也只能算是分离富集,而不能算作纯化。 /p p   为此,离心专家们又开发了另一种实验方案,人为地制造不同的介质液密度区间。基于上述沉降速度方程,每一个颗粒最终将会停留在跟它本身密度相同的位置。由于介质液按实验需要铺设成连续或不连续分布,最终不同样品也会根据密度的差异,形成不同的区间性分布。外泌体由于其脂膜结构(密度~1g/ml)包裹了一定量的核酸(密度1.4~1.7g/ml)及蛋白(密度1.2~1.4g/ml),导致其平均密度区间为1.13~1.19g/ml左右(实测值)。通过铺设不同的介质液分层,例如通过不同浓度的OptiPrep/蔗糖/TE Buffer,我们就可以人为的仅把符合此密度区间的颗粒给筛选出来。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201806/insimg/d813137b-fb44-4826-b814-626f12a8d2ec.jpg" title=" 3.png" / /p p   不同的胞外囊泡,拥有不同的大小和密度分布区间,这类物理属性是我们在研究生物颗粒时最直观也是最准确的表观参数。超速离心法,正式通过大小和密度两个不同的维度,根据实验的需要,一步步地把我们所要重点研究的外泌体颗粒,从纷繁复杂的体液环境中、从不同的胞外囊泡中分离、富集和纯化下来。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201806/insimg/4f8ecfd3-926d-4a24-9385-f9f77097ef19.jpg" title=" 3.jpg" / /p p   下一期,我们将进一步对比分析其他基于试剂盒或其他实验原理的外泌体分离纯化方法,从中找出最适合我们不同实验所需的实验方案,以及超速离心为什么始终被认为是金标准的原因,敬请期待! /p
  • 中药工艺优化 | 关于分子蒸馏技术在中药分离中的应用
    1月2日,国务院联防联控机制综合组印发了《关于在新型冠状病毒感染医疗救治中进一步发挥中医药特色优势》的通知,确实,经过三年的疫情经验总结,中药对于新冠症状的抑制作用有目共睹。 因此,尽管在1月8日,国家对新型冠状病毒感染已由”防感染”转向实施“乙类乙管”,中医药仍然将在接下来的“保健康、防重症”阶段扮演重要角色。不仅如此,我国对于中医药其实一直保持着相对的关注,这一点从2021-2023年一系列的支持政策也可以看到。 来源:国务院办公厅,国家卫健委,国家药监局等并且,2022年国家药监局就发布了《中药品种保护条例(修订草案征求意见稿)》,明确“一级保护给予十年市场独占,二级保护给予五年市场独占”。天时地利人和,在新的一年,我国中医药的市场预计总规模可能会达到万亿规模。中药新药的研发已成为大势所趋,如何加快中医药研发抢先争取市场份额?这将会成为未来2023年药企需要直面的一个点。中药有效成分提取工艺想要了解如何加快中医药制剂研发,必须从源头出发,深挖工艺环节。本文将先围绕如何优化“从中药中提取有效成分”这一过程,展开讨论。中药有效成分提取 Step1利用有机溶剂进行抽提,得到的是初步的中药精油,纯度很低,含有溶剂、水和杂质,此时需要进一步精制和提纯。Tips:● 目前比较好的方法有CO2超临界萃取技术,利用温度和压力略超过临界的、介于气体和液体之间的流体作为萃取剂,从固体或液体萃取某种高沸点和热敏性成分,介质为CO2。● 像艾草、五味子、川芳、蛇床子等中药都可以通过有机溶剂抽提或者超临界萃取的方式做*步的预处理。中药有效成分提取 Step2利用分子蒸馏技术,根据样品中各组分分子的平均自由程的差异,在远低于物质常压沸点的情况下将物质进行分离,从而达到提纯的目的,因此特别适合高沸点、热敏性的天然药物。 分子蒸馏技术 分子蒸馏又称短程蒸馏,是近年来新兴的并广泛应用的一种在高真空条件下进行高效分离纯化的技术。分子蒸馏由于操作温度低、受热时间短、分离程度高等特点,解决了热敏性、高沸点或高相对分子质量、高黏度、易氧化物料难分离纯化的问题,目前已被广泛应用于制药、石油化工、食品工业、香料香精等方面,具有广阔的发展前景。中药有效成分提取 Step3用GC/MS检测处理后的样品纯度,要求主含量至少在95%以上。气质联用作为表征未知物组成和含量有着很广泛的应用,可以结合红外色谱仪来判断官能团的特征峰,从而再次确定这一组分的真实性。中药有效成分提取 Step4目前中成药制剂大多数以颗粒等固体制剂为主,当然也有类似于精油的剂型,只是储存和运输不便,所以中成药的挥发油一般是单独提取出来,用β-环糊精包合再和其他提取物一起制成固体制剂。 在中药有效成分提取工艺中,我们发现分子蒸馏这一技术,较常规蒸馏具备更显著的优势,如果能不断提升这一技术应用,就能大大提升分离度及效率。——Pilodist团队 分子蒸馏技术基本原理常规蒸馏是利用样品各组分沸点的不同进行分离,而分子蒸馏是在高真空下分离操作的非平衡蒸馏,通过将液体加热,依托混合物组分中不同分子平均分子自由程的差异,在远低于物质常压沸点的情况下将物质进行分离,故分子蒸馏其实质是分子蒸发,是一种特殊的液-液分离技术。分子蒸馏基本原理:把分子连续两次碰撞之间通过的路程称为自由程,分子自由程的平均值称为分子平均自由程。由分子的平均自由程公式可知,不同物质分子由于运动速度和有效分子直径不同,平均分子自由程也不相同,重分子的平均自由程小,轻分子的平均自由程大。在液面上方小于轻分子平均自由程而大于重分子平均自由程处设置冷凝面,使得轻分子不断地落在冷凝面上被冷凝,进而破坏轻分子的动态平衡,而重分子因为到达不了冷凝面就会发生碰撞返回溶液中,*使混合液中的不同成分分离。如下图所示: 在中药分离中的现代化应用随着中药现代化发展,中药有效成分的提取与分离技术朝着高效率且环境友好的方向发展。中药现代化就是指在中药的传统特色优势与现代化的科学技术相结合的基础上研发现代中药。将新兴的分子蒸馏技术应用于中药有效成分提取分离过程中,特别适合含有热敏性、高沸点及易被氧化物质的分离纯化,有利于促进中药有效成分分离技术的现代化。挥发油是中药发挥药效的重要物质基础之一。目前,我国已知有 56 个科 136 种植物含有挥发油。传统的蒸馏加工过程由于受热时间长、温度高等会使得挥发性成分受损,因此,在中药挥发油的分离与精制中引入分子蒸馏技术十分必要。应用一:贵州传统苗药米槁米槁作为贵州传统苗药,其有效成分存在于精油中,采用分子蒸馏技术对米槁精油进行提取分离并系统研究其化学成分,结果表明该技术具有明显的优势,各馏分富集程度高,并可成功保护全部组分。应用二:姜黄挥发油姜黄烯和姜黄酮是姜黄挥发油的主要有效成分,传统蒸馏会使其加热时间较长而氧化,影响产品质量,采用多级分子蒸馏技术对姜黄挥发油进行精制,经5次蒸馏,姜黄挥发油中的姜黄酮与姜黄烯的体积分数提高到80%以上,总得率为 30.29%,有效提高产品附加值。应用三:纯化广藿香挥发油采用正交试验法优化分子蒸馏技术在纯化广藿香挥发油中的应用,以广藿香醇为评价指标,所得产物优于传统水蒸气蒸馏法。通过分子蒸馏技术对苍术油进行精制,得到易挥发的苍术素,体积分数达到 52.17%以上。分子蒸馏技术应用于对高良姜、广藿香、香附、川芎等有效成分的分离,含量测定均达到有效成分用药的要求。随着技术发展,目前的一些分子蒸馏设备已经能够较为成熟的应用这项新兴技术,使蒸发速率更快、分离效率更好。 Pilodist分子蒸馏仪在中药分离中有什么优势? 德国Pilodist分子蒸馏仪SP10001、真空度高SP1000*可到10^(-5)mbar的真空度。Tips:分子蒸馏装置必须保证体系达到高真空,分子蒸馏装置内部压力越低,获得更好的真空度,分离度越好)2、加热温度低,受热时间短SP1000配备了用于操作短程蒸发器的恒温器,加热能力2kW,最高工作温度200°C,配有循环泵和隔离管,模块化的数字PID控制器和高温管。而且分子蒸馏器中蒸发面到冷凝面的距离小于轻分子的平均自由程,轻分子从液面蒸发几乎不发生任何碰撞直接飞射到冷凝面,物料受热的时间较短,在很大程度上能够有效地使液料原本的物质得以保护,即保障物料的原始状态,降低了热损伤。3、Hybrid技术的混合蒸发器蒸发面积1000cm² ,结合了玻璃和不锈钢的所有优点,即可以保证可视化的操作流程,又能保证装置的结实耐用。配备了加热的入口和出口管线,以及用于油浴加热的双层套管,设计紧凑,物料滞留时间短,分离速度快。4、三种刮膜器类型可供选择,适合不同物料 a.通过离心力旋转的PTFE和玻璃刮膜器b.带螺旋传动装置的PTFE刮膜器c.卷筒式PTFE刮膜器5、模块化精密控制单元 集成高精度的数字真空控制器、加热恒温器、真空调节旋钮、刮膜器驱动于一体的控制单元,操作简单,控制精度高。 德国 PILODIST® 是一家专业从事实验室蒸馏、精馏技术和设备的公司,由原德国 Fischer 公司的主力人员及 Fischer 先生本人一起组建的全新的公司。Pilodist 全面继承了原 Fischer 公司的技术资源,为全球客户提供高品质的实验室蒸馏、精馏技术和设备,产品范围包括蒸馏仪、精馏仪、薄膜蒸发器、溶剂回收、气液相平衡仪及航煤润滑性测试仪等。PILODIST® 实验室工艺技术在世界范围内被享有盛誉的公司广为应用——德国制药实验室,西班牙香精香料研究实验室,中国精细化工企业及伊朗炼油企业等。在德国波恩总部, 我们为客户量身定做设备,并由经销商销往世界各地,并提供现场服务。我们的员工具有多年的从业经验、引领潮流的理念和丰富的技术知识,是行业内公认的专家。就这方面而言,PILODIST® 是世界上非常有能力的供应商之一。为了保证产品*的质量和性能,在我们的室内玻璃吹制、电子、软件及机械加工室, PILODIST® 制造了绝大部分重要的主件和零部件。每一套设备在运往客户之前都经过我们完 整的组装及详尽的测试。我们能提供的让客户满意的实验室生产/研究用产品范围包括: PILODIST® 产品还包括备件供应及现场为您竭诚服务。参考文献:[1]雷 玲,徐 辉.基于分子蒸馏技术的生物油分离与提取研究[J].化工管理,2018(8):54+56[2]颉东妹,代云云,郭亚菲,魏晗婷,郭 玫.分子蒸馏技术及其在多领域中的应用[J].中兽医医药杂志,2021,40(5)[3]李天祥.米槁精油提取与分离及其化学成分的研究[D].天津:天津大学,2004.[4]韩金历.多级分子蒸馏提取五味子精油控制系统研究[D].长春:长春工业大学,2013[5]陈 慧,张金巍,朱合伟,等.分子蒸馏法纯化广藿香挥发油中广藿香醇[J].中草药,2009,40(1):60-63.[6]高 英,李卫民,倪 晨,等.分子蒸馏技术在分离苍术油有效部位中的应用[J].广州中医药大学学报,2004(6):476-478.
  • 生物分离纯化:难跑的最后一棒
    科学家利用层析系统开发高效的蛋白分离介质。诺维信供图   注射疫苗出现副作用,使用血液制品感染疾病,热销的生物制品紧急召回……这样的消息接连见诸报端。这在国家生化工程技术研究中心(北京)首席科学家苏志国看来,出现上述问题的背后,可能都是生物分离纯化技术不过关在“捣鬼”。   “生物制药对纯度要求颇高,需要通过生物分离纯化技术将有害物质或杂质去除,但又不能破坏目标产物的活性,其过程十分复杂。”苏志国说,包括生物制药在内的生物技术各相关产业流程,到最后都绕不过分离纯化这一步。   业内人士更是形象地将分离纯化技术,比作为生物技术产业化的“最后一棒”,而跑过的人都知道这一棒的艰难程度。   不可替代的产业角色   根据业内人士的共识,生物技术有所谓的上、下游之分。习惯上,把由生物学家从事的工作,包括分子生物学、生物化学、生物物理学以及遗传、育种、细胞培养、代谢等的研究划分为上游技术,而把生物技术初级制品的进一步分离、纯化、精制,进而制成最终产品的过程统称为下游技术。   因此,生物分离纯化技术常常被称作生物技术的下游工程。   从工业流程上来看,分离纯化技术也是距离终端产品最近的关键一步。   在生物技术科研和生产过程中,存在着大量的蛋白质、多肽和核酸等生物大分子的分析、分离和纯化工作,需要高效快速的分析、分离和制备方法。   而生物分离纯化技术又有别于传统的化学分离方法。全球最大生物酶制剂生产商诺维信中国研发部高级经理吴桂芳向《中国科学报》记者表示:“与化学方法相比,生物分离纯化要保持生物分子的活性,通常需要低温、特定的酸碱度、渗透压等。”   苏志国进一步解释,化学分离法通常利用物质挥发度的不同,比如蒸馏、精馏,通过加热来分离 但对于生物分子,例如蛋白质,通过加热就容易失去活性,所以传统化工方法往往不适用于具有生物活性产物的分离纯化。因此,生物分离纯化技术具有不可替代的产业角色。   据吴桂芳介绍,在生物制品的生产流程中,分离纯化成本一般占总成本的60%以上,主要是因为分离过程中的选择性不高,有效成分损失多。对于一些对终产物纯度要求高的产品,分离步骤越多,产物的最终收率越低。   特别是用于临床的生物医药产品,不仅要达到很高的纯度,而且还要在分离过程中最大限度地保持其生物活性,因为一旦失活,不仅失效,甚至可能产生有毒有害物质。苏志国认为,不合格疫苗等生物制品在人体出现副作用,其背后往往存在生产企业生物分离纯化技术不过关的问题。   令学者又爱又怵   据苏志国观察,很多学生非常愿意学习生物分离纯化技术,甚至从其他专业“投奔”过来。“因为产业需求大,很多企业都需要这方面人才,毕业生好找工作。”   而与此形成鲜明对比的是,国内长期在这一领域从事研究的学者却并不多。   苏志国对《中国科学报》记者说:“有别于大多数基础科学研究,生物分离纯化技术的应用性很强,需要产业实践来检验,很难出理论成果,也不容易在国际一流期刊上发论文。”   该领域的科研人员还需要直面来自企业的压力。花了真金白银的企业不会在乎学者发了多少文章,而是看能不能解决产业化问题。因此,研究者对于从事生物分离纯化技术研究的矛盾心理也就不难理解了。   那么,生物分离纯化技术到底难在哪?   马宁宁来自北京义翘神州生物技术有限公司。该公司以蛋白和抗体生产见长,去年还被世界知名生物技术公司Life Technologies选为战略合作伙伴。身为研发副总经理的他对于生物分离技术之难深有体会。   据他介绍,生物活性物质对外界很敏感,具有天生的不稳定性,对分离条件要求高,从而限制了分离的手段,而同时其分离和纯化又是一个非常复杂的过程。   例如,生物合成的发酵液或反应液是很复杂的多相体系。它含有微生物细胞、细胞碎片、代谢产物、未用完的培养基等,杂质含量较高,而目标产物的浓度却非常低,常常不到百分之一甚至千分之一 有的杂质还具有与产物非常相似的化学结构及理化性能,很难去除 目标产物具有生理活性物质,极不稳定,遇热或遇某些化学试剂极易失活或分解,还容易受到环境微生物的污染,因此常常要求在无菌条件下进行分离纯化。   受制于人的局面必须打破   生物分离纯化的复杂性,直接导致了其工艺流程长、需要的设备多,对原材料要求高等特点。   而在生物分离纯化领域,我国生物产业却面临着受制于国外厂商的尴尬局面。   马宁宁表示,有些设备和原材料看似简单,但对精度和GMP规范符合程度的要求很高,国内还不能生产,只能从国外进口。   “例如色谱柱,国内产品精度和强度能达到生物制药生产要求的很难找到。”他对《中国科学报》记者说,“再比如分离介质,进口产品在国内的售价要比在原产国高出50%~100%。”   苏志国认为,这意味着我国具有战略意义的生物产业,其命脉却掌握在别国手中。“长期以来我国生物分离纯化关键技术、设备和部分原材料依靠国外引进,这是发展阶段所决定的,但我们若想实现生物技术新产品的创制,就必须打破这一局面。”   他建议,应加强生物分离纯化技术的基础研究,“因为基础科学是原动力,而如何在复杂系统中分离生物产品,其中某些科学规律还不清楚”。   而各个被访者均重点阐述的,就是要攻克在设备和原材料方面的难题,其中又以分离介质为甚。   吴桂芳表示,应针对特定的产品开发高选择性的分离纯化介质,从而缩短分离流程,提高产品得率。这需要材料学、化学、生物技术及化学工程的紧密合作,并与终端市场需求、生产企业需求的紧密结合。   据马宁宁观察,分离纯化介质虽然附加值高,但由于用量低,并且技术要求高,对于习惯生产低端大宗工业品的企业不具吸引力,还需依靠有技术优势的中小企业来开发,但这些企业又因规模小不受国家重视。   他认为,国家在选择扶持对象时,应该更多关注专于某个细分领域的小企业,“这样的企业非常重要,没有它们,现代化的生物技术产业链就无法建立,这些小公司不该被忽视”。   记者手记   产业化长跑不能倒在冲刺阶段   科技产品从基础研究到投放市场,会经历漫长的过程。如果把这比作长跑,那生物技术产业化就是马拉松。   这段时间记者接连跑了两家生物技术企业,其负责人无不感慨生物产业的煎熬:多少品种在中试阶段表现良好,结果一放大生产就功亏一篑。   而生物分离纯化正是产业化冲刺阶段的关键技术。   我们常说,不要输在起跑线上。经过近些年的努力,我国在生物技术基础研究上的成果可谓丰硕,已成为在国际顶级期刊上发表论文的常客。   而在距离产业化最近的生物分离纯化阶段,我们同样需要强大的合力共同攻坚。   与大多数基础科学不同,生物分离纯化技术研究的应用性很强,需要产业实践来检验,很难出理论成果,也不容易在国际一流期刊上发论文,不少学者望而却步或者来了又走。   那么,能不能针对这一特点调整科研评价体系,把更多优秀学者吸引过来呢?   生物分离纯化过程复杂,涉及多种设备和原材料,其中有些虽然附加值高,但由于用量低,并且技术要求高,对于习惯生产低端大宗工业品的企业不具吸引力,还需依靠有技术优势的中小企业来开发,但这些企业往往规模小,抗风险能力差,一个订单被国外抢走就可能倒闭。   它们就像机器上的一颗颗螺丝钉,易被忽视但又不可或缺。它们期盼扶持政策的甘霖。国家能否鼓励更多的中小企业专于某一细分领域,给起跑不久的它们推上一把,这样,生物产业的整体才能尽早抵达终点。
  • 本草奇遇记——分离纯化之旅
    3本草奇遇记分离纯化之旅”在上一期的本草奇遇记中,我们详细介绍了步琦在中药萃取浓缩方面的解决方案,希望能通过先进且高效的萃取浓缩方式助力“十四五”中医药的发展。这次,我们将带大家另外了解奇遇记之分离纯化之旅,领略其在步琦产品线中是如何占有一席之地的。分离纯化天将降大任于斯人也。中药研究当中,分离纯化过程是“痛苦”的也是重中之重的。以往我们在此过程必将苦其心志,劳其筋骨,稍有不慎就会使得我们前功尽弃。而如今步琦公司推出的全息中高压制备色谱可以使得分离纯化过程变得异常的简单与高效。中高压制备色谱 Pure C-850智能高效,分离纯化理想伴侣全息中高压一体制备色谱 Pure C-850 功能十分强大,尤其适用于中药化学当中复杂成分的有效拆分。其优异的参数上限为用户提供更多的选择性。C-850 所搭载的 DAD+ELSD 双检测器系统可以更加完善的检测有紫外吸收和无紫外吸收的化合物,保证用户样品检测全面性。 Flash 与 Prep 双模式功能可允许用户在前期样品粗分及后期单体化合物高压制备两种需求中自由切换。除该型号之外,用户还可以根据自己样品特性及实验室条件选择最适合的一款型号:低复杂度样品纯化左右滑动色块查看系统适合的应用范围↓对于低复杂度样品,可以轻松或妥善地分离感兴趣的峰与杂质。使用中至大粒径 (15 - 60 μm) 颗粒是标准应用最经济的解决方案高复杂度样品纯化左右滑动色块查看系统适合的应用范围↓高复杂度样品难以分离并显示出部分重叠的峰需要使用小粒径 (5 - 15 μm) 硅胶颗粒以提供出色的分离度 (=纯度),但会产生高背压从低到高样品浓度的进样左右滑动色块查看系统适合的应用范围↓可支持上样量最大 300g可支持 Flash 预填充色谱柱尺寸:最大 5000g可支持耐高压玻璃柱尺寸:直径 46-100mm支持固体上样和液体上样两种方式低样品浓度进样左右滑动色块查看系统适合的应用范围↓可支持上样量最大 1g可支持高压色谱柱直径尺寸:4.6-70mm支持液体进样检测生色团化合物左右滑动色块查看系统适合的应用范围↓生色团化合物吸收紫外波段或可见光波段 (200 - 800 nm) 的光线适用于紫外线检测的化合物通常含有不饱和键、芳族基或含杂原子的官能团。检测非生色团化合物左右滑动色块查看系统适合的应用范围↓非生色团化合物不吸收光,因此不能通过紫外线检测器显现典型化合物为碳水化合物非生色团化合物可通过蒸发光散射 (ELS) 检测装置来检测应用:中药化学、天然产物和有机合成领域的组分分离方法:吸附色谱法、体积排阻色谱法等溶剂:有机溶剂/水应用实例一从银杏提取物中分离纯化类黄酮仪器:全息制备色谱 Pure C-815▲左右滑动查看更多应用实例二使用 Pure 制备色谱对五倍子中有效成分进行分离仪器:全息制备色谱 Pure C-815▲左右滑动查看更多应用实例三使用 Pure 制备色谱对水溶性抗坏血酸和烟酸的分离纯化仪器:全息制备色谱 Pure C-850▲左右滑动查看更多好啦,分离纯化之旅到这里就结束啦,如果您想要对这次“旅行”有更深入的了解的话,可以随时联系我们。步琦公司作为全球知名样品前处理设备供应商,致力于以丰富的经验与方案帮助用户解决实验难题。
  • 超大孔填料在蛋白质分离纯化中的应用
    p & nbsp /p p   层析纯化技术由于其高选择性、灵活性、易放大性等优点,已经成为蛋白质药物纯化中不可或缺的技术。传统的层析填料为多糖基质,孔径一般在100 nm以下。1970年代出现了大孔和微孔无机材料硅填料,虽然增大了孔道、提高了层析的分辨率和流速,但只能在PH2-7.5范围内稳定,不利于分离纯化在碱性范围内稳定的蛋白质或是需要碱性层析条件的分离,从而限制了其在大规模快速分离蛋白质层析上的应用。多孔聚合物微球由于其高的比表面积、高的机械强度和多样的表面特征,常被用作层析分离纯化的填料。目前已发展出了多种表面基团、基质种类的层析填料,成功用于疫苗、病毒、抗体、酶、细胞因子等的分离纯化。 /p p   span style=" color: rgb(0, 176, 240) " strong  层析纯化病毒、病毒样颗粒等生物大分子的瓶颈问题 /strong /span /p p   随着病毒、病毒样颗粒在疫苗、肿瘤治疗、免疫治疗中的地位越来越重要,这类复杂生物大分子的分离纯化需求也逐渐增加。然而传统填料由于孔径较小,蛋白质只能以扩散方式通过填料,传质速率慢,处理量低,造成分离时间长、容易失活等问题[1]。当蛋白质体积较大时,填料表面在吸附一层蛋白后,由于体积位阻以及静电排斥作用,会阻碍其它的蛋白质进一步进入孔内,造成填料的载量下降。另一个限制是病毒或疫苗,尤其是带有包膜的病毒或疫苗,在狭窄的填料孔径内发生吸附时非常容易发生结构变化,破坏其整体结构。在乙肝病毒表面抗原(HBsAg)的纯化中发现这种病毒样颗粒在层析时会发生解聚[2],经过离子交换层析分离后,疫苗的回收率通常不到50%[3, 4]。而抗原的结构发生变化以后,就会对其免疫原性产生影响,所以需要在纯化过程中尽可能维持抗原的结构。 /p p   为了解决针对病毒及病毒样颗粒纯化的瓶颈问题,目前已有采用膜色谱、超大孔贯穿孔颗粒填料及整体柱的策略进行纯化的案例,成功纯化了包括人乳头瘤病毒、番茄花叶病毒、流感病毒、腺病毒、慢病毒及各种病毒样颗粒。 /p p span style=" color: rgb(0, 176, 240) " strong   病毒及病毒样颗粒的分离纯化 /strong /span /p p   根据文献报道,超大孔填料相比传统层析填料不仅在载量及处理速度上有极大的优势,还更有利于病毒及病毒样颗粒的结构保持。 /p p   例如,在重组乙肝病毒表面抗原的分离纯化中,采用具有120nm及280nm超大孔径的离子交换填料DEAE-AP-120 nm和DEAE-AP-280 nm(商品名为中科森辉的Giga系列)具有比传统填料DEAE-FF高7倍以上的动态载量[1]。此外,采用ELISA测定抗原收率,发现采用超大孔填料能够减少重组乙肝病毒表面抗原在层析过程中的裂解,从而显著提高活性抗原的收率。 /p p style=" text-align: center " img width=" 576" height=" 450" title=" 1.jpg" style=" width: 415px height: 282px " src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201808/insimg/3b67db18-4291-4ab6-9874-209cd57644af.jpg" /    /p p style=" text-align: center " 重组乙肝病毒表面抗原在不同孔径离子交换填料上 /p p style=" text-align: center "   的吸附动力学[1] /p p style=" text-align: center " img width=" 497" height=" 345" title=" 2.jpg" style=" width: 387px height: 289px " src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201808/insimg/07fdf233-77a5-4c30-8d20-faf7f044b54a.jpg" /   /p p style=" text-align: center "  重组乙肝病毒表面抗原从不同孔径的填料上洗脱下来的 /p p style=" text-align: center "   ELISA回收率[1] /p p   对病毒的分离纯化同样有类似的效果。例如在灭活口蹄疫病毒的纯化中,DEAE-FF导致严重的病毒裂解。而采用具有100nm以上孔径的超大孔填料,不仅载量提高10倍以上,还能显著提高病毒在填料上吸附时的热稳定性,从而减少病毒的裂解,具有更高的收率。最终的分离纯化单步收率达90%以上[5]。 /p p style=" text-align: center "    span style=" font-size: 14px " strong 灭活口蹄疫病毒在传统填料与超大孔填料上的吸附解离过程 /strong /span /p p   与商品填料的小孔道填料相比,超大孔结构可能从以下几方面提高对蛋白质构象的稳定性: /p p   1)增大孔道(受限空间):根据蛋白质折叠行为计算显示,蛋白质的折叠速率与空腔大小、形状密切相关,也即当填料孔道与蛋白的相对尺寸超过某一阈值后,蛋白的折叠行为将不受空腔大小影响。与数十纳米中孔结构的传统填料的相比,数百纳米超大孔结构会因孔道增大、与蛋白接触面积减小,从而对某一尺寸下蛋白质的变构行为有所改善。 /p p   2)界面曲率:小孔径填料孔道曲率大,填料与蛋白质接触面积大,因此受更大吸附力影响,蛋白质二级结构变化越严重。而曲率更大的超大孔孔道对蛋白二级结构的保护比狭窄孔道更有优势。 /p p style=" text-align: center "   span style=" font-size: 14px " strong  表面曲率变化对蛋白接触面积的影响 /strong /span /p p   3)改善配基与蛋白活性区域的接触面积:超大孔微球内部数百纳米孔道在修饰配基后可能会有效改善传统填料狭窄孔道内由于配基拥挤造成的蛋白质失活现象。 /p p   4)减少蛋白在孔道内的静电排斥作用:有研究者认为,在离子交换填料上蛋白质起初会在孔道入口处形成一圈静电层,这一静电层会对后来蛋白继续进入孔道产生排斥作用从而使孔道关闭,动态载量下降。如果将超大孔填料修饰为离子交换树脂,由于孔道尺寸显著扩大可能会有效改善蛋白吸附静电层对孔道的封闭作用,从而有效引导蛋白质进入超大孔道,提高回收率。 /p p span style=" color: rgb(0, 176, 240) " strong   快速分离蛋白质及pDNA /strong /span /p p   除了应用于病毒及病毒样颗粒的分离纯化的分离纯化,利用超大孔填料传质速度快的优势,将超大孔填料镀上亲水表层,再接上不同配基制成多种形式的层析填料,用于快速高分辨率的纯化蛋白混合物或质粒。超大孔填料制备成的亲和层析、反相层析和离子交换层析填料广泛的应用在蛋白质的分离纯化方向,显示出超大孔填料比传统分离填料高速高分辨率的蛋白质纯化优势。 /p p   例如以肌红蛋白、转铁蛋白和牛血清白蛋白的混合溶液为模拟体系,考察不同流速下超大孔聚苯乙烯阴离子交换介质(DEAE-AP,商品名为Giga系列)的分离效果,并与DEAE 4FF介质进行了对比。实验结果(图2)显示,作为对照的DEAE-4FF介质在流速达到361 cm/h时,分离效果已明显降低,而超大孔介质可以在流速高达1084 cm/h的条件下操作,分离效果良好,能够在6 min内实现三种生物大分子的快速分离。 /p p style=" text-align: center " img width=" 588" height=" 170" title=" 3.jpg" style=" width: 473px height: 144px " src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201808/insimg/65df31ac-bd00-4a08-8a5a-feedfa1aa990.jpg" / /p p   span style=" color: rgb(0, 176, 240) " strong  超大孔填料应用前景与展望 /strong /span /p p   近年来,随着生命科学的发展,生物样品越来越复杂,如人的血样、尿样、组织样品等,对生物分离分析技术提出更高的要求。根据超大孔填料固有的诸多优点,通过合成不同种类的超大孔固定相及在固定相上做不同功能的衍生,超大孔填料已经被广泛应用于生物分离分析中,但也存在一些问题。因此,发展新的制备手段,优化制备条件和过程,探索制备和分离机理,对于开辟新的应用领域以及开展实际样品的分离分析有更大的理论和现实意义。 /p p   根据已有的文献报道,我们可以预测今后几年的相关工作仍会集中在以下几个方面: /p p   (1)规则的聚合物整体材料内部形态。如获得规则的3D网络骨架,可控的孔径尺寸和分布。 /p p   (2)继续在微分离系统中扩展其应用。如在加压电色谱、微流控芯片材料、微流色谱和纳流色谱系统,甚至纳米器件开发等诸多方面大显身手。 /p p   (3)表面物理化学性质的调控向功能化、智能化方向发展。如基于分子印迹技术、温度响应以及pH响应的表面智能化的整体材料。 /p p   (4)制备规模整体柱的开发及其在生物下游技术中的应用。 /p p   目前,已经有一部分整体柱实现了商品化,但种类有限,还无法与种类繁多的颗粒型填充柱相提并论,也远未能满足分离分析的需求。而颗粒型的超大孔填料,由于其制备较困难、批次间重复性较差、价格昂贵等,也没有得到广泛的应用。相对于超大孔填充柱,有机相整体柱存在因流动相变会发生溶胀或收缩、机械强度差、比表面积小、柱容量差以及聚合过程中产生的微孔不利于小分子样品的分析等问题,现有报道大都用于生物大分子的分离。硅骨架整体柱也存在必须预先聚合好装入套管中,制备繁琐,比表面积较小的问题。因此,如何以更简便、有效的方式制备高效新型的超大孔填料并将其应用于实际样品的分离分析仍然是今后工作的重心。在实际工作中所面临的层出不穷的问题也是推动新型超大孔填料制备技术和方法发展的源源不竭的动力,在诸多的尝试中很可能就会出现某些性质优良的超大孔填料,这也预示着将来商品化的超大孔会越来越多。 /p p span style=" color: rgb(0, 176, 240) " strong   部分商品化的超大孔层析介质 /strong /span /p p    strong 超大孔填料因其具有独特的多孔结构,与传统填料相比具有更加优良的渗透性和传质速率,可以在较低的操作压力下实现高效和快速的分离,已成为继多聚糖、交联与涂渍、单分散之后的第四代分离填料。可以预测,随着制备技术的不断提升,超大孔填料在生命科学、医药、环境和化学化工等领域必将大有可为。 /strong /p p   参考文献 /p p   [1] M.R. Yu, Y. Li, S.P. Zhang, X.N. Li, Y.L. Yang, Y. Chen, G.H. Ma, Z.G. Su, Improving stability of virus-like particles by ion-exchange chromatographic supports with large pore size: Advantages of gigaporous media beyond enhanced binding capacity, Journal of Chromatography A, 1331 (2014) 69-79. /p p   [2] P.M. Kramberger P, Boben J, Ravnikar M, ?trancar, A.S.m.c.a.b. in, p.a.f.q.o.t.m. virus., J. Chromatogr. A 1144(1). /p p   [3] W. Zhou, J. Bi, J.-C. Janson, A. Dong, Y. Li, Y. Zhang, Y. Huang, Z. Su, Ion-exchange chromatography of hepatitis B virus surface antigen from a recombinant Chinese hamster ovary cell line, Journal of Chromatography A, 1095 (2005) 119-125. /p p   [4] W. Zhou, J. Bi, J.C. Janson, Y. Li, Y. Huang, Y. Zhang, Z. Su, Molecular characterization of recombinant Hepatitis B surface antigen from Chinese hamster ovary and Hansenulapolymorpha cells by high-performance size exclusion chromatography and multi-angle laser light scattering, Journal of Chromatography B, 838 (2006) 71-77. /p p   [5] S.Q. Liang, Y.L. Yang, L.J. Sun, Q.Z. Zhao, G.H. Ma, S.P. Zhang, Z.G. Su, Denaturation of inactivated FMDV in ion exchange chromatography: Evidence by differential scanning calorimetry analysis, BiochemEng J, 124 (2017) 99-107. /p p /p
  • 分离纯化有难题-月旭新品来助力
    曾经有多少个夜晚,你守在层析柱的身旁,眼睛盯着产物从柱管中缓慢流下。曾经有多少做有机合成的苦逼科研狗,一遍一遍的浇上展开剂,就为了回收那宝贵的产物。曾经有多少实验室中回荡着产物纯度不够的哀嚎声。 对于学有机的人来说,“过柱子”几乎是无人不知无人不晓无人不会的基础技能,你可以理解为不同的物质在同一个介质中跑的速度不一样,所以跑久了就会有个一二三名,我们就可以根据滤出的先后顺序来把他们分离出来,从中获得我们的产品。 听起来似乎很简单,但别说是有机合成的新人,就是前辈们往往也会抹一把辛酸泪。过柱子是非常累和枯燥的一件事,但是又是几乎每个大有机方向的科研人员和研究生都逃不开的一件事。 在化合物分离纯化过程中,拥有高效、稳定、高性价比的中低压制备柱对于建立可靠的分离、纯化工艺具有极为关键的作用。 月旭科技,作为业内分离纯化的实力派厂商,为您献上WelFlash SiO2 LS中低压制备色谱柱,为您的分离纯化工作添上一份助力。 WelFlash SiO2 LS 是有自己个性的制备柱 产品特点 月旭新一代WelFlash SiO2 LS正是您分离纯化的得力助手。新款中低压制备柱具有耐压高、柱效好、耐腐蚀等优点。每批WelFlash SiO2 LS制备柱的性能参数都经过精密的控制和严格的测试,以确保产品批次间具有较高的回收率和良好的重现性。WelFlash SiO2 LS中低压制备柱采用优质硅胶装填,性价比优越;使用标准luer接头( 无锁死结构),可用于只能兼容标准luer 管路连接的仪器设备;优化装填工艺,分离度高,重现性好;聚丙烯柱管和接头采用新型技术设计,最高耐压200psi,无漏液;规格齐全,可以有多种装填尺寸;提供丰富的技术应用实例和完整解决方案。 WelFlash SiO2 LS 是有出色分离度的制备柱 产品性能测试(良好的峰形及其分离性能) WelFlash SiO2 LS规格:220gFlow Rate: 150 ml/minSolvent: A1 HexaneSolvent: B1 Ethyl Acetate进样方式: 液体样品Wavelength 1 (red): 254nmWavelength 2 (purple): 280nm WelFlash SiO2 LS 是有完整规格的制备柱 产品规格及货号 月旭隆重推出800g与1600g大规格Flash柱,满足客户大规模制备的需求 产品规格及货号
  • 色谱分离技术制造高纯度益生元
    日前,广东江门量子高科生物股份有限公司(以下简称量子高科)采用色谱分离技术成功产出纯度达95%以上的高纯度益生元,各项技术指标均达到国际领先水平。   在国内率先采用色谱分离技术,成功实现纯度达到95%以上的高纯度低聚果糖的工业化生产,在国内尚属首创。量子高科的高纯度低聚果糖色谱项目的投产成功,标志着我国益生元产业的高纯度低聚果糖的核心技术的“瓶颈”宣告打通,不仅填补了中国益生元产业的技术空白,还打破了国外的垄断局面,替代进口产品满足国内市场需求,大大推动我国益生元行业的发展进程,同时对全国功能食品行业的发展产生积极作用。   量子高科在引进、消化和吸收世界最先进的益生元技术基础上,通过自主创新,投资建成了国内第一套千吨级采用色谱分离技术制造高纯度益生元的生产系统,生产流程通过PLC(可编程逻辑自动控制器)控制,生产线的运行流程和技术规范都在全自动化模式下进行,最大化减少人员接触产品,更进一步提高产品的卫生和安全性。整个生产系统不仅流程全封闭、全循环,而且产量高、能耗低,绿色环保。与过往从55%纯度的低聚果糖中再次提取精制而取得高纯度低聚果糖的生产工艺相比,不仅简化了操作工序,缩短了生产时间,还保证了产品的品质,确保与国际先进水平同步。今年11月,工程主工艺系统设备安装完毕,经过1个多月的系统调试,工艺装置全部达到设计要求。12月,工厂全部工艺流程打通,投料试产,日前以色谱分离技术成功生产出优质的高纯度低聚果糖产品。   量子高科首创的高纯度低聚果糖色谱项目的成功,对益生元行业的发展是一大推进。开发高纯度低聚果糖产品在生理学功能、营养研究及加强农产品综合利用、延长农业产业链、提高产品附加值方面都具有非常重要的意义。
  • 开发用于分离和纯化的聚焦梯度
    Jo-Ann M. Jablonski、Thomas E. Wheat and Diane M. Diehl; Waters Corporation, Milford, MA, U.S. 引言 用于进行分离和纯化的色谱分离方法与分析型分离方法受到相同物理和化学原理的制约。然而,在制备型试验中,科学家通常在大型柱上和高质量负载下分离化合物,并需要更高的分离度以提高所收集组分的纯度和回收率。虽然设计更缓的梯度是提高分离度的一种较好的首选方法,但改变整个分离过程的梯度斜率可导致峰宽加大和总运行时间增加。可替代普通更缓梯度的聚焦梯度仅对需要增加分离度的色谱图部分减小梯度斜率,从而可在不增加总运行时间的情况下提高对洗脱时间接近的色谱峰的分离度。聚焦梯度可根据搜索运行或者直接从第一次制备运行进行定义。 试验方法 梯度开发步骤 ■ 确定制备规模的系统体积 ■ 运行搜索梯度 ■ 设计聚焦梯度 ■ 在制备柱上运行聚焦梯度 试验条件 仪器 液相色谱系统: 沃特世 2525型二元梯度模块、2767型样品管理系统、系统流路组织器、2996型光电二极管阵列检测器、 AutoPurification&trade 流通池 色谱柱: XBridge&trade 制备型OBD&trade C18柱19 x 50 mm、5&mu m(货号186002977) 流速: 25mL/分钟 流动相A: 0.1%的甲酸水溶液 流动相B: 0.1%甲酸-乙腈溶液 波长: 260 nm 样品混合物 磺胺: 10 mg/mL 磺胺噻唑: 10 mg/mL 磺胺二甲嘧啶: 20 mg/mL* 磺胺甲二唑: 10 mg/mL 磺胺甲唑: 10 mg/mL 磺胺二甲异唑: 4 mg/mL 总浓度: 64 mg/mL(溶于二甲基亚砜) *选定用于聚焦梯度的色谱峰 结果和讨论 确定制备规模的系统体积 ■ 取下色谱柱并更换成两通。 ■ 流动相A使用乙腈,流动相B使用包含0.05 mg/mL尿嘧啶的乙腈(解决了非加成性混合和粘滞问题)。 ■ 在254 nm下进行监测。 ■ 采集100% A的基线数据5分钟。 ■ 在5.01分钟时,将梯度设置为100% B并再采集5分钟数据。 ■ 测定100% A和100% B之间的吸光度差异。 ■ 计算存在50%吸光度差异时的时间。 ■ 计算步骤开始时(5.01分钟)和50%时间点之间的时间差异。 ■ 将时间差异乘以流速。 系统体积被定义为从梯度形成点到色谱柱前端的体积。系统体积用于聚焦梯度的设计。如图1所示,本试验所用仪器配置下的系统体积是3.0 mL。 设计聚焦梯度 第1步 在2.47分钟洗脱3号色谱峰的溶剂浓度在较早的时间点上形成。如图3所示,检测器和梯度形成点之间的偏移量等于系统体积加上柱体积。用于这台特定系统的偏移量等于早期确定的3 mL系统体积再加上19 x 50 mm制备柱的体积(11.9 mL),即14.9 mL。在25 mL/分钟的流速下,溶剂浓度到达检测器需要0.59分钟。2.47分钟的洗脱时间减去0.59分钟的偏移时间等于1.88分钟。由于初始大规模梯度有0.39分钟的保留时间,因此形成洗脱色谱峰的乙腈百分比的时间是1.88分钟减去0.39分钟,即1.49分钟。 第2步 计算在2.47分钟洗脱色谱峰的乙腈百分比。原始大规模梯度在5分钟内洗脱 5-50% B,最初梯度的驻留时间为0.39分钟。 根据在2.47分钟洗脱出色谱峰的梯度计算得到的乙腈百分比是13.4%,但由于梯度开始于5%乙腈,因此洗脱该峰的乙腈实际浓度是13.4% + 5%,或者说18.4%乙腈。 第3步 旨在分离梯度中部洗脱时间接近的色谱峰的聚焦梯度应开始于原始小规模试验条件,通常为0-5% B。进样开始后立即将梯度快速增加至比能洗脱目标峰的预期乙腈百分比浓度低5%的乙腈百分比。在搜索梯度中所用的1/5斜率下继续进行缓的聚焦梯度部分。预计一个五倍的更缓梯度可为洗脱时间接近的色谱峰提供更高的分离度。终止高出可洗脱目标峰的预期乙腈百分比浓度5%的聚焦梯度部分。原始梯度在5分钟内洗脱5-50% B,或者说在5分钟内梯度变化45%。这样,乙腈浓度每分钟变化9%(从9%-10%左右简化得到)。然后,新的梯度斜率应为10%的1/5,或者说每分钟变化2%。10%的乙腈浓度改变通过每分钟变化2%而达到,说明用于分离3号和4号峰的聚焦梯度时间片段应持续5分钟。一旦梯度的聚焦部分完成,乙腈百分比快速增加至95% B,以清洗色谱柱。平衡色谱柱后,终止初始条件下的梯度。5-45% B = 每分钟9%(舍入至每分钟10%)梯度斜率每分钟变化2%。 聚焦梯度可明显提高图4所示色谱图中3号峰和4号峰的分离度。5号峰和6号峰因受到梯度聚焦部分的影响而出现移位,梯度部分继续在较缓的斜率下洗脱化合物,直至设定用于进行柱清洗的较高百分比的乙腈进入色谱柱。较缓的聚焦梯度能在不增加运行时间的情况下对天然混合组分提供更高的分离度,因而使色谱分析师能够获得更纯的产物和更好的回收率。 结论 当科学家为后续试验进行产物纯化时,需要在高质量负载下分离化合物。聚焦梯度可在不增加运行时间的情况下提高对洗脱时间接近色谱峰的分离度,从而改善分离效果。系统体积信息可以对制备型梯度进行直接优化。使用聚焦梯度可提高产物产率和纯度,同时不会增加溶剂消耗量和废液生成量。聚焦梯度方法可实现分离,因而有助于控制纯化成本。 关于沃特世公司 (www.waters.com) 50多年来,沃特世公司(NYSE:WAT)通过提供实用和可持续的创新,使医疗服务、环境管理、食品安全和全球水质监测领域有了显著进步,从而为实验室相关机构创造了业务优势。 作为一系列分离科学、实验室信息管理、质谱分析和热分析技术的开创者,沃特世技术的重大突破和实验室解决方案为客户的成功创造了持久的平台。2010年沃特世拥有16.4亿美元的收入和5,400名员工,它将继续带领全世界的客户探索科学并取得卓越成就。
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