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对其分离影响

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对其分离影响相关的资讯

  • 溶剂系统对RP-HPLC分离性能的影响
    反相高效液相色谱(RP-HPLC)是液相色谱中最常用的模式,广泛应用于化工制药生物工程等领域。RP-HPLC中溶剂系统的选择和优化一直是液相色谱领域的热门研究课题,对于多组分目标物的分析与分离,有效选择并优化色谱溶剂系统仍存在很多问题,本研究考察了溶剂系统的强度,极性等参数对RP-HPLC分离性能的影响。示例色谱柱:UItimate® ODS-3 4.6mm×150mm,5μm;柱温:25℃;检测器:UV225nm;流速:1.0mL/min;进样量:10μL。流动相A :0.1%磷酸 B:ACN,A:B=3:7,色谱柱:Xtimate® 4.6mm×150mm,5μm。流动相A :0.1%磷酸 B:ACN,A:B=3:7,色谱柱 :UItimate® ODS-3 4.6mm×150mm,5μm。由图谱判断8.6min峰内夹杂小峰未分开,UItimate® ODS-3 4.6mm×150mm,5μm更适合分离。考虑不同溶剂洗脱强度不同,有机相中加入甲醇,流动相A :0.1%磷酸 B:ACN:甲醇=8:2,A:B=3:7。由图谱判断8.6min峰内夹杂小峰未分开,UItimate® ODS-3 4.6mm×150mm,5μm更适合分离。考虑不同溶剂洗脱强度不同,有机相中加入甲醇,流动相A :0.1%磷酸 B:ACN:甲醇=8:2,A:B=3:7。调整有机溶剂比例后可以得出10.7min和11.9min分离度增加到3.0。优化方法,流动相A :0.1%磷酸 B:ACN:甲醇=7:3,A:B=4:6。从图谱中可以看出将峰分开,分离度增大,适当的调整有机相种类及比例可以提高分离性能。
  • “蛋白样品冻干过程”干货分享!——深度解析相分离现象及影响因素
    冻干可以通过去除样品中的水分,限制分子的流动性,减慢药物成分的物理/化学反应来延长产品的保质期,然而固体状态的配方也不是一直稳定的,由于在干燥过程中,蛋白质暴露在许多应力作用下,在长期的储存过程中,仍然容易发生物理/化学反应。在冻干及储存过程中,我们常常会加入一些稳定剂来保护蛋白免受应力的影响,主要有两种稳定机理来解释:水替代假说和玻璃化假说;但是两种稳定机制都需要将蛋白质分子分散在稳定剂中,使得蛋白质和稳定剂都处于相同的单一无定形相,即不发生相分离。那么相分离是如何发生的?为什么会发生?相分离主要发生在冻干的预冻步骤,在一定程度上取决于冻干的工艺和配方成分。1、相分离的机理 图1:冻干分为三个步骤冻干主要分为三个步骤:预冻,主干燥及次级干燥。(如图1所示)在预冻过程中,溶液被降到一个很低的温度,晶核形成并且生长,样品中的溶质浓度不断浓缩,可以达到初始浓度的约50倍,如果在热力学和动力学上均利于反应发生的条件下,高浓度的溶质可以导致相分离。2、相分离热力学当溶液为成分A 和成分B的混合物,会发生下面的相互作用(如图2所示)。熵和焓之间的竞争决定了相分离的过程。相分离的热力学基于混合物的自由能(弗洛里-哈金斯理论),聚合物由于尺寸大小和连通性,不能充分利用可用体积,大分子量聚合物的熵变化较小,因此,混合物热力学更容易受到较大焓贡献的支配,当ΔGmix 0: 热力学上有利于相分离 (A-A和B-B相互作用优于A-B相互作用)。 图2:溶液A和B发生的相互作用如果相分离是热力学自发以及动力学上利于反应(足够的移动性和时间),蛋白和稳定剂会分离成两个不同的相,富含稳定剂的无定形相以及富含蛋白的无定形相,后者由于缺乏稳定剂的保护,蛋白更易于降解。(如图3所示)图3:蛋白和稳定剂会分离成两个不同的相3、相分离的检测方法无定形-无定形物质的相分离不容易检测,由于检测方法有限,证据不足,目前主要有如下检测方法:检测技术方法局限性调制DSC配方中有多个Tg’表示有多个无定形相通常,富含蛋白的相不能被DSC检测到,因为在Tg’温度下具有较小的ΔCP;要求高浓度的蛋白配方。拉曼成像技术非重叠成分峰的线谱分析范围:2-50微米;不能检出低于检测限的成分波动。固体核磁共振利用弛豫时间来探测2-5 nm, 20-50 nm分子大小物质的混溶性动态实验需要大量的样品。X射线衍射/散射在纳米尺度上探测结构特征对于两个组分,均包含重要的结构层次,无法区分相分离;成本高,动态实验。SEM肉眼观察物质的形态结果会存在模棱两可的现象;需要较大的容易辨认的相。电介质技术依赖于电场中的分子迁移率响应存在不确定性。4、工艺参数对相分离的影响过冷度-----成核温度❖热力学冻结温度和首次成核温度之间的差值为过冷度;(如图4所示)❖较高的成核温度会更易导致相分离;(由于溶质在远高于Tg’温度下进行浓缩) 图4:过冷度冷却速度❖控制达到给定过冷度的速度;❖缓慢的冻结速度会更容易导致相分离;退火❖主要用于填充剂结晶,控制冰晶形态或增加冰晶体的大小,缩短一次干燥时间;❖如果两相热力学更稳定,退火时间和迁移率的增加可能会提供相分离的机会;灌装体积❖较大的灌装体积会对相分离有较大的影响,因为在样品中具有较大的热梯度。案例分享成核温度和冷却速度对相分离的影响对已知的相分离聚合物体系 1:1 PVP29K:DEX10K(100 mg/ml) 进行研究,将冷却台放在拉曼显微镜下进行观察。(如图5所示) 图5:已知相分离聚合物体系在拉曼显微镜下的观察成核温度对相分离的影响 图6:成核温度对相分离的影响与每个单一组分相比,成核温度较高的一组(-5℃)对相分离具有较大的影响;其余的成核温度对相分离影响较小。(如图6所示)冷却速度对相分离的影响 图7:冷却速度对相分离的影响所有的冷却速度均会在一定程度上提高相分离的倾向,但是影响较小。(如图7所示)*结论在没有热历史的情况下,成核温度和冷却速率对相分离的影响较小。成核温度和灌装体积对相分离的影响 图8:成核温度和灌装体积对相分离的影响较大的灌装体积(1ml VS 0.2ml)和较高的成核温度(-5℃ VS -10 ℃)会导致相分离,可能是由于样品内部存在较大的温度梯度。(如图8所示)5、配方成分对相分离的影响在冻干过程中配方成分的兼容性是阻止相分离的关键,如研究表明聚合物体系的不混溶性随着聚合物分子量的增加而增加。对于蛋白而言,相分离的倾向性可能与稳定剂大小,静电相互作用(盐类),稳定剂类型(填充剂、表面活性剂),稳定剂浓度,蛋白质特性(等电点,大小),配方PH值等有关。案例分享——配方组分对相分离的影响❖实验进行了系统的研究,探索蛋白质:糖的比例以及蛋白质(分子量,电荷)和糖(分子量,单糖亚基和长度)的特性如何影响配方在冻干过程中的混溶性。(如图9,10,11所示)❖蛋白质和糖(200mg /mL)的混合物按以下比例(w:w):蛋白质:糖——0:1,1:9,1:4,1:2.3,1:1.5,1:1,1:5:1,2.3:1,4:1,9:1❖多个Tg’的存在表明存在相分离。 图9 图10 图11实验表明● 在所有的蛋白-糖体系均观察到了相分离现象(两个不同的Tg’),尽管不同的比例出现相分离的时间不同;● 不同蛋白-糖混合物Tg’的宽度不同,有可能多个Tg’会重叠在一起,形成一个较宽的Tg’, 导致无法检测到相分离现象;● 其中在牛血清蛋白和海藻糖混合物中,当二者比例为1:1.5和1:1 时,观察到存在相分离现象;(如图12所示) 图12● 对于蛋白-糖体系中,二者比例从1:2.3 到4:1 均观察到存在相分离现象;(如图13所示)图13结论● 对于几乎所有被研究的体系中,当配方中蛋白质和糖的比例为1:1和1.5:1时确定会发生相分离现象,这表明蛋白质和糖的比例和系统的相分离倾向之间可能存在相关性;● 在系统的相分离趋势和以下属性之间似乎没有明显的相关性: # 蛋白质电荷/等电点 # 蛋白质分子量 # 糖的分子量 # 单糖亚基;● 在几乎所有研究的配方中,当蛋白和糖的比例为1:1时会发生相分离;● 本研究结果表明,冻干蛋白配方中应加入过量的稳定剂。6、冻干蛋白配方中相分离的重要性● 相分离取决于具体的操作过程和组分;● 在预冻过程中,温度/时间和浓度是关键因素,会影响系统相分离的趋势;● 蛋白和稳定剂的物理化学特性会影响相分离;● 在冻干过程中保护不足会导致长期储藏过程中不稳定性的增加;● 当缺乏稳定剂时,蛋白在干燥过程中会发生改变(即形成反应型结构),这可能会导致储存过程中潜在的稳定性问题;● 需要了解相分离如何影响冻干制剂的保质期;● 相分离检测是稳定性欠佳的指标;● 未检测到的相分离会影响蛋白质稳定性和整体产品质量;● 需要更好的检测方法!当前的方法可以证明样品存在相分离,但不能证明样品不存在相分离。参考文献[1] Padilla,A.M.et.Al.(2011).”The Study of Phase Separation in a Model Polymer Phase Separating System Using Raman Microscopy and a Low-Temperature Stage: Effect of Cooling Rate and
  • Protein A材质对生物分离传化的影响 ,微球精准制造技术应运而生
    早前,江必旺博士分享了《浅谈令人“爱恨交加”的Protein A亲和层析介质》、《盘点Protein A亲和填料质控必看的重要参数》,本期带大家了解Protein A 亲和层析介质的制备过程中需要考虑的那些影响因素以及纳微科技带来的创新成果,也欢迎大家在评论区留言讨论。纯化后的Protein A配基可以通过其分子上的氨基或末端的巯基与微球上的功能基团偶联制备成Protein A 层析介质。Protein A层析介质的性能与其本身的配基性能,基球材料组成,基球孔径大小,孔容积及表面功能化等都有关系。为了高效率把目标生物分子从复杂样品里分离出来,并保持其生物活性,用于分离纯化的层析介质材料必须满足苛刻的要求如介质材料组成、形貌、粒径大小、粒径分布、孔径大小和分布、功能基团、及表面亲水性能等。 Protein A材质的影响 目前Protein A 亲和层析介质基球主要由两大类材料组成:第一类是以琼脂糖,葡聚糖为代表的多糖层析介质;第二类是以聚丙烯酸酯和聚丙烯酰胺为代表的合成高分子层析介质。其中天然多糖高分子改性介质由于具有亲水强,生物兼容性好,能减少对生物分子的非特异性吸附等特点,因此在分离过程中容易保持生物分子的生物活性。另外交联天然多糖介质在溶胀状态下其多糖分子链可以舒展开来形成网状孔道结构,因此多糖介质表面积大,容易做成高载量的介质。软胶是生物大分子分离纯化应用历史最悠久,最广泛的亲和层析介质。但天然多糖改性高分子介质因其基质柔软而被称为软胶,其主要缺陷是机械强度差、压缩比大、柱床不稳定、操作困难、流速慢、生产效率低等,另外软胶在干燥状态下脱水容易导致孔道结构塌陷从而失去分离性能,因此,软胶填充的层析柱床一般不能脱水。相反,合成多孔高分子层析介质微球具有机械强度高,化学稳定性好等特点,因此可以耐受更大的压力、更快的流速,从而提高分离效率,虽然其在市场应用的晚但其市场增速最快。另外合成高分子微球粒径大小,粒径均匀性更容易控制,使得合成高分子介质更容易装柱,柱效和分辨率也更高。同时聚合物介质孔道结构是通过无数高度交联的纳米粒子堆积而成。这些纳米粒子不溶胀,分子进不去,因此其表面积比琼脂糖基质的小,但孔径通透性更好,因此分子传质速度快,在高流速下载量可以保持的更好。但合成高分子层析介质的缺点是其疏水往往比软胶大,导致非特异性吸附大,容易使生物分子失去活性。因此聚合物微球表面需要进行亲水化改性以降低其非特异性吸附才能满足层析分离的需求。无论是以交联琼脂糖为基质的离子交换介质还是以表面亲水化改性的聚合物为基质的离子交换介质都有各自的优缺点,但它们的目标都是一致的,都是往高载量、高机械强度,高分辨率、高回收率方向发展。因此为了生产更理想的层析介质,交联琼脂糖层析介质要解决的问题是在保持它亲水性优势下如何提高其机械强度,而聚合物介质问题是在保持其机械强度优势条件下如何解决亲水化问题并降低非特异性吸附。 介质孔径大小及孔隙率对生物分离的影响 除了粒径大小和分布会影响层析介质分离性能外,孔径大小、比表面积及孔隙率也是生物分离纯化介质最重要参数之一。层析分离模式主要是分子与介质表面功能基团作用的结果,层析介质可及比表面积是影响其吸附载量的主要因素之一,可及比表面积是分子可到达的内孔表面积加上介质外表面积。由于内孔表面积占据整个比表面积的90%以上,而内孔表面积主要由孔径大小,孔隙率来决定。孔径越小比表面积越大,但如果孔径太小,目标生物分子进不去,这样的小孔及其表面积对分离是没有作用的。孔径太大,比表面积也会降低,因此对于不同分子量大小的生物分子,有个最优的孔径大小,其可及表面积最大,分离效果最好。比如说用于抗生素这类分子量小的生物分子,孔径一般选择小于30纳米以下,而对于抗体蛋白分离纯化的介质一般选择孔径在100纳米左右,而对于病毒这种大尺寸的生物,需要400纳米以上超大孔的介质。另外孔隙率越大,比表面积越大,载量也会越大,同时机械强度越差,因此选择孔隙率也需要平衡机械强度和载量的要求 Protein A 配基的影响 Protein A 亲和层析分离是基于Protein A 配基与抗体的特异性结合。天然Protein A 来源于金黄色葡萄球菌的一个株系,它含有5个可以和抗体IgG 分子Fc 段特异性结合的结构域。由于天然的Protein A 配基耐碱性差,为了提高Protein A 耐碱性,延长其使用寿命,因此现在市场上使用的Protein A都是经过天然Protein A序列改造过的重组蛋白。每家重组蛋白A的序列不同,亲和力不同,洗脱pH 条件不同,耐碱性能不同。Protein A 配基对抗体纯度,回收率等有重要影响。 粒径大小和粒径均匀性的影响 粒径大小和均匀性不仅影响柱效,分离效率,对Protein A 载量影响也很大。粒径越小,分子传递路径越短,Protein A 与抗体结合的效率越高,载量就越大,比如说以琼脂糖为基质的Protein A 介质,如果粒径是90微米,载量只有50毫克/毫升,如果粒径减小到50微米,载量可高达90毫克/毫升,因此粒径与载量成反比,但粒径越小,反压越大,因此选择粒径大小需要考虑压力和载量。另外粒径越均一,其洗脱越集中。粒径分布均匀,形貌规整的球形填料填充柱床的紧密程度一致性好,流动相在柱床中的流速均匀,流动相经过柱床的路径长短一致,从而有效降低涡流扩散系数,使色谱峰宽变窄,理论塔板数升高。纳微十多年坚持不懈的研究开发出世界领先的微球精准制造技术,该技术可以对微球的材料组成、粒径大小、粒径均匀性、孔径大小及表面性能达到前所未有的精准控制。纳微利用这一技术平台开发出新一代单分散多孔聚丙烯酸酯为基质的Protein A 亲和层析介质克服了传统Protein A 软胶的缺点。纳微Protein A 介质创新点主要有以下几点:首先,纳微Protein A 介质具有精准的粒径大小和高度的粒径均一性,使其具有流速均匀、洗脱集中、流动相用量少而且装柱容易、柱效高、柱床稳定、压力低、柱与柱重复性好等优点;图4 纳微单分散Protein A介质与传统软胶基质微观结构对比图5 传统多分散Protein A亲和软胶与UniMab液流路径对比示意图第二,纳微Protein A 基球经过优化筛选专门设计的大孔结构,其孔径远大于GE Protein A 产品。因此该介质具有蛋白传质速度快,使得介质在高流速下具有高载量。从实验测试数据可以看到,纳微UniMab与GE MabSelectSuRe在驻留时间大于4分钟时,载量都差不多,当驻留时间小于2分钟时UniMab的载量高于MabSelectSuRe载量50%以上, 而且速度越快UniMab载量优势越明显。抗体生产效率是由载量和流速共同决定,但流速越快载量越低,因此对于每个亲和层析来说有个最优的流速。实验证明对于批次亲和层析,驻留时间是2分钟时生产效率达到最高,对于连续层析驻留时间是1分钟时生产效率最高;图6 UniMab与MabSelectSuRe产品不同驻留时间动态载量对比图7 不同Protein A 层析介质驻留时间与抗体生产效率与关系对比从抗体流穿曲线对比图也可以看出具有大孔结构及高度粒径均匀性的单分散Protein A亲和层析介质与进口软胶相比具有更陡的穿透曲线,说明纳微单分散层析介质具有更畅通的孔道结构,分子在介质里扩散速度快。抗体流穿少,回收率高。图8 抗体流穿曲线对比图第三,纳微Protein A 基球是高度交联的聚丙烯酸酯组成,与市场上软胶或低交联度聚丙烯酸酯为基质的Protein A 介质相比具有溶胀系数小,压缩比例低,而且具有优异机械性能,可以承受更高流速条件产生的压力,并装更高的柱床,有利于增加抗体批处理量,提高抗体生产效率,减少设备投资。UniMab在2公斤压缩比例只有5%,而市场上Protein A 介质压缩比例往往超过15%。图9 UniMab与软胶与压力流速曲线对比第四,纳微用于Protein A 介质的基球是通过多步表面亲水化改性,因此表面亲水性能好,非特异性吸附低,在抗体分离过程中,HCP去除效果好。一般来说聚合物基质的Protein A 因为亲水性问题,HCP 去除效果往往比软胶差,但UniMab可以达到软胶Protein A 的同等水平。图10 纳微UniMab与对照填料的HCP去除效果第五,除了创新基球外,纳微又经过多年的努力通过优化组合不同片段的Protein A 设计出有自主知识产权的耐碱性Protein A 配基,并实现大规模生产。最后通过优化偶联工艺成功地生产出世界首个单分散Protein A 亲和介质产品,不仅实现该产品的国产化,而且克服了现有市场上Protein A 介质的主要缺陷。纳微单分散Protein A 介质不仅可以提高抗体的生产效率,降低抗体的生产成本,更是下一代连续层析理想的介质。亲和层析分离条件影响ProteinA亲和条件相对简单,无需繁琐参数优化。平衡阶段,盐浓度及pH是两个重要参数。由于ProteinA与抗体分子核心区域主要作用力依靠组氨酸疏水性介导,所以增加平衡盐浓度一般可增加3-5mg载量。pH则通常控制在6-7.5,若低于5.0以下,可能会降低动态结合载量,从而降低了回收率。上样后清洗是去除结合于填料的宿主蛋白(HCP)及核酸(DNA)等杂质的主要过程。清洗pH较为关键,在抗体分子未清洗掉的前提下,选择尽可能低的pH作为清洗条件,以去除更多的HCP等杂质。若常规pH条件无法奏效,可以加入高盐(1M氯化钠)或添加剂如精氨酸、吐温80、尿素及异丙醇等。pH是洗脱过程中最关键工艺参数,在确保回收率的前提下,尽可能选择更高的pH进行洗脱。较低pH会导致洗脱的抗体浓度过高,产生更多的聚集体。另外,洗脱buffer类型也会对洗脱浓度及杂质含量有影响,如相同pH的柠檬酸洗脱强度高于醋酸。表4 不同Buffer洗脱液效果比较缓冲液洗脱体积(ml)洗脱浓度(mg/ml)收率(%)HCP(ppm)洗脱液20mM HAc pH3.546.591.5129洗脱液20mM Gly pH3.563.880.3167洗脱液20mM Citric pH3.53.77.395.186另外,洗脱液加入精氨酸、氯化钠、聚乙二醇、尿素、组氨酸、咪唑等皆有助于减缓低pH的破坏作用,提高洗脱液纯度。下图是UniMab50纯化过程中在淋洗及洗脱步骤加入了1%聚乙二醇PEG3350,SEC纯度提示PEG可显著降低聚集体含量。
  • 谈谈高低温试验箱重要配件油分离器的作用
    一切看起来作用微小的配件皆是一台合格的高低温试验箱的重要组成部分。其中油分离器的作用有两点,以下列出:  作用一:分离制冷剂蒸气中挟带的冷冻机油  高低温试验箱的压缩机与冷能器之间装有油分离器,压缩机的排气带有冷冻机油,因此油分离器是用来分离制冷剂蒸气中挟带的冷冻机油,使冷冻机油返回压缩机曲轴箱的。  作用二:制冷系统回油  冷冻机油随制冷剂进入制冷系统中,特别是进入冷凝器、蒸发器以后,将在传热表面形成油膜,从而影响换热设备的换热效果,并且容易引起膨胀阀和毛细管油堵,如果制冷系统回油不好,极有可能造成压缩机缺油而导致压缩机线圈烧毁或缸体损坏。因此,是否是高品质合理的冷冻机油直接影响高低温试验箱的寿命。  由此可知,可靠的油分离器和冷冻机油对于高低温试验箱来说是非常重要的。
  • 喷雾干燥高产率的秘密?一篇带你读懂步琦旋风分离技术
    喷雾干燥高产率的秘密1喷雾干燥喷雾干燥被广泛应用于许多领域,目的是将液体转化为粉末的固体状态。料液被分散到热气流中,并通过喷雾干燥技术转化为颗粒。再将这种粉末通过旋风或过滤系统从气相中分离出来。这种干燥技术也越来越多地应用于热敏性材料,如蛋白质、脂类、生物催化剂或传统药物的提取物。小样本量的喷雾干燥不仅用于可行性研究和进一步扩大规模,也可用于小规模生产。因此回收率是工艺评估的关键参数,特别是针对高价值的产品。2旋风技术玻璃制成的旋风分离器已经在工业上广泛应用了一个多世纪。其主要优点是结构简单,且没有活动部件。分离主要是基于气流中颗粒的惯性沉积。在逆流旋流器中,气体通过切向引入使其旋转。这产生的离心力比重力大上百倍甚至到上千倍。颗粒向壁面和旋风器底部移动,而气体向上螺旋到旋风器顶部的气体出口(图1)。旋风分离是一个重要的工业过程,有许多旨在了解和改进其操作的研究,即使从被公认的模型来看,对旋风分离器中复杂的流体动力学行为还未完全理解。旋风分离器研究的目的是在分离速率(更好的产品回收率或更清洁的废气)、压降(更少的压缩机性能要求)和设计(更少的投资成本)之间找到最佳选择。▲ 图1. 逆流旋风分离器示意图3喷雾干燥机的旋风设计对于实验室规模的喷雾干燥机,回收率是非常重要的,已经有几位作者进行了研究,其中 Maa 等人[1998]是最相关的,他们研究了带有标准旋风的 BUCHI 迷你喷雾干燥机 B-190。结果表明,粒径小于 2μm 的颗粒的分离存在极限。这可能导致产品损失进入过滤器。此外,在某些应用中,例如药物输送或纳米技术,平均粒径应小于 2μm,这使得标准玻璃旋风分离器不适合。设计优化 BUCHI 提供了一个台式喷雾干燥机与玻璃旋风分离器结合的导电层,以防止微粒静电结合,从而减少产品损失。而对于作为制药应用中典型基质物质的乳糖,分离性能的差异是明显的(图2)。▲ 图2. 左:无涂层旋风分离器,壁面上的产品损失多;右:有涂层旋风分离器,产品损失少表1 比较了相同干燥条件下的产量。与惯性相比,颗粒直径越小,表面引力越大。因此,内部旋风壁和颗粒之间发生了粘合力,这也导致了自然堆积结构,就像沙漠中的沙丘一样。材料10%乳糖溶液仪器BÜ CHI Mini Spray Dryer B-290干燥参数入口温度165℃出口温度83℃抽气机效率100%进料效率30%回收率无静电涂层的旋风分离器28%有静电涂层的旋风分离器76%表1. 喷涂参数和最终产量:未涂覆和涂覆旋风的比较临近筛孔颗粒,即分离的临界理论颗粒直径,与旋风分离器的直径直接相关,较小的旋风分离器直径使得较小颗粒的分离效果更好。Stairmand[1951]推荐了一种高效旋风分离器的标准设计。基于这些一般的比例和玻璃吹风机的性能,一种新的旋风被开发和优化。此外,产品收集容器的尺寸也缩小了,便于少量处理样品 (图3)。▲ 图3. 小型产品收集容器和玻璃弯头的高效旋风分离器示意图(兼容的所有BUCHI迷你喷雾干燥机型号)4分离性能的测定喷雾干燥过程的分离性能主要是通过测量所收集粉体的质量,并与初始重量的比值来确定的。这仅仅反映了整个过程,并没有量化旋风本身的分离能力。因此,没有在旋风中分离的粉末是通过深床聚酯纤维过滤器来测量的。将高效旋风分离器与标准旋风分离器进行了比较,它们都涂有静电涂层。将不同浓度的盐溶液进行喷雾干燥,得到不同的粒度分布,用激光衍射分析仪测量。当浓度为 1% ~ 20% (w/w)时,平均直径变化在 3.2 ~ 5.7 μm 之间。盐溶液在小型喷雾干燥机 B-290 中喷雾干燥,使用以下参数(表2)。通过小型旋风的压降较高,因此加热干燥空气的吞吐量较低,产生了较低的出口温度。150ml溶液干燥后,用 500ml 蒸馏水清洗过滤器。然后可以用凯氏定氮法对洗涤液进行分析。从氮分析中计算铵盐的量,然后可以确定分离效果,结果如 图4 所示。物料的不同性能对分离性能也会产生影响,因此,分离效果很难预测。在苏黎世联邦理工学院(ETHZ)的一项研究项目中,表明聚乳酸-co-葡萄糖酸(PLGA)的产率可以从 50.6% 提高到 62.0%,这是批量大小仅为 150 毫克和 1500 毫克的样品,这表明了使用小型高效旋风在迷你喷雾干燥机中喷雾干燥极少量产品的可能性。材料1%、5%和20%硫酸铵溶液仪器BÜ CHI Mini Spray Dryer B-290干燥参数入口温度160℃出口温度85℃(标准旋风分离器)出口温度72℃(高效旋风分离器)抽气机效率100%进料效率35%表2. 决定旋风分离器分离速率的干燥参数▲ 图4.两种旋风分离器对喷雾干燥铵盐的分离率的影响5结论本文介绍了一种新型的高效旋风分离器,它比标准旋风分离器具有更高的分离效率,特别适用于小颗粒和高价值产品的分离。当然,BUCHI 喷雾干燥仪可以处理极小批量的高价值产品。6参考文献Maa, Y.F., Nguyen, P.A., Sit, K., Hsu, C.C. [1998] Spray-Drying Performance of a Bench-Top Spray Dryer for Protein Aerosol Powder Preparation, Biotechnol. Bioeng., 60,3, 301-309Sowter, J.K. [1986] Cyclones in industrial processes, Van Tongeren Intl. Ltd. Stairmand, C.J. [1951] The design and performance of cyclone separators, Trans. Instn Chem. Engrs, 29, 356-383
  • 阿蛋学仪器 | 色谱分离的原理 So Easy !
    广州绿百草推出全新连载短篇小说【阿蛋学仪器】, 不定期的跟大家讲述关于学渣阿蛋在工作后不得不学习仪器知识的苦逼经历。夸张的剧情下都是以现实为原型,记得准时关注哦!夏天的风正暖暖吹过,穿过头发穿过耳朵.........话说在那天气晴朗万里无云的某个周末,正在抠着大脚丫吃着冰西瓜思考人生意义的胖##突然接到领导的一个任务。“喂。小胖呀~ 上头下了个任务,要拍一个化学知识视频,我看你一向最受学生欢迎,就随便摆弄一下吧。课题已经帮你选好了,色谱分析原理。”“额,不不不,虽然为了科学教育的发展我上刀山下火海都在所不辞,但是......”“别啰嗦,就这么定了。告诉你啊,给我做的好好的,不然你今年的考评....88”嘟嘟嘟。。。胖##现在已经无法继续好好玩耍了,学生喜欢他都是因为他风流一趟玉树临风知识渊博心地善良从不让人挂科呀~真是。。。冷冷清清凄凄惨惨戚戚呀~内心再抗拒,生活还是要继续的。胖##叫来了以前跟他一起打LOL的阿蛋,浑浑噩噩迷迷糊糊想了三天三夜的剧本,终于开拍了。( 导演和其它演员的召唤,这里就不详细说啦哈! )导演:色谱分析原理So Easy 剧组 Action!!!场景预设 ——色谱柱:为一间双门房子,一门可进,一门可出。分析的样品:胖##,高大威猛略胖。阿蛋,形象气质佳小明星(剧情需求,大家多多包涵,少吐些。)Part 1 —— 反相柱分析原理屋子里有一大群美女,胖##和阿蛋从一个门进入,穿过屋子,从另一个门出来。结果:众美女都喜欢帅哥,不断有人拉阿蛋的手并要求合影签名。胖##由于高大威猛,也有部分小萝莉喜欢,但是还是比阿蛋少,走的自然比阿蛋快。结果胖##和阿蛋的距离越来越远,出门的时候,已经分离的很好了。分离度3.0,柱效15万/m。反相柱分离注意事项:1)不可用于分离帅得离谱的人(非极性太强的物质),会造成美女互相踩伤践踏拥挤的现象,造成柱堵塞,柱压升高;心脏不好的美女会由于过于激动而休克,甚至兴奋而死,造成柱子过早老化,降低柱效。另外,还会造成吸附现象,出峰时间太久甚至不出峰。2)不可用于分离过于猥琐丑陋可怕的人(极性太强的物质),会导致美女流失,造成柱效下降,出峰时间太快,影响分离效果。不过这时有个色谱柱再生方法可以回复柱效,就说“牛掰了”的鞋正挥泪大甩卖,美女将迅速赶回,恢复柱效!Part 2 —— 正相柱分析原理屋子里有一大群男子,胖##和阿蛋从一个门进入,穿过屋子,从另一个门出来。结果:阿蛋由于太帅招人嫉妒率先被赶出来。胖##被同胞惺惺相惜,留下来吃饭唱K看电影,最后才依依不舍的含泪送别。分离度2.8,柱效13万/m。正相柱分离注意事项:并不适用于分离Gay男(无保留物质)。Part 3 —— 体积排阻色谱柱分析原理屋子里面变成了溶洞效果,溶洞里的洞有大有小,非常好玩。胖##和阿蛋从一个门进入,穿过溶洞,从另一个门出来。结果:本以为阿蛋个头小灵活,会早点爬出来,谁知是体积庞大的胖##先出来啦。因为两人一钻溶洞,便仿佛回到了童年,逮着洞就想钻。阿蛋个子小,钻来钻去玩得不亦乐乎。而胖##在意思到自己已非3岁的小胖胖后,害怕被小洞卡住而崴了,只好作罢,沿大路走了出来,扼腕叹息“时光蹉跎,青春少年已不复!”Part 4 —— 离子对色谱柱分析原理屋子里有一大群美女,胖##和阿蛋从一个门进入,穿过屋子,从另一个门出来。胖##痛苦回忆:美女都喜欢帅哥,不断有人拉住阿蛋吟诗作对自拍萌萌哒,拉胖##的仅有几个发育不全的小萝莉。结果胖##和阿蛋渐行渐远。。。胖##对策:往事不堪回首,所以第二天再过这间屋子的时候,带上了他的必杀技——萌萌哒小鲜肉胖小子。结果:胖##抱着胖小子和阿蛋一起穿过屋子,美女们发现居然还有个小鲜肉,纷纷过来捏捏小脸蛋。“美女,敢吃青椒吗?” 胖小子搭配美女的功夫一点也不含糊呢。胖##色眯眯的看着围着的众美女,美其名曰为胖小子报仇,把美女的脸蛋一一捏了个编。直到胖小子微怒言 “爸比,我饿了!” ,才恋恋不舍的抱起小胖,发话 “最后再捏一遍!......” 阿蛋在门口,秒倒!Part 4 拍摄花絮 ——1)观众问:美女为什么喜欢小鲜肉抛弃阿蛋呢? 回复:现在流行小鲜肉。另外,女人总是有母爱的,这是与生俱来的本能,所以此处美女年龄要大些。呵呵。2)拍完这段以后,导演“卡”了N次。因为胖小子被捏后没有表现出天真烂漫可爱的样子,反而哭了N次,最终拍得胖小子又累又饿又痛才终被导演放行。3)Case结束时,镜头正面是胖##得意而归的表情,远端发现众美女一脸哀怨的正在揉脸,忿忿曰“死胖子,手够狠啊!̷�!”By the way, 这次拍摄的视频非常受欢迎,胖##终于又能在领导的眼皮底下好好思考人生了!想知道阿蛋后续又有怎样的遭遇?记得持续关注广州绿百草微信公众号~我们会不定期推出续集哦~关注广州绿百草微信公众号,获取更多资讯!
  • 事企分离试点:浙江质安院和方圆检测集团揭牌
    12月15日,浙江省产品质量安全检测研究院和浙江方圆检测集团股份有限公司在杭揭牌,标志着浙江迈出了深化技术机构改革的关键一步,按时完成了省政府明确的事企分离试点改革任务。  2014年2月国务院作出整合检验检测认证机构工作部署以来,省委、省政府高度重视,事企分离改革成为全省整合改革工作的重要突破口。此次事企分离改革工作在全国质检系统省级技术机构中尚属首例,率先在全国按照公益类和经营类两类机构的模式实施分离,将省产品质量安全检测研究院定位为政府实验室,不再承接市场经营性业务 方圆检测集团作为市场主体独立运行,面向社会提供专业化检测认证服务。  “深化省质量检测科学研究院与方圆检测集团事企分离,整合组建省产品质量安全检测研究院,不是简单的机构间分离整合,本质上是通过事企分离改革,进一步理顺政府与市场关系,区分政与事、事与企的事权边界,加快质量治理体系和治理能力现代化。”省质监局局长高鹰忠表示,此次改革针对以前省质检院与浙江方圆检测集团合署运行、资质共用、公益和市场业务混淆等问题,结合机关行政职能梳理,研究确定了事企彻底分离后省产品质量安全检测研究院的职责清单,倒逼产品质量监督、检验机构监管等工作方式转变。  发展检验检测高技术服务业,对于调整经济结构、支撑产业升级、保障改善民生具有重要作用。省产品质量安全检测研究院负责人表示,将根据省编办批复的7项职能,在产业和产品质量安全检测、突发事件应急处置、重大质量技术争议、社会检验检测机构监督管理中切实发挥政府实验室应有的作用。方圆检测集团负责人表示,将按照中央和我省国有企业改革的总体要求,完善现代企业制度,优化法人治理结构,改变过去依赖行政和事业单位运行模式,自主经营、自负盈亏,运用市场机制整合省内乃至全国检验检测资源,提升技术能力,丰富业务资质,创新服务模式,力争成为国内一流、具有较强国际影响力的检验检测综合创新服务平台。
  • 【应用】使用步琦中压制备色谱C-815高效分离纯化ω-3脂肪酸
    使用 Pure Flash C-815高效分离 ω-3 脂肪酸Pure应用”1简介ω-3 脂肪酸是一类长链多不饱和脂肪酸,由于人体中缺乏 Δ&minus 12 和 Δ&minus 15 脱饱和酶,Ω-3 脂肪酸必须通过饮食获取,并且被认为对人类健康至关重要。EPA 和 DHA 的摄入量的增加已被科学证明在治疗和预防动脉粥样硬化、心肌梗死、炎症、关节炎、糖尿病、婴儿大脑发育和癌症方面有益。许多流行病学、观察性和临床研究强调了 ω-3 脂肪酸在降低血浆甘油三酯水平和预防心血管疾病方面的有效性。全球的心脏病学会建议每天服用 ω-3 脂肪酸(EPA+DHA 或仅 EPA)的剂量为 4 克(总EPA + DHA 超过 3 克),这代表了一种有效的降甘油三酯治疗剂。随着这一关注度的增加,对高纯度 ω-3 脂肪酸的需求激增。然而长期的过度捕鱼导致主要鱼类来源急剧下降,导致 ω-3 脂肪酸的价格迅速上涨。尽管如此,全世界只有少数公司有能力生产药用级 ω-3 脂肪酸。因此开发一种普遍适用且成本效益高的技术,以确保高纯度 ω-3 脂肪酸的安全生产是必要的。在本研究中,使用 RP-MPLC 技术来制备高纯度的 ω-3 脂肪酸乙酯,目标总含量不低于 84% 的 EPA 和 DHA,这是根据药典规定的。基本变量控制分离过程被评估和优化,基于纯度和回收率,包括填料材料、流动相、样品体积、样品浓度、流速和流动相组成。2色谱柱填料对分离效果的影响色谱柱填料是色谱系统的“核心”,其物理化学性质,包括包装结构的均匀性(单相、多孔或非多孔)、几何形状(粒径、床面积和孔径及形状)以及所附接的配体类型,对分离效能有显著影响。为了寻找高通量、低背压、高灵敏度和高分辨率以实现高效分离的色谱柱填料,对多种键合相材料(CN、Diol、C4、C6、C8、C18 和 AQ-C18)在 ω-3 脂肪酸乙酯的纯化中进行了评估(见 图1 和 表1)▲ 图1.使用不同色谱柱填料的 ω-3 脂肪酸乙酯的 RP-MPLC 色谱图表1. AQ-C18 和 C18 对 RP-MPLC 纯化的 EPA 和 DHA 酯的影响。色谱柱填料AQ-C18C18tR2 (min)17.09±0.0831.08±0.14tR3 (min)21.53±0.0737.90±0.1Rs11.43±0.021.27±0.03Rs21.13±0.031.02±0.03注意:tR2 表示 EPA 的保留时间;tR3 表示 DHA 的保留时间;RS1 表示 EPA 与其前杂质(组分A)的分离度;RS2 表示 DHA 与其后杂质(组分D)的分离度。同一组中的不同字母表示显著差异 (p▲ 图2. RP-MPLC 固定相(A) C18 和(B) AQ-C18 的结构差异3流动相对分离效果的影响选择合适的流动相对于提高分离效率起着重要的辅助作用。低粘度、低沸点和低成本的溶剂被优先考虑。在 图3 和 表2 中,乙醇和乙腈在从 ω-3 脂肪酸中分离出杂质时效果不佳,而甲醇则成功了。尽管甲醇的粘度较高,但其较低的沸点使得从产品中除去甲醇,比乙腈和乙醇更容易。因此甲醇被选为首选的流动相。▲ 图3. 不同流动相下 ω-3 脂肪酸乙酯的 RP-MPLC 色谱图表2. 不同流动相对 RP-MPLC 纯化 EPA 和 DHA 乙酯的影响。流动相乙醇乙腈甲醇tR2 (min)6.29 ± 0.0813.95 ± 0.117.08 ± 0.06tR3 (min)7.14 ± 0.0415.81 ± 0.0821.54 ± 0.08Rs1001.42 ± 0.02Rs201.32 ± 0.021.27 ± 0.03流动相中有机溶剂的比例会改变其极性,从而影响样品组分在固定相中的分配系数,并影响分离效率。增加甲醇比例会推迟峰出现时间,使峰形变宽,并减少脂肪酸乙酯 EPA 和 DHA 的保留时间、分辨率以及纯度(见 图4 和 表3)。这是因为增加流动相的极性已被发现能够通过延迟非极性FAEE在柱中的保留时间来提高分离效率。当甲醇比例为 86% 至 90% 时,ω-3 脂肪酸的纯度逐渐下降;同时回收率提高。当甲醇比例达到92%时,EPA 和 DHA 的脂肪酸乙酯纯度降至 83.39%,这不符合国家药典标准。甲醇比例超过 90% 不利于制备高纯度的 ω-3 脂肪酸。因此选择 90% 的甲醇溶液作为流动相。▲ 图4. 不同甲醇浓度的 RP-MPLC 的 ω-3 脂肪酸乙酯色谱图表3. 不同甲醇浓度对 RP-MPLC 纯化 EPA 和 DHA 乙酯的影响甲醇:水86:1488:1290:1092:8EPA-EE/DHA-EE纯度 (%)87.17 ± 0.1586.32 ± 0.1085.27 ± 0.1583.39 ± 0.14EPA-EE/DHA-EE回收率(%)54.51 ± 0.1665.24 ± 0.1274.30 ± 0.1153.28 ± 0.01tR2(min)22.81 ± 0.0518.37 ± 0.0711.87 ± 0.059.67 ± 0.1tR3(min)30.48 ± 0.0824.26 ± 0.0615.07 ± 0.0412.02 ± 0.07Rs11.64 ± 0.041.50 ± 0.021.22 ± 0.041.05 ± 0.03Rs21.41 ± 0.031.26 ± 0.031.02 ± 0.020.84 ± 0.024上样体积对分离效果的影响根据色谱制备的非线性理论,增加样品体积可以提高色谱的处理能力,提高产品回收率,并提高生产效率。如 图5 所示,随着负载体积的增长,保留时间延迟,峰形变宽,分辨率降低,纯化时间增加。这可能是因为更多的杂质在 AQ-C18 填料上吸附,影响了主峰和杂质峰的分离,从而降低了目标物质的纯度。当样品体积为 0.6mL 时,EPA 和 DHA 峰的总乙酯回收率最高(83.57%)。为了在实现更好的分离效果的同时最大化负载体积,选择了 0.6mL 的样品负载量,相当于色谱柱 1.25% 的柱体积。▲ 图5. 不同上样体积 RP-MPLC 的 ω-3 脂肪酸乙酯色谱图表4. 不同上样体积对 RP-MPLC 纯化 EPA 和 DHA 乙酯的影响上样体积mL0.40.50.60.7EPA-EE/DHA-EE纯度 (%)87.57 ± 0.3086.75 ± 0.0886.67 ± 0.2483.15 ± 0.30EPA-EE/DHA-EE回收率 (%)58.44 ± 0.1365.43 ± 0.2183.57 ± 0.2263.59 ± 0.36tR2(min)17.10 ± 0.0417.25 ± 0.0517.40 ± 0.0517.51 ± 0.04tR3(min)21.47 ± 0.0421.80 ± 0.0322.07 ± 0.0722.30 ± 0.06Rs11.43 ± 0.021.32 ± 0.031.27 ± 0.021.06 ± 0.02Rs21.07 ± 0.021.02 ± 0.011.02 ± 0.020.96 ± 0.025样品浓度对分离效果的影响在工业生产中,增加样品的浓度可以增强色谱处理能力,而降低浓度有助于促进分析物向色谱填料材料的分配和吸附过程,从而提高目标物质与杂质的分离度。然而这种改进是以相应的回收率降低为代价。图6 展示了不同浓度的鱼油乙酯与甲醇混合的 RP-MPLC 色谱曲线,并附 表5。随着鱼油乙酯浓度的增加,EPA 和 DHA 乙酯的纯度下降,而回收率、保留时间和分辨率表现出增加。相反,使用纯鱼油注射降低了 EPA 和 DHA 乙酯的分离因子,实现了 1.23 的前杂质分离因子和 1.10 的后杂质分离因子,纯度为 85.75%。EPA 和 DHA 乙酯的回收率随着样品的浓度稳步增加,达到纯鱼油时的峰值 74.62%。为了最大化生产效率,选择了纯鱼油乙酯。▲ 图6. 不同纯度样品 RP-MPLC 的 ω-3 脂肪酸乙酯色谱图表5. 不同浓度对 RP-MPLC 纯化 EPA 和 DHA 乙酯的影响样品浓度g/mL0.250.51PureEPA-EE/DHA-EE纯度 (%)87.19 ± 0.1986.63 ± 0.2886.11 ± 0.1185.75 ± 0.15EPA-EE/DHA-EE回收率 (%)50.47 ± 0.0858.65 ± 0.0762.21 ± 0.0874.62 ± 0.05tR2(min)15.86 ± 0.0317.51 ± 0.0417.61 ± 0.0317.72 ± 0.02tR3(min)18.07 ± 0.0620.69 ± 0.0621.47 ± 0.0421.92 ± 0.03Rs11.38 ± 0.031.35 ± 0.021.29 ± 0.021.23 ± 0.04Rs21.31 ± 0.041.27 ± 0.031.13 ± 0.021.10 ± 0.036
  • 关于举办第14期蛋白质分离纯化技术专题研讨班的通知
    由中国生物工程杂志社(中国生物工程学会会刊)主办的第14期蛋白质分离纯化技术专题研讨班定于2012年9月15-16日在上海举行。本期研讨班课程综合了国内外最新的蛋白质分离纯化技术与方法,特别是广泛吸纳了历届参会代表的大量问题解答与反馈意见以及研发与产业中的实际应用需求,经权威专家的反复提炼而成。研讨班内容涵盖蛋白质样品制备、纯化策略、过程优化,相关的产品规定、政策解读以及技术经济分析等内容,并注意突出重点和难点,如基因工程上下游的整体策略、纯化中的具体难点,层析介质的选择等多方面,以及层析柱蛋白质失活等具体问题。   本期研讨班由中国科学院从事制备与纯化技术的一线专家授课,注重引导学员讨论实际案例,突出互动性以提高学习效果,从而帮助参会人员在短时间里高效率地掌握蛋白质分离纯化工具,获得规范和先进的蛋白质纯化与工艺开发知识和方法,提高蛋白质分离纯化实践中解决具体问题的能力。   本期研讨班课程涵盖了从样品制备到纯化策略和过程优化的全过程,主要内容包括:   蛋白质样品的获得层析预处理原则与技术:离心、过滤、超滤、双水相抽提蛋白质层析,包括:   (1)层析介质选择:层析介质特性对层析过程的影响——材质、孔径、官能团   (2)层析技术:分子排阻、离子交换、疏水层析、金属螯合、亲和层析等   (3)层析步骤整合方法:选择性、分辨率、动态载量、主要杂质的控制和去除   (4)蛋白质纯化平台:适应于分子生物学实验室蛋白质纯化的方法和实例   单克隆抗体纯化,包括:   (1)单克隆抗体的生化性质   (2)单克隆抗体纯化的工具   (3)单克隆抗体纯化的策略和方案   用于疫苗和基因治疗的病毒颗粒纯化策略和方法   (1)双水相技术   (2)整体柱分离技术:病毒颗粒的离子交换,疏水,IMAC及亲和层析纯化   蛋白质纯化的溶液体系   (1)蛋白质纯化的缓冲溶液组成和功能   (2)各种层析模式的常用缓冲溶液的设计和使用   蛋白质层析技术经济分析   研讨班还安排高效重组蛋白表达策略与经验介绍等专题内容。   会议时间、地点:2012年9月15-16日,中国科学院上海学术活动中心(好望角大饭店),地址:上海市肇嘉浜路500号。报到时间:2012年9月14日,报到地点:好望角大饭店一层。   参会办法:参会代表请于9月7日前填写会议回执后Email/邮寄/传真至会议主办单位中国生物工程杂志社,会议费每人1600元,在读研究生每人1400元(凭有效证件),食宿统一安排,费用自理。   联系方式:   通信地址:北京市海淀区中关村北四环西路33号中国生物工程杂志社(100190)   联 系 人:任红梅13641036700   电 话:(010)82624544,82626611-6511 传真:(010)82624544   电子邮件:renhm@mail.las.ac.cn   中国生物工程杂志社   2012年8月   第14期蛋白质分离纯化技术专题研讨班报名回执表   (参会代表请于2012年9月5日前Emial/传真/邮寄至中国生物工程杂志社) 单位名称 通信地址 邮编 姓名 性别 职称 电话 传真 E-mail 是否住会   第14期蛋白质分离纯化技术专题研讨班住宿预订表   (住会者请务必2012年9月5日前回传本表,否则无法安排住宿) 单位名称 联系人 电话 手机 电子邮件 代表姓名 性别 是否需要单人间 入住日期 离店日期   报到及住宿酒店   好望角大饭店,地址:上海市肇嘉浜路500号,酒店电话021-64716060。住宿标准:330元/天标准间。由于好望角大饭店属于政府采购指定酒店,对于事业单位的参会代表,可以凭工作证享受政府采购价格298元/标准间(含早餐)。
  • 【瑞士步琦】使用SFC分离手性反式-1,2-二苯乙烯氧化物
    使用SFC分离手性反式-1,2-二苯乙烯氧化物SFC 应用”本应用描述了以反式二苯乙烯氧化物为手性分子的手性柱筛选和连续的制备方法,并用叠层进样方法进行制备分离。1简介手性分子是一种有机化合物,它具有一种独特的性质,即互为不可重叠的镜像。这意味着它们以两种形式存在,称为对映体,除了原子的三维排列外,它们在各方面都是相同的。虽然这些对映体具有相同的化学性质,但它们可能具有不同的生物活性和药理作用[1,2]。因此,手性分子在制药工业中变得越来越重要,它们被用于开发药物和其他治疗方法,因此分离对映体十分重要。超临界流体色谱法(SFC)在手性分子的分离纯化中,具有其他分离技术无法比拟的优点。SFC 使用超临界二氧化碳作为流动相,这是一种清洁和绿色的溶剂,很容易从最终产品中去除。此外,SFC 提供了高分辨率和快速的分离。预测哪种固定相能够有效分离 SFC 中特定的一组对映异构体,即使在现在看来也是十分困难,这使得我们需要选择合适的手性固定相来不断试错[2]。手性 SFC 多采用与手性高效液相色谱(HPLC)相同的色谱柱,其中最常用的是多糖手性固定相(CSPs),由于可以选择不同改性的多糖,因此具有很强的通用性[3]。多糖 CSPs 具有高负载能力,这使得它们在制备规模应用中非常有用。许多商业多糖手性固定相是可用的,主要是基于直链淀粉或纤维素和改性的卤化或非卤化芳香基团。改性后的多糖可以包被或固定在二氧化硅载体上,以增强其对强溶剂的抵抗力[3]。还有其他 CSPs 通常用于手性 SFC 应用,例如,Pirkle 型手性固定相[3]。本文介绍了使用 Sepmatix 8x SFC 对反式二苯乙烯氧化物(TSO)进行平行柱筛选,随后通过方法优化转移到制备的 Sepiatec SFC-50。▲反式 - 二苯乙烯氧化物 两种手性结构2设备Sepiatec SFC-50Sepmatix 8x SFCPrepPure cCDMPC, 5um, 250 x 4.6mmPrepPure cADMPC, 5um, 250 x 4.6mmPrepPure iADMPC, 5um, 250 x 4.6mmPrepPure iCDMPC, 5um, 250 x 4.6mmPrepPure iCDCPC, 5um, 250 x 4.6mmPrepPure iBT, 8um, 250 x 4.6mmPrepPure iBT, 8um, 250 x 10mm3试剂和耗材二氧化碳(99.9%)甲醇(≥99%)乙醇(99%)异丙醇(99%)乙腈(99%)反式二苯乙烯氧化物(99%)(为了安全操作,请注意所有相应的MSDS)4实验过程样品制备:在筛选和方法优化时,将 0.075g 反式二苯乙烯氧化物溶解在 5.0mL 甲醇中;在堆叠注射时,将 0.1909g 反式二苯乙烯氧化物溶解于 6.0mL 甲醇中。使用 Sepmatix 8x SFC 进行筛选:流动相A = 二氧化碳;B = 甲醇流速3 mL/min (每根色谱柱)流动相条件0 - 0.5min5% B0.5 - 8.0min5 - 50% B8.0 - 9.4min50% B9.4 - 9.5min50 - 5% B9.5 - 10min5% B检测200nm – 600nm 紫外扫描筛选完全是全自动运行,采用流量控制单元,将每通道内的流量设置为 3mL/min,并将流量平衡。样品自动进样(每根色谱柱 5μL),启动平行筛选(运行时长=10分钟)。背压调节器设置为 150bar,柱温箱设置为32℃。使用 Sepiatec SFC-50 进行制备:流动相A = 二氧化碳;B = 甲醇流动相条件等度运行检测229nm 紫外检测PrepPure iBT 色谱柱在设定的流速下预热 4 分钟,样品通过定量环自动进样并运行。背压调节器设置为 150bar,柱温箱设置为 40℃。5实验结果色谱柱筛选:为了确定手性化合物 TSO 的最佳分离条件,进行了不同手性色谱柱的筛选,使用 Sepmatix 8x SFC 允许同时进行 8 根不同色谱柱的平行筛选。本实验一共使用了 6 根不同色谱柱:Chiral iADMPC, Chiral iCDMPC, Chiral iCDCPC, Chiral iBT, Chiral cADMPC 和 Chiral cCDMPC。图1 为色谱柱筛选结果,其中 Chiral iADMPC 色谱柱不能很好地分离对应异构体 TSO(可见表1),而 Chiral iCDMPC,Chiral iCDCPC,Chiral iBT,Chiral cADMPC 和 Chiral cCDMPC 色谱柱可以分离 TSO。▲ 图1. Sepmatix 8x SFC 筛选结果。从左上至右下依次是Chiral iADMPC,Chiral iCDMPC和Chiral iCDCPC;Chiral iBT,Chiral cADMPC 和 Chiral cCDMPC。运行时长 =10min,紫外检测波段 =229nm在处理复杂的混合物时,分辨率 R 是一个特别重要的参数,因为它衡量了每一次分离的程度,并且可以被准确识别和量化。例如分辨率 R=1 表明了不理想的分离效果,两个峰本质上并没有分离,更高的分辨率数值代表了更好的分离效果。在实际运行过程中,分辨率 R 至少达到 1.5 才会被认为是分离的。表1 显示了不同色谱柱分离 TSO 时的分辨率 R。在转移至 SFC-50 制备时,选择 iBT 色谱柱,因为它有最佳的分离效果,最容易实现转移,进样量可大大提高。表1. 使用 Sepmatix 8x SFC 筛选时不同色谱柱的分辨率色谱柱RiADMPC1.23iCDMPC1.74iCDCPC4.68iBT14.47cADMPC6.20cCDMPC4.22使用 SFC-50 进行结果优化为了确定改性剂对 TSO 的影响,下列每一种改性剂都在等度条件下使用:PrepPure iBT, 8um, 250 x 10mm 色谱柱;甲醇,乙醇,异丙醇,乙腈 (见图2)。▲ 图2. 左上-甲醇,右上-乙醇,左下-异丙醇,右下-乙腈。流速 =20mL/min,改性剂含量 =25%,温度 =40℃,背压调节器 =150bar,进样量 =150μL甲醇(偶极矩参数= 5[4])在对映体有足够的峰距的情况下,仅在 3 分钟内分离 TSO。乙醇(偶极矩参数= 4[4])作为极性稍小的改性剂,分离所需时间略大于 3 min。异丙醇(偶极矩参数= 2.5[4])在不到 3.5 分钟的时间内分离 TSO,这是由于异丙醇的极性较小。乙腈(偶极矩参数= 8[4])在 2.25 分钟内最有效地分离 TSO。然而,甲醇被用作进一步实验的改性剂,因为它的窄峰宽和对称峰有望带来高进样量。此外,它比乙腈毒性更小,价格也更便宜。由于流动相中改性剂的含量会因极性变化而对分离产生影响,所以采用了不同的甲醇含量(见图3)。▲ 图3. 左上 20% 甲醇,右上 25% 甲醇,左下 30% 甲醇,右下 35% 甲醇。流速 = 20mL/min,,温度 =40℃,背压调节器 =150bar,进样量 =150μL流动相甲醇含量由 20% 连续增加到 35%,运行时间逐渐缩短。当改性剂含量为 35% 时,运行时间可以从大约 3.5 分钟缩短至约 2.5 分钟。不过分辨率有所降低,对映体的峰宽也降低了。因此,在进一步的实验中,改性剂的浓度被设定为 35%。每根色谱柱都有可达到最大效率或理论塔板数的固有最佳流速。如果流量减小或增大,则用非最佳分离塔板数进行分离。与液相色谱法相比,SFC 可以使用更高的流速,而分离塔板数不会大幅减少[5]。因此,图4显示了流速对分离效率的影响。▲ 图4. 左 20mL/min,右 30mL/min,改性剂 % = 35%,温度 = 40℃,背压调节器 =150bar,进样量 =150μL随着流量的增加,运行时间和峰宽进一步减小。运行时间从大约 2.5 分钟缩短至 2 分钟以内。根据样品的不同,温度和压力对组分的分离和保留的选择性有影响。因此,在 100 bar 和 150 bar 以及 40℃ 和 50℃ 范围内进行了 4 次实验(见图5)。可以看出,温度和压力的变化对各自的分离没有明显的影响。因此,叠层进样时,温度控制在 40℃,背压调节器控制在 150 bar。▲ 图5.左上 100bar 和 40℃,右上 150bar 和 40℃,左下100bar 和 50℃,右下 150bar 和 50℃。流速 = 30 mL/min,改进剂 %=35%,进样量 =150μL为了提高分离效率,增加 TSO 的浓度和进样量(150μL ~ 250 μL)(见图6左上)。在这些条件下,基线分离仍然是可行的。图6(右上和下)显示了在与单次进样图 6 左上相同的实验条件下,叠层进样时间为 0.97min,即每 0.97 分钟进样一次。在这种情况下,每次额外注入都节省了平衡时间,提高了产能。最终采用基于时间的方法收集馏分。每次进样的紫外信号都表明了该方法具有良好的再现性(图6右上)。垂直线表示收集相应馏分的时间窗口。▲ 图6. 左上 250μL (0.1909 g TSO 的 6mL 甲醇溶液),右上叠层进样 TSO 的紫外信号,下最后的色谱图。流速 = 30 mL/min,改进剂 %=35%,温度 =40℃,背压调节器=150bar,进样量 = 250μL,进样次数 = 10次6结论在文中,使用 Sepmatix 8x SFC 仪器进行以 TSO 为分析物的手性柱筛选,将最合适的手性色谱柱,转移到 Sepiatec SFC-50 仪器进行制备。每根手性柱对手性物质的反应都不同,这就是为什么在纯化过程之前必须进行筛选的原因,作为标准物质的 TSO 可以在许多不同的手性柱上分离。随后在 SFC-50 上放大,并利用制备柱对等度纯化的方法进行优化。结果表明,改性剂的选择、改性剂在流动相中的比例和流量对分离效果有较大影响。在这些特定条件下,温度和压力的变化对分离效果的影响不大。在一般情况下,这两个参数也可以改变以优化分离条件。7参考文献https://doi.org/10.1038/s41570-023-00476-zSUPERCRITICAL FLUID CHROMATOGRAPHY, Terry A. Berger, Agilent Technologies, Inc., 2015PRACTICAL APPLICATION OF SUPERCRITICAL FLUID CHROMATOGRAPHY FOR PHARMACEUTICAL RESEARCH AND DEVELOPMENT, Vol. 14, M. Hicks and P. Ferguson, 2022 Elsevier Inc.Laboratory Chromatography Guide, ISBN 3-033-00339-7, by Büchi Labortechnik AG (Switzerland)http://dx.doi.org/10.1016/j.chroma.2012.10.005
  • 关于举办第七期蛋白质分离纯化技术专题研讨班的通知
    随着现代生物技术与生物产业的迅速发展,蛋白质分离纯化已成为现代生物工程的关键技术。应国内生物技术科研界与产业界的需求,中国生物工程杂志社(中国生物工程学会、中国生物技术发展中心、中国科学院文献情报中心主办)围绕蛋白质分离纯化与抗体制备、蛋白组学技术与应用举办了一系列的专题研讨班。本期研讨班由国内从事制备与纯化技术的一线专家授课,课程内容综合了国内外蛋白质分离纯化领域的新技术、新方法,兼顾国内研发及产业工作中的实际需求,同时重视与吸纳往届参会代表的意见反馈,从而使课程内容不断成熟完善。   第七期蛋白质分离纯化专题研讨班将于2010年6月23-24日在上海举办。本期研讨班内容涵盖蛋白质样品制备、纯化策略、过程优化,相关的产品规定、申报政策以及技术经济分析等,旨在帮助生命科学研究与生物技术应用领域的专业人员在短时间里高效率的掌握蛋白质分离纯化工具,提高蛋白质分离纯化实践中解决具体问题的能力。   研讨班主要内容:   l 蛋白质样品的获得   l 层析预处理原则与技术:离心、过滤、超滤、双水相抽提   l 蛋白质层析,包括:   (1)层析介质选择:层析介质特性对层析过程的影响——材质、孔径、官能团   (2)层析技术:分子排阻、离子交换、疏水层析、金属螯合、亲和层析等   (3)层析步骤整合方法:选择性、分辨率、动态载量、主要杂质的控制和去除   (4)蛋白质纯化平台:适应于分子生物学实验室蛋白质纯化的方法和实例   l 单克隆抗体纯化,包括:   (1)单克隆抗体的生化性质   (2)单克隆抗体纯化的工具   (3)单克隆抗体纯化的策略和方案   l 蛋白质纯化的溶液体系   (1)蛋白质纯化的缓冲溶液组成和功能   (2)各种层析模式的常用缓冲溶液的设计和使用   l 蛋白质层析技术经济分析   会议时间、地点:2010年6月23-24日,上海光大会展中心西馆三层2号会议室(上海市徐汇区漕宝路66号)   报到时间、地点:2010年6月22日,上海华夏宾馆   参会办法:参会代表请于6月10日前填写会议回执后Email或传真至会议主办单位中国生物工程杂志社,会议费每人1500元,在读研究生每人1300元(凭有效证件)。食宿统一安排,费用自理。   联系方式:   联 系 人:任红梅13641036700,吴飞13693693883   通信地址:北京市海淀区中关村北四环西路33号中国生物工程杂志社(100190)   电 话:(010)82624544,82626611-6511 传真:(010)82624544   电子邮件:renhm@mail.las.ac.cn   蛋白质分离纯化技术专题研讨班报名回执表   (参会代表请于2010年6月10日前Emial/传真至中国生物工程杂志社) 单位名称 通信地址 邮编 姓名 性别 职称 电话 传真 E-mail 是否住会   蛋白质分离纯化技术专题研讨班住宿预订表   (住会者请务必2010年6月10日前回传本表,否则无法安排住宿) 单位名称 联系人 电话 手机 电子邮件 姓名 性别 是否需要单人间 入住日期 离店日期 报到及住宿酒店: 会议住地:上海华夏宾馆(021-51001610),标准间每天300元。地址:上海市徐汇区漕宝路38号
  • 【瑞士步琦】通过SFC(超临界流体色谱)分离三萜香树脂醇的方法
    分离三萜香树脂醇的方法香树脂醇属于三萜类的天然产物,它们有一个双键,结构为五环三萜醇。自然界中的香树脂醇通常以 α-香树脂醇和 β-香树脂醇形式存在,它们互为同分异构体。其中 β-香树脂醇,又称白桦酯醇,具有较高的药用价值,能抑制胆固醇和甘油三酯合成,有效预防肥胖症、动脉粥样硬化症和 2 型糖尿病。α-香树脂醇β-香树脂醇作为两个极性接近的同分异构体,如何利用色谱法有效分离和收集 α-香树脂醇和 β-香树脂醇一直是天然产物界的研究课题之一。由于香树脂醇的化学结构特性,在 HPLC-UV 上会采用 200nm 左右的吸收波长来检测,很容易受到溶剂或其他杂质的影响,而且分离时间也比较长。如图 1 采用 250×3mm I.D,3μm 的 C18 色谱柱分离一系列三萜化合物的混合物。 M. Martelanc et al. / J. Chromatogr. A 1216 (2009) 6662–6670图1、用 HPLC-UV 分离羽扇豆醇(L1),羽扇烯酮(L3),α-香树脂醇(αAm),β-香树脂醇(βAm),δ-香树脂醇(δAm),乙酸环阿屯酯(C2), β-谷甾醇(S2)以及豆甾醇(S1)混合物,流动相为 6.5%水/93.5% 乙腈。本文介绍了一种利用 BUCHI Sepiatec SFC 仪器分离 α-香树脂醇和 β-香树脂醇的方法。SFC 仪器与蒸发光散射检测器(ELSD)相连。为了提高生产效率,采用了堆叠注入模式。▲ BUCHI Sepiatec SFC-50 1实验条件设备Sepiatec SFC-50色谱柱Reprosher C30 10um 100x10mm流动相种类A=CO2B=甲醇流动相条件A/B=85%/15%,等度 18min流速30 mL/min背压150 bar柱温40℃样品25 mg/mL 香树脂醇甲醇溶液进样量11 次叠层进样,每次 100uL▲ 图2、香树脂醇经过 11 次叠层进样,分离为 α-香树脂醇和 β-香树脂醇 2结果与讨论由于 α-香树脂醇和 β-香树脂醇之间没有基线分离,所以分为三组馏分收集,中间部分重新注入以提高回收率。在图 1 的 HPLC-UV 分离方法中,α-香树脂醇和 β-香树脂醇的出峰时间为 20-25 分钟,基线部分波动较大。在图 2 中,SFC-ELSD 采用 11 次叠层进样,总时长为 18 分钟,相比 HPLC 法效率更加高,基线也更加平稳。在馏分收集方面,得益于叠层进样和主要溶剂为 85% CO2,可以在收集大量样品的同时减少溶剂后处理的时间。 3结论α-香树脂醇和 β-香树脂醇可以用 Sepiatec SFC-50 有效分离,结合 ELSD 可实现高产率的检测和连续分馏。 4文献来源Separation and identification of some common isomeric plant triterpenoids by thin-layer chromatography and high-performance liquid chromatographyMitja Martelanc, Irena Vovk, Breda SimonovskaNational Institute of Chemistry, Laboratory for Food Chemistry, Hajdrihova 19, SI-1000 Ljubljana, Slovenia
  • 【抗疫药】羟氯喹连续合成和连续分离
    一、背景介绍新冠疫情蔓延全球,急需寻找有效药物。除了瑞德西韦,氯喹与羟氯喹同时被WHO和美国总统点名加入海外抗疫候选药物单用或组合应用的多国多中心临床试验(Solidarity Clinical Trial)。美国选用氯喹/羟氯喹作为新冠治疗候选药物的原因在于这是一种上市多年的老药,因此安全性有保障。如果选用一种全新的(未上市)的药物,其安全性是未知的,也需要花费更多的时间去验证。抛开羟氯喹是否能成为治疗新冠病毒的特效药,世界卫生组织已将羟氯喹(HCQ)确定为基本医疗保健系统的必需抗疟药,但API的高制造成本阻碍了HCQ的全球普及。因此,开发具有成本效益的合成工艺来增加该药物的普及显得至关重要。如今,采用先进技术,开发低成本广谱药物和小批量孤独药是FDA一直致力推动的目标。微反应连续流技术的兴起不光给低成本药物的合成带来可能,还可以快速应对市场的需求。2018年,弗吉尼亚联邦大学化学系和化学与生命科学工程系研究小组,在Beilstein J. Org. Chem. 期刊上发表了抗疟药羟氯喹的高效连续合成报告。小编就带大家来解读,连续流技术如何来助力这场没有硝烟的病毒战! 二、羟氯喹的逆合成分析从羟氯喹的逆合成分析中可以发现化合物(6)是关键中间体。在传统工艺中化合物(6)通常有以下两种合成路径(图2)。反应路径1a中,使用氯酮(3)进行保护-去保护反应是优化工艺的一个关键点。虽然改进路径1b去掉了此步骤,但它使用了一个复杂的过渡金属-催化剂系统 。考虑到这些问题,研究小组通过逆合成分析,发现可以通过α-乙酰基丁内酯(8)的脱羧开环一步生成(10),然后化合物(10)可以不经分离制备化合物(6)。 三、连续流合成研究研究小组首先开发并优化了一条快速连续合成化合物10的方法(表1)。该路线的收率显著高于之前报道的合成路线 。使用55%的氢碘酸,反应温度80°C,转化率可达98%,分离收率为89%。?四、Zaiput在线连续分离由于使用了过量的氢碘酸,在进行下一步反应之前,必须将过量的氢碘酸从反应流中除去。将含有粗品(10)的产物与甲基叔丁基醚(MTBE)和饱和NaHCO3在线混合,然后使用Zaiput连续流分离器进行在线分离。在有机相中,可以得到纯化后的化合物(10)。连续分离简化了后处理步骤,大大节省了人力和时间。Zaiput高效液液分离技术是由美国MIT孵化的一项新技术。以专利技术液液分离膜为基础,提供不互溶流体连续在线分离。分离器利用多孔膜与水相和有机相间润湿性的差异来分离油水两相,该设备设计有压力系统可以自动调节两相间的压力恒定,确保分离的稳定性,流线型的设计也提供了即插即用的快捷功能。 五、中间体(6)(11)的合成化合物(10)与化合物(7)反应可生成化合物(6),化合物(6)无需分离与羟胺反应,通过K2CO3的填充床生成肟(11)。从生成(11)的两步反应中可以看出,反应物的浓度对肟的形成有显著影响。使用1 M浓度的反应物,结果显示温度100°C,停留时间 20 min,转化率为85%,分离收率为78%。六、连续搅拌釜反应器(CSTR)工艺作者选择了连续搅拌釜反应器(CSTR)工艺进行化合物(11)的加氢还原合成化合物(12)。用HPLC泵输送至CSTR中,并通入氢气使其反应。作者优化了化合物(12)的各个步骤后,将各个步骤合为一个连续的反应过程。该过程将化合物(10)转化为化合物(6),再继续转化为化合物(12)(图4)。最终产物化合物(12)的收率达到68%。七、羟氯喹的连续釜式合成为了整个工艺流程的连续化,作者选择使用CSTR 研究最后一步羟氯喹的合成。作者考察了溶剂和碱对HCQ(1)收率的影响。实验总结:• 连续合成工艺大大缩短了反应时间• 减少了步骤并提高了单个反应的收率• 使用了更具成本效益的起始原料和试剂• 连续合成与连续分离技术的完美结合,促使了整个过程的连续化• 具有成本效益的合成工艺来增加该药物在未来的普及新工艺与目前传统的商业工艺相比,总收率提高了52%。连续方法采用连续流反应器、在线连续分离及连续搅拌釜反应器的组合,过程更加安全可靠。参考文献:Beilstein J. Org. Chem. 2018, 14, 583–592. doi:10.3762/bjoc.14.45康宁在中国独家代理:Zaiput 高效液液分离器以专利技术液液分离膜为基础,提供不互溶流体连续在线分离。分离器有一个混合流体入口和两个出口,分别为有机相出口和水相出口,分离器使用过程中不需要任何准备或校准。分离器利用多孔膜与水相和有机相间润湿性的差异来分离油水两相,该设备设计有压力系统可以自动调节两相间的压力恒定,确保分离的稳定性,流线型的设计也提供了即插即用的快捷功能。产品特性:• 分离液体不依赖密度差,可分离乳液• 在连续流动过程中,分离器可实现连续在线分离• 非常低的死体积,优异的化学耐受性,可在压力下运行• 可实现实验室规模放大至工业化生产规模• 高效分离降低萃取溶剂消耗• 非常适合活性或不稳定中间体的分离
  • 关于举办第九期蛋白质分离纯化技术专题研讨班的通知
    近日,《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》中将生物产业列为我国经济发展的支柱产业,这意味着生物技术及产业发展在未来时间将得到更多的资金和政策支持,以疫苗、抗体、蛋白质药物作等为主的生物产业必将得到快速发展。结合产业发展的需求,为帮助生命科学研究与生物技术应用领域的专业人员系统掌握蛋白质分离纯化工具与关键技术,中国生物工程学会继续教育工作委员会与中国生物工程杂志社在成功举办多次蛋白质产品分离纯化、生物工程下游技术、蛋白质组学专题研讨班的基础上,定于2010年12月4-5日在广州举办第九期蛋白质分离纯化技术专题研讨班。   第九期蛋白质分离纯化专题研讨班的内容经过多位专家的反复提炼,综合了国内外蛋白质分离纯化领域的新技术、新方法,广泛吸纳往届参会代表的意见反馈和研发及产业工作中的实际需求。研讨班内容涵盖蛋白质样品制备、纯化策略、过程优化,相关的产品规定、政策解读以及技术经济分析等内容 同时突出重点和难点,例如基因工程上下游的整体策略、纯化中的具体难点,层析介质的选择等多方面,以及层析柱蛋白质失活等具体问题。本次研讨班由中国科学院从事制备与纯化技术的一线专家授课,并采用专家讲座为主、引导学员讨论实际案例为辅的学习方式,突出互动性以提高学习效果,从而可以在短时间里高效率的掌握蛋白质分离纯化工具,提高蛋白质分离纯化实践中解决具体问题的能力。   研讨班主要内容:   蛋白质样品的获得   层析预处理原则与技术:离心、过滤、超滤、双水相抽提   蛋白质层析,包括:   (1)层析介质选择:层析介质特性对层析过程的影响——材质、孔径、官能团   (2)层析技术:分子排阻、离子交换、疏水层析、金属螯合、亲和层析等   (3)层析步骤整合方法:选择性、分辨率、动态载量、主要杂质的控制和去除   (4)蛋白质纯化平台:适应于分子生物学实验室蛋白质纯化的方法和实例   单克隆抗体纯化,包括:   (1)单克隆抗体的生化性质   (2)单克隆抗体纯化的工具   (3)单克隆抗体纯化的策略和方案   蛋白质纯化的溶液体系   (1)蛋白质纯化的缓冲溶液组成和功能   (2)各种层析模式的常用缓冲溶液的设计和使用   蛋白质层析技术经济分析   会议时间、地点:   2010年12月4-5日,广州广大商务酒店(广州市大学城中环西路230号)   报到时间:2010年12月3日   报到地点:广州广大商务酒店   参会办法:参会代表请于11月26日前填写会议回执后Email或传真至会议主办单位,会议费每人1600元,在读研究生每人1400元(凭有效证件)。食宿统一安排,费用自理。   联系方式:   通信地址:北京市海淀区中关村北四环西路33号中国生物工程杂志社(100190)   联 系 人:任红梅13641036700   电 话:(010)82624544,82626611-6511 传真:(010)82624544   电子邮件:renhm@mail.las.ac.cn   中国生物工程学会继续教育工作委员会、中国生物工程杂志社   2010年11月 第九期蛋白质分离纯化技术专题研讨班报名回执表 (参会代表请于2010年11月26日前Emial/传真至主办单位) 单位名称 通信地址 邮编 姓名 性别 职称 电话 传真 E-mail 是否住会 第九期蛋白质分离纯化技术专题研讨班住宿预订表 (住会者请务必2010年11月26日前回传本表,否则无法安排住宿) 单位名称 联系人电话 手机 电子邮件 姓名 性别 是否需要单人间 入住日期 离店日期   报到及住宿酒店位置:   会议住地:广州广大商务酒店(020-39360988),标准间每天280元。地址:广州市大学城中环西路230号。   具体路线:   1. 从机场:乘坐机场大巴快线2号线至裕通大酒店(约22元),换乘B25路公交车至广大生活区,即到广大商务酒店。或者乘坐地铁至大学城南站,换乘381、382路公交车至广大生活区,即到广大商务酒店。   2. 从火车站:乘坐地铁至大学城南站,换乘381、382路公交车至广大生活区,即到广大商务酒店。(提示:广州火车总站、火车东站、火车南站均可乘坐地铁。到达火车北站的会议代表,可以先乘车到广州总站,之后再沿路线提示。)
  • 【瑞士步琦】利用Pure C-850双模式进行辣椒素纯化分离
    利用 Pure C-850 双模式辣椒素纯化分离Pure 应用”1介绍辣椒素主要来源于辣椒属植物,不同种类的辣椒含有不同量的辣椒素,通常辣椒的辣度与其中辣椒素的含量有关。此外,一些其他植物也可能含有少量的辣椒素,例如胡椒、姜等。▲ 辣椒素结构式辣椒素因其抗菌活性可用于生物膜和防污涂料,使其在食品包装、食品保鲜、海洋环境和牙科治疗等方面具有广阔的应用前景。辣椒素在代谢紊乱中也起着至关重要的作用,包括减肥、降压和降低胰岛素的作用。此外,辣椒素通过诱导细胞凋亡和抑制肿瘤细胞的增殖,对预防肺癌、胃癌、结肠癌和乳腺癌等人类癌症有效。先前的研究还表明辣椒素对缓解疼痛和认知障碍有积极作用。辣椒素是瞬时受体电位香草素 1 型 (TRPV1) 的激动剂,可选择性激活 TRPV1,诱导 Ca2+ 流入和相关的信号通路。最近,肠道菌群也参与了一些疾病的治疗,但其对辣椒素作用的影响仍有待深入研究。在天然辣椒中同时存在辣椒素与二氢辣椒素,用硅胶柱层析或正相薄层色谱法(TLC)等传统方法分离这两个结构相似的化合物十分困难。即使用中压快速制备色谱(FLASH)分离纯辣椒素也非常困难,因此往往需要使用中压制备色谱法和高压制备色谱法进行两步纯化。在本次的应用文章中,我们将会展示如何利用两步分离从红辣椒原料中提取 HPLC 峰面积达 95% 以上的辣椒素。2仪器、耗材与试剂仪器:步琦 Pure C-850 中高压一体纯化分离系统步琦 E-800 索氏萃取系统Agilent 1260 Infinity II 液相色谱分析系统▲ Pure C-850 制备色谱系统▲ E-800 索氏萃取系统耗材:VisionHT C18 3μm, 150 x 4.6mmFlashPure Ecoflex Silica 12gBUCHI PrepPure C18 100 &angst , 10 µ m, 250 x 20 mm试剂与样品:市售红辣椒 10g去离子水 4L乙腈(HPLC 级)4L甲醇(AR 级)4L二氯甲烷(AR 级)4L乙醇(AR 级)1L辣椒素标样 99.5% 100mg3实验部分样品准备:将市售红辣椒皮碾碎成粉状,取 5g 置于 E-800 索氏提取器的萃取腔内,溶剂杯内加入 100mL 乙醇,加热等级设定为 13 级,整个提取过程持续 4 小时,制成辣椒皮萃取液。确认辣椒素峰位置:HPLC 条件色谱柱VisionHT C18 3μm, 150 x 4.6mm流速1.5mL/min溶剂 A水溶剂 B乙腈梯度50% 等度,6 分钟紫外波长227nm▲ 辣椒素标样出峰图▲ 辣椒皮萃取液出峰图根据辣椒素标样,我们可以确定辣椒素的出峰位置为 3.884 min,通过这一参数我们可以确认之后每一步分离的馏分位置。辣椒素粗分离:色谱条件(C-850 FLASH 模式)色谱柱FlashPure Ecoflex Silica 12g平衡时间6 分钟流速10 mL/min溶剂 A二氯甲烷溶剂 B甲醇梯度10% 等度,40 分钟紫外波长254nm 227nm 280nm检测器灵敏度高上样量600mg 红辣椒皮粉末上样模式干法上样将 600mg 红辣椒皮粉末与 3g 硅胶拌匀,放入干法上样柱内进行上样,在 C-850 的中压模式下进行初步纯化分离。▲ C-850 中压模式下分离红辣椒皮内的化合物根据之前 HPLC 上辣椒素的出峰位置,我们大致判定目标化合物被收集在 9-11 管内,将这几管馏分合并后浓缩,进行 HPLC 检测。▲ 9-11 管馏分并管后 HPLC 检测图通过 HPLC 分离后,可以看到除了 3.882 min 的辣椒素,在 5.365 min 还有一个化合物,这是与辣椒素结构相似的二氢辣椒素。▲ 二氢辣椒素结构式中压模式下的色谱柱填料粒径通常为 30-50μm,很难将辣椒素与二氢辣椒素拆分开,因此我们需要将 C-850 切换至高压模式,利用粒径更小的高压不锈钢色谱柱分离这两个化合物。获取高纯度辣椒素:色谱条件(C-850 高压模式)色谱柱BUCHI PrepPure C18 100 &angst , 10 µ m, 250 x 20 mm平衡时间10 分钟流速15mL/min溶剂 A水溶剂 B乙腈梯度50% 等度,45 分钟紫外波长254nm 227nm 280nm检测器灵敏度高将之前获取的9-11 管馏分浓缩后,在 C-850 的高压模式下进行分离。▲ 样品粗分后 9-11 管馏分高压分离图根据之前 HPLC 的出峰顺序,我们可以推测 21-26 管馏分为辣椒素,31-33 管馏分为二氢辣椒素,取 21-26 管分别进行 HPLC 检测。▲ 高压模式下 21-26 管馏分 HPLC 检测图4结论辣椒皮中含有多种化合物,仅通过柱层析色谱或中压制备色谱很难获得高纯度的单一化合物。步琦 Pure C-850 纯化分离系统支持中压和高压双模式,一台仪器就能完成大量样品的中压粗分富集与高压高纯度纯化,分离天然产物时具有明显的优势。在本次应用中,通过中压和高压的两次分离,最终 24 与 25 管馏分的峰面积能达到 95% 以上,可以进行下一步的生物活性测试。
  • MOF材料未来将大行其道 在分子分离等应用领域潜力巨大
    一个由闪闪发光的钢铁建成的小城市横跨德国莱茵河,这里是该国化学巨头巴斯夫公司的总部。  在过去2013年—2014年间,这里小部分箱式送货车和小汽车携带着一个大秘密:燃料箱塞满了一种与众不同的晶体材料,材料上面充满了直径约1纳米的小孔。这些孔内部存在着整齐堆叠的甲烷分子,准备着为货车的内燃机提供燃料。  这些奶酪般的晶体就是金属有机骨架(MOF)。这些小孔能捕获客体分子,并在某些情况下强迫它们参与化学反应。而且,它们能被极精确地调整:研究人员已经创造出两万多种MOF,应用范围从除去电厂排放的二氧化碳到分割工业混合物等。“目前,在化学领域,MOF是发展最快的材料种类。”该领域先驱之一、美国加州大学伯克利分校化学家Omar Yaghi说。  长期以来,MOF被认为过于脆弱,无法在现实世界使用,通常一旦客体分子被移除,它们就会立刻崩溃。许多研究人员怀疑MOF可能永远无法打败坚固的无机材料——沸石,后者的孔隙被广泛应用于过滤和催化等各种工业过程中。  但经过全世界相关实验室10多年的密集研究,MOF已经为走向商业化应用作好准备。巴斯夫公司表示已经准备在2015年推出甲烷储存体系,它能比传统压力容器填充更多燃料。  MOF研究人员表示,这个划时代事件将为他们的工作注入一针兴奋剂,而且可能刺激针对MOF其他应用的商业兴趣。   存储之战  MOF的大部分酝酿工作能追溯到1999年,两种与众不同的材料初次登台:由中国香港科技大学研发的HKUST-1和Yaghi研发的MOF-5。后者的内表面面积至少为2300平方米每克——足以覆盖8个网球场。“这是一个转折点,因为它打破了所有表面积纪录。多年后,巴斯夫公司告诉我,他们曾认为这是印刷错误。”Yaghi说。  更大的内表面积意味着有更多区域堆叠客体分子。领导巴斯夫公司多孔材料研究的Ulrich Müller很快看到了机遇。“Yaghi的论文发表后,我们开始直接研究MOF。”他说。  制作稳定的MOF的关键是使用金属原子簇而非单个离子作为节点。这些簇的几何结构决定了该晶体的总体结构。不断发展的万能工匠部件能让MOF比沸石更适用,并能让化学家为特定应用设计出尺寸和化学性能恰好合适的晶体产品。目前,科学家已经研发出能抵御500摄氏度高温,或在沸腾甲醇中轻松维持一周的MOF。还有的MOF的内表面积是MOF-5的3倍,或孔隙足以容纳短粗的蛋白质。  巴斯夫公司当前控制着初期MOF市场。它之所以将目标定位于甲烷储存是因为页岩气十分便宜且越来越可用,因此可以为汽车提供能源。但当下,这种气体的储存体积大,并且高压油箱价格昂贵。这极大限制了甲烷的使用。MOF则能在更低的压力条件下储存更多的甲烷。  但要实际应用,MOF孔隙的大小和化学特性必须十分正确,因为它们决定甲烷如何在材料内进行堆积。“如果你仅让甲烷漂浮在气孔中,你可能使用的还是一个空筒。”Yaghi说。  为了束缚甲烷,研究人员使用能暴露金属离子的气孔。这些离子能扭曲甲烷的电子云,使其产生偏振,以便气体黏住金属。但如果这些气孔对甲烷的束缚过于薄弱,气体将会外溢 太强烈,容器将很难清空。最佳的MOF晶体能占据一个宜居带,赋予一个空容器在适度的压力下保持至少两倍的容量,而且还允许它们在压力泄漏时,释放出几乎所有的甲烷。“机动车辆的甲烷存储很大程度上已经解决。”Yaghi说。  但谁也无法担保其获得商业成功。自从去年原油价格暴跌后,该气体的经济刺激消失。“所有事情都有点混乱。”Müller说。  市场观察家预测,石油价格迟早将回升。但同时,加州大学伯克利分校的Jeffrey Long表示,MOF甲烷储存系统仍有较大的提升空间。通过与Yaghi、巴斯夫公司和福特汽车公司合作,他计划降低填充燃料箱所需的压力。“如果降低到35巴,人们将能在家为汽车加燃料。”他说。Long和同事表示,已经研发出在低气压下能储存更多甲烷的MOF,并将发表相关结果。  MOF能通过存储氢,对交通运输业产生更大的影响。将冷冻气体压缩到高压燃料箱里是复杂和昂贵的。但将这些油箱更换为MOF是一个巨大挑战。“没有吸收剂具有足够高的商业使用能力。”Long说。  Long研究小组开发出破纪录的镍基MOF,在室温和100巴的条件下,每升燃料罐能携带12.5克的氢。但这仍低于美国能源部2020氢储存目标——每升40克。  试验性分离  研究人员还希望MOF能从空气中抽出特定分子。“尤其是气体分离,可能是这些材料的竞争优势。”Long说。  它们可能对裂化厂有极大的吸引力。这些工厂会加热原油,分解其大分子,从而得到轻质烃。这些气体尤其难以分离。例如,丙烯和丙烷仅相差两个氢原子,而且沸点仅有约5摄氏度的差距。此时,精炼机利用冷却混合物对其进行分离,直到其液化,然后缓慢加热,直到第一个气体首先汽化。但温度的改变使其成为化工厂最耗能的工艺过程之一。  Long研究小组发现,一种名为Fe-MOF-74的晶体能让该过程更加简单,并能降低成本。这种晶体的外露金属阳离子能捕获经过的丙烯分子的电子,降低其通过速度。在45摄氏度下,丙烷首先出现,加热MOF,然后释放99%纯度的丙烯流。  另一种晶体Fe2(BDP)3能有效地分离己烷同分异构体。线型分子能够出现在MOF三角形通道的拐角处。  或许对以MOF为基础的分离的最终测试每年能从化石燃料发电厂捕获13.7亿吨的二氧化碳。传统的碳捕获体系主要依靠溶解剂——能在40摄氏度的排出气流中与二氧化碳进行反应。移除和加热该溶解剂到120摄氏度或以上能释放吸收的气体,以便收集和储存。但温度的反复变化消耗了电厂20%~30%的能量,并且需要价格昂贵的基础设施。  2015年3月,Long等人研发出的镁基和锰基MOF,在温度变幅为50摄氏度的条件下吸收和释放超过其重量10%的二氧化碳。其孔隙中排列有胺分子,它能与二氧化碳发生反应。  快速前进  催化作用常被认为是MOF最具前途的应用之一。它们可调节的气孔能将试剂保持在适当的位置,劈开特定骨架,然后锻造新的,正如一个酶的活性部位。  但西北大学化学家Joseph Hupp表示,直到几年前,这种催化剂的发展进程仍非常缓慢,尤其因为几乎没有MOF具有足够的化学稳定性能完成多次反应。结果是,Hupp表示:“没有案例能显示MOF更出众,以致没有化学家选择使用MOF催化剂。”  但现在,研究人员正在通过利用稳定的MOF,并扭曲其孔隙周围的化学基团,制造有希望的催化剂。他们还更进一步,逐步置换出全部的链接和金属节点,改造MOF的化学和物理特性,并且不让整个结构崩塌。这些进步允许化学家设计和制造多种多样岩石般坚硬但具有化学活性的MOF。“现在有许多MOF,我们在5年前根本制造不出来。”Hupp说。  确实,该领域一个不断扩大的挑战是MOF庞大的数量令人眼花缭乱。“我们有太多种MOF了。”Yaghi说。Hupp也表示同意。他指出,研究人员需要合成那些特性并未完全开发的MOF,而非精炼那些已被证明具有稳定性和活性的。  另一个挑战是,MOF需要与目前的技术进行竞赛,例如沸石。这需要鼓励利用丰富的金属和廉价的有机链接制造MOF,以便大幅降低成本。  Yaghi正在开发同一个晶体中包含数种类型孔洞的MOF,以便分子在从一个区域到另一个区域时,能经历一个预先确定的反应顺序。这些MOF就像一家化工厂的微缩版本,允许科学家在一个连续过程中逐步合成分子。  “这是我们的梦想。只有MOF有可能实现。”Yaghi说。  什么是金属有机骨架材料  金属有机骨架材料(MOFs)是近十年来发展迅速的一种配位聚合物,具有三维的孔结构,一般以金属离子为连接点,有机配体位支撑构成空间3D延伸,系沸石和碳纳米管之外的又一类重要的新型多孔材料,在催化,储能和分离中都有广泛应用,目前,大多数研究人员致力于氢气储存的实验和理论研究。 金属阳离子在 MOFs 骨架中的作用一方面是作为结点提供骨架的中枢,另一方面是在中枢中形成分支,从而增强MOFs 的物理性质(如多孔性和手性) 。这类材料的比表面积远大于相似孔道的分子筛,而且能够在去除孔道中的溶剂分子后仍然保持骨架的完整性。因此,MOFs 具有许多潜在的特殊性能,在新型功能材料如选择性催化、分子识别、可逆性主客体分子(离子) 交换、超高纯度分离、生物传导材料、光电材料、磁性材料和芯片等新材料开发中显示出诱人的应用前景,给多孔材料科学带来了新的曙光 。  MOFs 材料作为储氢领域的一名新军,由于具有纯度高、结晶度高、成本低、能够大批量生产、结构可控等优点,正受到全球范围的极大关注,近年来已成为国际储氢界的研究热点。经过近 10 年的努力,MOFs 材料在储氢领域的研究已取得很大的进展,不仅储氢性能有了大幅度的提高,而且用于预测 MOFs材料储氢性能的理论模型和理论计算也在不断发展、逐步完善。但是,目前仍有许多关键问题亟待解决。比如,MOFs 材料的储氢机理尚存在争议、MOFs材料的结构与其储氢性能之间的关系尚不明确、MOFs 材料在常温常压下的储氢性能尚待改善。这些问题的切实解决将对提高 MOFs 材料的储氢性能并将之推向实用化进程发挥非常重要的作用。  金属有机骨架材料的发现  金属有机骨架是由含氧、氮等的多齿有机配体(大多是芳香多酸和多碱)与过渡金属离子自组装而成的配位聚合物。早在20世纪90年代中期,第一类MOFs就被合成出来,但其孔隙率和化学稳定性都不高。因此,科学家开始研究新型的阳离子、阴离子以及中性的配位体形成的配位聚合物。目前,已经有大量的金属有机骨架材料被合成,主要是以含羧基有机阴离子配体为主,或与含氮杂环有机中性配体共同使用。这些金属有机骨架中多数都具有高的孔隙率和好的化学稳定性。由于能控制孔的结构并且比表面积大,MOFs比其它的多孔材料有更广泛的应用前景,如吸附分离H2 、催化剂、磁性材料 和光学材料 等。另外,MOFs作为一种超低密度多孔材料,在存储大量的甲烷和氢等燃料气方面有很大的潜力,将为下一代交通工具提供方便的能源。  金属有机骨架材料的应用  MOFs具有多孔、大比表面积和多金属位点等诸多性能,因此在化学化工领域得到许多应用,例如气体贮存、分子分离、催化、药物缓释等。  (1)气体的吸附与储存:MOFs特殊的孔道结构,是理想的氢气存贮材料,现在MOF177在77K下的储氢能力已达到7.5%,当前研究重点是室温下达到高储氢能力的突破   (2)分子分离:MOFs的孔道大小和孔道表面可以控制,可以用于烷烃分离,也可以由于手性分离,在这方面的应用正在扩大   (3)催化:MOFs材料的不饱和金属位点作为Lewis酸位,可以用作催化中心,现已用于氰基化反应、烃类和醇类的氧化反应、酯化反应、Diels-Alder 反应等多种反应,具有较高的活性   (4)药物的缓释:MOFs材料具有较高的载药量、生物兼容性及功能多样性,可广泛用于药物载体,例如MIL-100和MIL-101对布洛芬有较好的载药和释放效果 其固载率和缓释时间分别为350mg/g,3天,1400mg/g,6天。展望未来MOFs材料无论在品种、性能、合成方法、应用领域,作为一类新型材料,还会进一步发展和扩大。
  • 关于举办第11期蛋白质分离纯化技术专题研讨班(基础班)的通知
    当前,我国以疫苗和单抗药物为主要领域的生物制药研发已经初具规模,生物工程中下游的关键技术与配套基础正在加速建立与完善,国际生物产业的发展也将加快向中国转移。基因工程下游技术、蛋白质分离纯化技术等作为生物技术研究与产业化中的一线技术,在新产品开发、工艺流程优化、基因工程项目规划与实施等方面极为重要。鉴于目前生物技术相关专业中蛋白质纯化等下游技术课程较为薄弱的问题,中国生物工程杂志社定于2011年7月在北京举办“第11期蛋白质分离纯化技术专题研讨班(基础班)”。基础班旨在使生命科学研究与生物技术应用领域的专业人员在从事蛋白质实验工作中,能够建立系统规范的掌握蛋白质纯化的概念和知识。此外,与以往举办的专题研讨班不同,中高级班专题研讨班以掌握蛋白质分离纯化全面知识和国际最新进展为主体,基础班则是系统讲解与演示生物工程下游技术的基础知识与操作技能。   本期研讨班将邀请中国科学院从事制备与纯化技术的一线专家授课,并结合大量实例具体讨论蛋白质纯化中的各种考虑要素,以专家讲座为主,辅以关键实验步骤演示与学员实际案例讨论,突出互动性以提高学习效果。   研讨班主要内容:   蛋白质样品的获得层析预处理原则与技术:离心、过滤、超滤、双水相抽提蛋白质层析,包括:   (1)层析介质选择:层析介质特性对层析过程的影响——材质、孔径、官能团   (2)层析技术:分子排阻、离子交换、疏水层析、金属螯合、亲和层析等   (3)层析步骤整合方法:选择性、分辨率、动态载量、主要杂质的控制和去除   (4)蛋白质纯化平台:适应于分子生物学实验室蛋白质纯化的方法和实例   单克隆抗体纯化疫苗病毒纯化基础,包括:   (1)单克隆抗体的生化性质   (2)单克隆抗体纯化的工具   (3)单克隆抗体纯化的策略和方案   (4)病毒疫苗的纯化流程   蛋白质纯化的溶液体系   (1)蛋白质纯化的缓冲溶液组成和功能   (2)各种层析模式的常用缓冲溶液的设计和使用   会议时间、地点:2011年7月2-3日,中国科学院文献情报中心一层院士厅(北京中关村北四环西路33号国家科学图书馆),报到时间:2011年7月1日8:00——18:00,报到地点:《中国生物工程杂志》编辑部。   参会办法:参会代表请于6月27日前填写会议回执后Email/邮寄/传真至会议主办单位中国生物工程杂志社,会议费每人1200元,在读研究生每人1000元(凭有效证件),食宿统一安排,费用自理。   联系方式:   通信地址:北京市海淀区中关村北四环西路33号中国生物工程杂志社(100190)   联 系 人:任红梅   电 话:(010)82624544(可传真),82626611-6511,13641036700   电子邮件:renhm@mail.las.ac.cn   中国生物工程杂志社   2011年6月   第11期蛋白质分离纯化技术专题研讨班(基础班)报名回执表 (参会代表请于2011年6月27日前Emial/传真/邮寄至中国生物工程杂志社) 单位名称 部门 通信地址 邮编 姓名 性别 职称 电话 传真 E-mail 是否住会 第11期蛋白质分离纯化技术专题研讨班(基础班)住宿预订表 (住会者请务必于2011年6月27日前回传本表,否则无法安排住宿) 单位名称 联系人 电话 手机 E-mail 代表姓名 性别 是否需要单人间 入住日期 离店日期   会议驻地:中科院第一招待所(010-62564642)、中科院中关村公寓(010-62635070),标准间每天150元。公交线路:913、983、740、696、826、466、641、26、47、320区间、运通113等各路公交车至中关村一街站即到。
  • 膜分离OR碳分子筛?秒懂详解!
    最近很多客户来电咨询,想要了解膜分离和变压吸附两种制氮技术的特点和优势。今天peak就来给大家科普一下!同时,有任何问题,也欢迎大家来电,peak会为大家一一解答!膜分离技术和变压吸附技术是现今氮气发生器的两种主要制氮技术。其原理简单概要如下:膜分离技术压缩空气通过中空纤维膜,由于不同气体分子直径不同,当空气通过膜的时候,分子直径较小的氧气、二氧化碳和水蒸汽会通过中空纤维膜管道上的小孔,进而排到大气中去。在膜的出口,大分子直径的氮气分子和惰性气体氩气都被收集起来,输送到应用设备。这种氮气分离提取技术简单有效,无需任何移动部件。分离提取出来的氮气最高纯度能达到99.5%。 膜分离原理图变压吸附技术变压吸附制氮的填充材料是碳分子筛,是一种多孔疏松的棒状碳颗粒,当压缩空气通过碳分子筛时,同样也是根据气体分子直径的不同,碳分子筛会吸附水汽和氧气,但是,氮气不会被吸附,从而被分离。变压吸附的过程包括吸附解压-重生阶段。 变压吸附原理图变压吸附技术和膜分离技术来生产氮气,各有优势。毕克气体的氮气发生器根据不同型号,分别采用膜分离技术和变压吸附技术。如果用户对某一种技术青睐有加,毕克可根据客户的喜好来推荐合适的型号。但是,对于某些特定的应用设备,使用其中的一种分离技术比另一种更有优势。具体使用哪种技术更好更合适要取决于应用和流速要求,不能一概而论。而需要强调的是,氮气膜和碳分子筛都不是消耗品,都无需定期更换。另外还要注意的是,不管是氮气膜还是碳分子筛,对进气的洁净度都有要求,要进行前端处理,也都要定期进行维护保养,如果不定期进行维护或者前端除油除水效果不佳,碳分子筛和氮气膜的分离效果会随着使用年限的增加而慢慢失效,可能就会出现大的维修问题,也会对质谱有很大的影响。两种技术对比来说:1. 尺寸和重量碳分子筛体积大,占用空间,重量重,安置摆放不便。氮气膜尺寸小,重量轻,结构紧凑,更轻盈小巧,甚至发生器能放在标准实验台下,这些对于空间很有限的实验室而言无疑是完美的选择。 2. 噪音膜分离技术不产生任何噪音,变压吸附技术在碳分子筛柱泄压放气的时候,会有很大的放气声音产生,这也就意味着膜分离氮气发生器能放在应用仪器旁边,安静地工作,无需将发生器放在另外一个房间,从而减少了管道延长所产生的额外费用,也避免了管道漏气的风险。 3. 纯度氮气在不同分析仪器中所起的作用不同,所以对纯度的需求也不同,lc-ms所用的氮气主要作为雾化气及保护气,纯度95%就完全能满足需求,而gc对氮气的纯度要求就比较高。理想化状态下,变压吸附所能达到的最大纯度要优于膜分离技术。但变压吸附所产生的氮气纯度与进气量、压力、气源质量都有很大的关系,如果气源不洁净或者气量压力不够,那纯度会大大降低,不能单纯认为变压吸附纯度一定高。 4. 露点,含水量理论上看,变压吸附的除水能力较优于膜分离,决定氮气露点含水量的因素,除了分离技术外,进气质量和过滤系统也至关重要。对于碳分子筛的变压吸附,如果前端处理不当,不仅除水能力下降,而且会污染碳分子筛,久而久之碳分子筛就失去了吸附的能力。对于膜分离,如果有较好的前端处理和除水设计,同样可以有效除水,降低露点。 5. 空压机的负荷膜分离和变压吸附对空气气量的需求不同。对于膜分离,纯度越高,需要的空气越多,空压机负荷越大。对于变压吸附,会有反吹现象,所以用气量要远高于理论值,不能简单的按照空氮比得出实际空气量,相应空压机负荷也大于理想情况。 6. 维护保养膜分离技术移动部件少,所以维护简单。一旦发生器出了问题,小而轻的氮气膜占用空间小,让发生器的维护以及零配件的更换都非常方便,同时,也降低了维护和维修成本,节约了时间。另外氮气膜的工作无需很多电子部件的管理和控制,所以可以将更多的电子部件用于监控核心技术参数,保证了发生器的稳定性。变压吸附相对移动部件、电子控件都多,所以维修维护较为繁琐。综上而言,在选择氮气发生器时,不能单一根据是膜分离技术还是变压吸附技术决定好与坏,要根据实际情况和具体应用合理选择。毕克经过多年的技术积累以及和知名质谱公司的全球合作,根据不同的应用采用最为合理的氮气分离技术,每个环节精益求精,既有膜分离技术的明星产品genius nm32la,永不宕机的genius nm3g等氮气发生器,也有变压吸附技术的precision nitrogen氮气发生器和i-flow大流量制氮系统等产品,根据客户的应用需求提供最合适的解决方案。
  • HPLC色谱分离柱主要技术指标及有关问题的探讨
    李昌厚(中国科学院上海生物工程研究中心 上海 200233)  摘要  本文讨论了HPLC色谱分离柱的主要性能技术指标及核壳柱的有关问题.同时,对与HPLC仪器和应用有关的几个问题进行了讨论。  1、前言  色谱分离柱是高效液相色谱(HPLC)分离过程中的核心,必须引起HPLC色谱工作者的高度重视。目前国内外已经有不少厂商正在专门研发、生产各种不同类型的HPLC色谱柱。有些HPLC仪器的生产厂商,也在研发、生产HPLC色谱柱,与自己生产的高压恒流泵、检测器组成HPLC系统销售。  由于HPLC具有高速度、高分离效率、高灵敏度等优点,所以其仪器和应用发展很快[1]、[2]。HPLC是一个包括高压泵、色谱柱、检测器的完整系统[1],对HPLC分离柱(包括填料)的研发、制造和使用,都有很高的要求、很大的难度。本文根据仪器学理论、分析检测实践的要求,和作者长期研发HPLC仪器、使用HPLC仪器和色谱柱的经验和教训,重点讨论HPLC分离柱及其有关问题,供有关科技工作者参考。  2、色谱柱的主要技术指标  2.1 几何尺寸:  HPLC色谱分离柱的核心是填料和几何尺寸,它们都直接影响柱效 例如柱的几何尺寸,直接影响柱效。对使用者来说几何尺寸也非常重要。它包括:柱长、柱子内径、填料颗粒大小(直径)、柱填充密度和均匀性等等。几何尺寸种类繁多,数值各异,因篇幅所限,此不赘述。  2.2 主要性能指标[3]:  2.2.1 理论塔板数(柱效)  理论塔板数(柱效)是衡量色谱柱分离效率高低的指标,使用者希望HPLC的色谱柱分离效率高者好,所以,理论塔板数高者为好。  2.2.2 分离度  分离度是HPLC色谱柱一个非常重要的技术指标。也是一个容易被生产者、研发者、使用者忽视的指标。分离度通常被定义为:相邻组分色谱峰保留值(时间)之差△t与色谱峰平均峰底(w1+w2)/2之比。常用R表示。  分离度的图解如下所述:图中tR1、tR2为保留时间 w1、w1为峰底宽。  分离度R等于1时,两个色谱峰得到基本分离;R等于1.5时,两峰得到完全(基线)分离。在定量分析中,要对色谱峰进行积分时,最少要达到R为1,如果达到R1.5,就可以保证积分中基本没有误差。  2.2.3 分离度的数学表达方程式[3]  分离度方程式描述了分离度与选择因子、柱效和容量因子之间的关系 它是评价一张色谱图以及如何解决、开发和优化分离方法的依据。所以,分离度是一个非常重要的性能技术指标。  2.2.4 速率理论[3]  1956年,Van Deemter提出,样品峰在色谱柱内的展宽原因如如下所述:  式中:  A 项 涡流扩散/粒子间通道. 取决于颗粒大小;  B 项 分子的轴向扩散. 反比于流速;  C 项 传质阻力. 正比于流速和颗粒度的平方。  3、HPLC色谱柱的市场分布及核壳柱的问世  3.1 HPLC液相色谱柱的市场分布情况[3]  由图可知,HPLC色谱柱在制药、学术、生物等领域使用最广泛。  3.2 几款值得大家重视的、具有代表性的色谱柱  有关HPLC色谱分离柱的发展非常快,开展HPLC色谱分离柱研发的单位也很多,本文只是简单介绍我国的几种具有领先水平的色谱柱,供大家参考。因篇幅所限,本文不能一一列举,希望大家谅解。  1)苏州纳微公司的UniSilTM5-120 C18,4.6 × 250mm柱  由于纳微科技色谱填料具有完美的球形和高度的粒径均一性,所以,具有装柱容易、反压低、柱效高、柱床稳定、分辨率高、流速均匀、柱通透性好等优点。下图说明纳微UniSilTM 5-120 C18色谱柱的分离效果好。  色谱条件:色谱柱: UniSilTM5-120 C18,4.6 × 250mm;流动相: 乙腈 /水=60/40;流速: 1.0 ml/min;柱温: 30℃ 检测波长: UV@254nm。样品: 1. 尿嘧啶 2. 吡啶 3. 苯酚 4. 苯甲酸甲酯 5. N,N-二甲基苯胺 6. 甲苯 7. 乙基苯 8. p-二甲苯  2)月旭科技的Boltimate® 核壳色谱柱  它的硅胶颗粒粒径是2.7μm,它是由1.7μm直径的实心核与0.5μm厚的多孔层所构成的。这种核壳型的硅胶颗粒提供了较短的传质路径,减少了轴向扩散,而实心核硅胶提供坚固的支撑结构,可以承受高压,具有与1.8 μm 填料相似的分离效率,且柱反压只有sub-2μm色谱柱的50%和明显的抗污染性能。由于实心核的存在,以及薄的多孔层,使得样品分子的扩散距离减小,即可以使用更高的流动相流速,极大的提高了分析速度。目前月旭已经有Boltimate® C18、Boltimate® LP -C18、Boltimate® EXT C18、Boltimate® Phenyl-Hexyl、Boltimate® EXT PFP等多款核壳型色谱柱。在色素、氨基酸的分析检测中使用效果很好:色素的分离 (色谱柱:Boltimate® C18,2.7μm,4.6×50mm)18种氨基酸的测定(色谱柱:Boltimate® C18,2.7μm,4.6×100mm)  4、关于HPLC分离柱中的核壳柱  核壳柱的出现,是近几十年来,HPLC的重大突破之一,值得特别重视。目前月旭、纳微、福立等正在研发、生产不同类型的核壳柱,下面对核壳柱的主要优点简单介绍之。  (1)核壳柱耐压性好、反压低  大多数HPLC系统最高限压是6000 psi(400 bar)或更低。当填料粒径减小,反压会明显升高,使用亚2 微米的粒径填充的色谱柱时,常常在超过6000 psi时,才可获得最佳流速,这就需要购买更昂贵的“超高压”设备才能获得最佳分离性能。与3.5微米粒径填料相比,尽管核壳柱也会产生稍高的反压,但它仍能用于大多数普通的HPLC设备。  (2)柱效极高  同样长度的色谱柱,核壳色谱柱的理论塔板数约是3.5 µm颗粒色谱柱的2倍,是5 µm颗粒的色谱柱的3倍。  (3)分离速度快  图中显示了在HALO Peptide ES-C18柱上多肽的快速分离,9种多肽和2种蛋白质在60秒内都获得了极好的分离度。  (4)稳定性好(重复性好、漂移小)  (5)所需溶剂少,利于环保  主要是柱子短、填料颗粒均匀、核壳型结构等原因使流动相流径短,从而节省了大量溶剂。  下表是以某品牌乙腈(500元/4L)为例。  5、几个有关问题的探讨  5.1 要充分认识科学仪器的重要性、要重视仪器学理论  早在100多年前,著名科学家门捷列夫(1834-1907)就曾说过:“没有测量,就没有科学”。科学仪器是测量的最基本、最重要的工具。科学仪器的创新将会引发科学技术的重大突破,带动社会经济的重大变革和进步。  在国计民生中,科学仪器已显示出非常重要的作用,可以说科学仪器已经起到了以下作用:工业生产的“倍增器”、科学研究的“先行官”、军事上的“战斗力”、 国民活动中的“物化法官”等等的关键作用。所以广大科学仪器研发者、生产者、使用者都应该真正认识到科学仪器的重要性。然而,目前,我国的广大科技工作者中,还有很多人,虽说每天都在使用科学仪器,但是对仪器的认识还是有不少差距 例如:自己使用的HPLC仪器有哪些最重要的技术指标、哪些技术指标对分析误差会产生很大的影响。如何评价选择分析仪器、如何选择HPLC仪器的分析测试条件、如何保证分析误差最小、如何得到最佳分析检测数据等等,很多HPLC仪器使用者还是没有搞清楚或还没有真正完全搞清楚这些问题。其实,这些问题,从仪器学理论中,都能全面的、清楚的找到答案。仪器学理论是一门涉及到光学、机械学、电子学、计算机、使用等等各个方面的学科。它是一把金钥匙,可以使你一通百通、可以使你研发生产出可靠性好的优质仪器,可以保证你把仪器用到最佳状态,保证得到最佳分析检测数据。所以,这些问题,必须引起广大从事科学仪器研发、应用的科技工作者们重视。  5.2 应该充分认识HPLC是由泵、柱、检测器组成一个完整系统的特点[5]  从仪器学理论和分析检测工作的实际要求着眼,研发生产HPLC分离柱及其填料的厂商,应该从整体出发,同时研发、生产HPLC的恒流泵和有关检测器,以提高我国HPLC仪器整体(系统)的水平。目前很多研发、使用HPLC的科技工作者,没有搞清楚或没有完全搞清楚HPLC中的泵、柱、检测器三者的关系。目前,国内外很多生产厂商只是生产泵、检测器,色谱柱子大多都是外购件。我们说HPLC是一个系统,是指泵、柱、检测器三者组成的一个完整的系统。如果只生产泵、检测器,就不能说是生产完整的HPLC仪器,只是生产了HPLC的两种部件,再买一根色谱柱组装成一台完整仪器后出售。所以,这样生产的HPLC系统,到了用户那里,总是不好用或者不大好用。而广大使用者,由于没有将HPLC的泵、柱、检测器三者互相影响的关系搞清楚,所以很多使用者不能将HPLC用到最佳水平、不能得到误差最小的最佳分析检测数据。从仪器学理论和本人长期的研发和使用HPLC的实践经验来看,作者认为HPLC的研发、使用者,应该特别重视处理好以下几个问题:  (1) HPLC是一个系统,必须将到泵、柱、检测器三者(三个部件)结合起来才能叫HPLC仪器。只有三者分别都合格,三者联机后也合格,才能说这台HPLC合格。三个部件有一个不合格,联机后的整机系统肯定不合格。即使三个部件都合格,联机后,也不一定合格。只有泵、柱、测器三者质量都合格,并且联机后整机检测结果也合格,才能说明这台HPLC仪器是合格的。  (2)本人长期使用过HPLC,也研发HPLC仪器,实践使本人深深认识到:必须将三个部件联接起来检验测试,并能达到质量指标要求,才能说这台HPLC达到了质量要求。否则,只能说是部件合格,而整机系统不一定能合格。为什么?因为:  ①泵会因为柱子问题产生压力不稳、流量不稳定,会影响HPLC系统的质量   ②柱对泵影响很大:柱堵塞、柱沾污、柱接头漏液等,都会影响泵的压力波动、使流速不稳定,会影响系统不稳,使RSD变坏、峰拖尾、灵敏度降低   ③柱对检测器影响很大:柱效降低(柱塔板数降低)、柱堵塞、柱的新旧程度、接头、管道漏液等,都会影响检测器的检测限、分辨率、噪声、和灵敏度。  但是,色谱柱是易损件,用户会经常在色谱柱长时间使用后换新柱,此时HPLC系统的泵和检测器基本进入“电子元件失效理论”的盆底,比较稳定了。所以,不会因为换新柱而产生仪器不能使用的问题。特别应该指出的是:用户换新柱后,一般不检测系统的综合指标。如果检测指标,可能就不能达到原出厂指标(因为泵和检测器经过较长期使用后,质量会有所下降,旧泵、新柱、旧检测器三者不能达到最佳配备),但是不会影响使用。  用户换新柱不会影响使用的问题,可以从计量认证标准规范(JJG)得到佐证。JJG检验的仪器,很多是在用仪器,它明确规定被检仪器的指标可以比新出厂的仪器指标低,甚至有些指标因为达不到要求而免检。但我们的制造企业,在仪器出厂前,必须检测系统的指标,只有系统指标达到设计要求时,才算合格,才能出厂。至于用户换新检测器、换新泵、同样都是允许的。  ④检测器更是直接影响分析测试数据可靠性的关键部件之一,研发者、生产者、使用者都必须高度重视之,才能得到优质的HPLC系统。  5.3 核壳柱是新型色谱柱,是HPLC技术的最重大的突破。如前所述,核壳柱有很多优点或特点,它是保证高分离效率、保证HPLC高灵敏度、保证高速度的关键所在。并且,它有很多潜力可挖。所以,我们应该花大力气去研究核壳柱及新型的色谱柱。  主要参考文献  [1]李昌厚,高效液相色谱仪器及其应用,北京:科学出版社,2014.  [2]李昌厚,高效液相色谱仪器及其最新进展和有关问题,2019年,仪器信息网.,2019-11-07.  [3]闫超,液相色谱及其应用的最新进展,“我国科学器自主创新发展”论坛,2012年8月23日,上海。  [4]李昌厚,仪器学理论与实践,北京:科学出版社,2008.  [5]李昌厚,用好HPLC的九大关键问题,仪器信息网,2020/2/26.  作者简介  李昌厚,男,中国科学院上海生物工程研究中心原仪器分析室主任、兼生命科学仪器及其应用研究室主任、教授、博士生导师、华东理工大学兼职教授,终身享受国务院政府特殊津贴。  主要研究方向:长期从事分析仪器研究开发和分析仪器应用研究。主要从事光谱仪器(紫外吸收光谱、原子吸收光谱、旋光光谱、分子荧光光谱、原子荧光、拉曼光谱等)、色谱仪器(液相色谱、气相色谱等)及其应用研究 特别对《仪器学理论》和分析仪器招标检测等有精深研究 以第一完成者身份,完成科研成果15项。由中科院组织专家鉴定,其中13项达到鉴定时国际上同类仪器的先进水平,2项填补国内空白 以第一完成者身份获得国家级和省部级科技成果奖5项(含国家发明奖1项) 发表论文183篇,出版专著5本 现任中国仪器仪表学会理事、《生命科学仪器》副主编 曾任中国仪器仪表学会分析仪器分会第五届、第六届副理事长 国家认监委计量认证/审查认可国家级常任评审员、国家科技部“十五”、“十一五”、“十二五”和“十三五”重大仪器及其应用专项的技术专家组成员或组长、上海市科学仪器专家组成员、《光学仪器》副主编、《光谱仪器与分析》副主编、上海化工研院院士专家工作站成员等十多个学术团体和专家委员会成员等职务。
  • 药物片剂中成分的分布和内部空隙对其溶解的速度影响分析
    导 读药物片剂中成分的分布和内部空隙的状态会影响其溶解的速度,并导致其疗效的差异。在含有不同成分的多层药物的片剂中,药物层厚度的不均匀性可阻止各层获得足够的疗效。因此,片层厚度和压片角度是重要的质量控制标准。 实验方法使用XRAY透视和CT 扫描,对其内部进行扫描和分析。除了不需要任何特殊的预处理,X射线CT检查系统允许在不损坏样品的情况下获得内部信息。因此,它们可用于三维观察和分析药物层的分布状态或厚度。 实验方法使用XRAY透视和CT 扫描,对其内部进行扫描和分析。除了不需要任何特殊的预处理,X射线CT检查系统允许在不损坏样品的情况下获得内部信息。因此,它们可用于三维观察和分析药物层的分布状态或厚度。 具体案例数据本例描述了使用inspeXio SMX-90CT Plus台式微焦点X射线CT系统(图1)分析两种药片。图1 inspeXioSMX-90CT Plus台式微焦点X射线CT图2 样品照片:左边片剂A,右边片剂B 在本例中,观察到两种具有不同结构的片剂(片剂A和B)(图2)。片剂的透视图像如图3所示。片剂A (左) 片剂B(右)图3 片剂透视图图4片剂A的CT效果图(左)图5片剂B的CT效果图(右)图6高密度药物分离的片剂A 分析片剂图像的一个例子除了观察片剂内部外,CT X射线图像还可用于执行各种图像分析。在本例中,利用CT数据结合三维图像处理软件,分析药物的分布状态,分析药物的层厚。 图6所示为片剂A与高密度药物分离的区域。这些区域使用VGStudio MAX 3D图像处理软件(来自Volume Graphics GmbH)以及缺陷和夹杂物分析模块隔离。这种图像处理软件可以对分离的体积进行颜色编码,从而可以确定药物在三维空间的分布和每个体积的大小。 图7测量B片包衣厚度示例 图7示出了分析片剂B中的层厚度的示例。该分析是使用VGStudio MAX 3D图像处理软件与厚度分析模块一起执行的。厚度用从红色到蓝色的颜色进行颜色编码,其中最薄的区域用红色表示,最厚的位置用蓝色表示。这样可以直观地理解厚度变化的分布。 结论应用inspeXio公司的SMX-90CT-Plus结合三维图像处理软件,可以对片剂内部进行观察和特征分析。利用该系统对药物的分布和厚度进行定量和非破坏性分析,并对其他性质进行评价,对药物的开发尤其有用。inspeXio SMX-90CT Plus由于其紧凑的工作台设计和简单的操作,是一个非常有用的工具,可以快速、方便地获得关于药片内部的信息。 撰稿人:宁棉波
  • 小菲课堂|可无线传输的FLIR分离式热像仪,简化汽车检测的5种方式!
    适用于iOS和Android系统的分离式智能红外热像仪FLIR ONE Edge Pro,可广泛应用在电力、暖通、建筑等行业。今天小菲就重点给大家说下,它在汽修行业中如何快速准确地识别和诊断车辆中的各种问题,高效汽车检测,精确诊断,最终提高车辆性能和安全性的事实!1查找排气泄漏红外热像仪是识别车辆废气泄漏的重要工具。使用FLIR ONE Edge Pro检查排气泄漏时,检测人员可以快速轻松地扫描歧管、管道、可见接头和垫圈之间的连接,热像仪可以帮助显示可能表明存在排气泄漏的温度变化。此外,FLIR MSX® (多波段动态成像)技术(专利号:CN201380073584.9)通过将可见光相机拍摄的细节信息实时添加至红外图像中,增加图像的清晰度,并在热读数中嵌入边缘和轮廓细节,从而为排气系统和排气系统内的任何异常情况创建了更全面的视觉信息。2诊断催化转化器问题催化转化器在减少车辆有害排放方面发挥着至关重要的作用,但由于其位置和热量特征,诊断这些部件的问题可能较困难。然而,FLIR ONE Edge Pro支持蓝牙和Wi-Fi连接,汽车检修人员可以在车辆周围随意移动,从不同角度捕捉催化转化器的详细热图像,而不受电缆或物理连接的限制。FLIR ONE Edge Pro机身小巧可分离,可以更轻松、更方便地进入这些狭小、难以进入的空间。3解决空调问题在识别汽车空调系统有问题时,热像仪是一个非常有用的工具。然而,要确定问题的根本原因可能比较困难,因为通风口在驾驶室内可见,而空调系统的大部分是隐藏的,难以接近。借助FLIR ONE Edge Pro的无线功能,汽车专业人士基本上可以同时看到系统的两个区域。Edge Pro的Ignite云服务无线传输功能允许多名技术人员同时查看系统的不同部分。这使他们能够快速找到可能影响系统性能的潜在问题,例如过热、制冷剂泄漏或堵塞等。空调系统可能发生泄漏正常工作的空调系统4检查制动鼓由于通道和能见度有限,传统的制动鼓检测可能比较困难。然而,有了FLIR ONE Edge Pro智能红外热像仪,在检查制动鼓时,它的无线传输功能让检测人员能够在车辆周围自由移动,从不同角度捕捉制动鼓的详细热图像。通过将热数据无线传输到智能手机或平板电脑,技术人员可以立即分析制动鼓的温度分布,识别潜在的异常情况,比如加热不均匀、过热或磨损迹象等。这些有价值的分析结果能够让用户及早发现问题,尽早采取维修措施,以确保最佳的制动性能和安全性。5检查除霜格栅的加热元件除霜格栅在确保寒冷天气条件下,也能看清窗外情况方面发挥着至关重要的作用,但加热元件出现问题会阻碍其功能。借助FLIR ONE Edge Pro,汽车专业人员可以更方便、更高效地对除霜网格进行检测。通过将热数据无线传输到智能手机或平板电脑,技术人员可以立即分析除霜格栅的温度分布,并且他们可以比传统热像仪更方便地比较车内和车外的情况。借助这种无线传输技术,用户可以在更短的时间内定位、诊断和修理潜在的问题,例如加热元件故障或效率低下、异常热点或冷点等。FLIR ONE Edge Pro智能红外热像仪彻底改变了汽修人员处理诊断和维护任务的方式。其无线技术促进了汽车行业更高效、更准确的检测,最终提高了车辆的可靠性,并优化了每个人的操作和安全性。随着热像仪在汽修行业应用越来越普遍如何选择一款高性价比的热像检测工具?FLIR ONE Edge Pro热像仪既能满足汽修的检测需求还能让检修过程有迹可循,赢得客户信任目前这款热像仪
  • 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
  • 推荐旋转蒸发仪在天然产物提取分离中的应用
    一、背景介绍  随着科学技术的不断进步,天然产物的提取与分离技术在医药、化妆品、食品等领域的应用越来越广泛。旋转蒸发仪作为一种高效的蒸发浓缩设备,被广泛应用于天然产物的提取与分离过程中。本案例将介绍旋转蒸发仪在某种天然植物精油提取过程中的应用。  二、实验材料与方法  1.材料:某种具有药用价值的天然植物。  2.设备:旋转蒸发仪、圆底烧瓶、冷凝器、真空泵等。  3.方法:   将天然植物进行粉碎,用有机溶剂浸泡提取。   过滤得到提取液,将提取液置于圆底烧瓶中。   将圆底烧瓶安装在旋转蒸发仪上,连接冷凝器和真空泵。   设定旋转蒸发仪的旋转速度、加热温度和真空度。   启动旋转蒸发仪,进行蒸发浓缩。  三、实验过程与结果  1.在实验过程中,我们观察到旋转蒸发仪的旋转功能使得提取液在烧瓶内形成薄膜,增大了蒸发面积,从而提高了蒸发效率。  2.通过加热和真空泵的作用,溶剂快速蒸发,提取液逐渐浓缩。  3.经过一定时间的蒸发浓缩,我们得到了富含天然植物精油的浓缩物。  4.对浓缩物进行进一步分离纯化,最终得到高品质的天然植物精油。  四、讨论与分析  1.旋转蒸发仪在天然产物提取分离过程中具有优势,其旋转功能增大了蒸发面积,提高了蒸发效率,从而缩短了实验周期。  2.通过真空泵创造负压环境,降低了溶剂的沸点,进一步提高了蒸发速度,同时避免了高温对天然产物活性的影响。  3.旋转蒸发仪操作简便,可实现自动化控制,降低了实验人员的劳动强度。  五、结论  本案例通过旋转蒸发仪在某种天然植物精油提取过程中的应用,展示了旋转蒸发仪在天然产物提取分离领域。旋转蒸发仪以其高效、快速、简便的特点,为天然产物的提取与分离提供了一种有力的技术手段,有望在医药、化妆品、食品等领域发挥大的作用。  通过本次实验,我们深刻认识到旋转蒸发仪在天然产物提取分离中的重要性,未来我们将进一步探索旋转蒸发仪在其他类型天然产物提取分离过程中的应用,以期为其在相关领域的应用提供更多有价值的实践经验。
  • 西安交大化工学院-贝士德仪器“先进吸附分离技术”联合实验室研究成果汇总
    西交大化工学院-贝士德仪器 先进吸附分离技术 联合实验室 近一年多时间,在国际和国内期刊上共发表学术论文约18篇,包括Angewandte Chemie,Chemical Engineering Journal,ACS Catalysis,ACS Nano,Chem. Eng. J.,J. Mater. Chem. A 等,其中影响因子大于10的有 9 篇,JCR一区文章 15 篇。研究领域 涉及质子传导、二氧化硫和芳香族硫化物捕获、烟气脱硫耦合脱碳、烟道气中SO2捕集、电子特气(SF6、NF3、CF4、Xe、Kr等)分离、煤层气分离、温室气体六氟化硫捕获(SF6、CF4、NF3等)、烷烯烃分离、光催化CO2还原等多个领域。以下例举“先进吸附分离技术”联合实验室近年发表的部分精彩文章:例举文章 1两性离子共价有机骨架:有吸引力的多孔主体用于气体分离及无水质子传导该研究成果以“Zwitterionic Covalent Organic Frameworks: Attractive Porous Host for Gas Separation and Anhydrous Proton Conduction”(两性离子共价有机骨架:有吸引力的多孔主体用于气体分离及无水质子传导)为题发表于国际权威期刊《美国化学会-纳米》(ACS Nano)上,影响因子15.881。西安交通大学化学工程与技术学院为本文的唯一单位,博士生傅钰为论文第一作者,马和平研究员为唯一通讯作者。本研究工作以共价有机骨架(COF)为功能性平台,同时将阴、阳离子官能团引入到COF孔道中,实现了两性离子概念与多孔结晶材料的结合。两性离子COF内同时具备阴、阳离子位点排列的结构能够实现在纳米通道内的电荷密度调节,允许对其结构和功能进行原子水平调控,这给设计具备功能导向的材料提供了新的思路。文中设计并合成了三种两性离子COF材料,作为多孔主体在SO2/CO2气体分离及无水质子传导领域均展现出极大的应用潜力。两性离子COF孔道内分散的正、负电荷基团可以作为SO2的两种不同的极性位点,使其实现了高SO2吸附量及突出的SO2/CO2分离性能。此外,相反电荷片段的组合赋予了两性离子COF丰富的离子迁移位点,使其在负载三氮唑、咪唑后实现了优异的质子传导性能。理论计算与介电常数分析相结合,证实了COF孔道内阳离子和阴离子基团的存在能够有效促进质子载体中质子的释放。我们相信两性离子在COF材料中的成功结合可以为COF的各种应用提供无限的可能。图 . (a) 离子型聚合物、两性离子型聚合物、离子型COFs和两性离子型COFs示意图;(b) 三种不同结构的两性离子型COFs合成示意图(注:阴离子和阳离子位点分别用蓝色和黄色标记)。例举文章 2具有创纪录CH4/N2分离比的镍基MOF材料用于煤层气分离该研究成果以 “Nickel-Based Metal–Organic Frameworks for Coal-Bed Methane Purification with Record CH4/N2 Selectivity” 为题发表于国际知名期刊《德国应用化学》(Angew. Chem. Int. Ed.)(IF=15.336)上,并被选为Angewandte Chemie 封面文章和热点论文。化学工程与技术学院博士生王少敏为论文第一作者,杨庆远教授为本文通讯作者,西安交通大学化工学院为论文唯一通讯作者单位。实现双碳目标,天然气是目前最现实的低碳清洁能源,但我国常规天然气产能不足,需开发煤层气等非常规天然气作为补充。煤层气俗称“瓦斯”,其主要成分是甲烷,是一种与煤共生、以吸附态存储于煤层内的非常规天然气,我国煤层气储量丰富,2020年探明的储量约为4200亿立方米。但超过70%的煤层气在开采时,由于开采技术(井下抽采)的原因混入了大量的空气,导致形成了低浓度的煤层气(甲烷浓度<30%)而得不到很好的利用,低浓度的煤层气一般被直接排放到大气,造成了资源浪费和温室效应。所以现阶段煤层气的分离与提浓技术已成为煤层气开发和利用的行业瓶颈问题,是需要攻克的关键节点。针对上述问题,西安交通大学化工学院杨庆远教授课题组研发了系列镍基-金属有机框架(MOF)材料,其中超微孔MOF材料Ni(ina)2具有甲烷/氮气选择性高(15.8)、吸附容量大(46.7 cm3/g)和分子扩散速率快(10.6-19.0 cm3g-1s-1)的特点,较好地解决了气体分离领域的“trade-off”效应,实现了煤层气中甲烷和氮气的高效分离。理论模拟计算和单晶结构解析表明Ni(ina)2和甲烷分子之间存在较强的作用力,可以从低浓度煤层气中选择性地捕获甲烷分子。另外,Ni(ina)2具有很好的热稳定性和化学稳定性,可以批量化制备,是一种理想的固体吸附剂,该工作为工业上煤层气的分离提供了新思路。
  • 地表水采测分离这些技术细节你注意了吗?
    p   国家地表水手工断面采测分离作为我国监测事权上收的重要工作,正在如火如荼的开展,工作的重要性不言而喻,但是成功的关键还是要注重细节。 /p p   2018年1月-3月,中国环境监测总站对各采样公司的采样和现场监测的操作规范性,以及分析测站的质量管理体系运行情况进行了质控检查,发现了一些容易忽略的细节问题,望引起大家的注意。 /p p   1、现场河宽、河深的勘测问题 /p p   一个断面的垂线数和分层数需要根据实际河宽、河深计算确定,随着季节变化,河流或者湖库的宽度深度会有较明显的变化,如果只是死板的依据计划采样,不进行实际勘测,数据就不能反映实际情况,参考性降低。 /p p   2、石油类采样量问题 /p p   石油类采样确实是考验采样技术的重点和难点,也是现场发现问题较多的项目,采样器设计不合理操作困难时有发生,多次反复采样、一次性打水过满、再次采样不更换采样瓶,这些现象都将影响数据的代表性。 /p p   3、采水曝气和沉降问题 /p p   用排空式采水器时从上口倾倒水样、沉降时忽略防尘、沉降后灌装BOD5时出水口在水面上、虹吸管入口端没有固定措施,这些不当行为都为数据带来偏差。铜、铅、锌、镉、铁和锰,指的是溶解态含量,采样后在现场需立即用0.45微米的微孔滤膜过滤,部分采样人员对此规定不熟悉,与其他常规项目同样自然沉降30分钟后再过滤,影响数据的准确性。 /p p   4、温度计位置摆放问题 /p p   部分冷藏箱温度计紧挨冰块放置,不能反映保温性能最差处温度情况,导致温度失真,影响冷藏效果。 /p p   5、记录的填写问题 /p p   部分采样人员认为系统里已经上传了数据,不需要再填写现场记录,部分分析测站也有记录未及时填写或填写不规范的现象,这些记录的缺失和不规范填写将会影响监测数据的溯源。 /p p   6、平行样分装问题 /p p   采集现场平行样时应等体积轮流分装成两份,并分别加入保存剂,禁止装完一份样品再装另一份样品。 /p p   7、电导率数据报出问题 /p p   电导率随温度变化而变化,温度每升高1℃,电导率增加约2%,通常规定25℃为测定电导率的标准温度。 /p p   当测试设备不具有温度修正功能时,需将测定值修正到25℃时的值 若设备具备温度修正功能,需要核实此功能是否开启。 /p p   8、汞的实验室分析问题 /p p   汞的样品分析过程中实验用水、试剂、比色管、消解过程和仪器残留均会带来污染,实验人员应尤其注意操作细节的规范性,避免沾污,并控制实验室空白。 /p p   这些细节问题,希望大家在今后的工作中能够重视,加强培训和学习,更好的做好采测分离工作,确保采测分离的数据质量。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201803/noimg/d7b049bb-2c40-4960-bea0-d204b3b5c4e2.jpg" title=" 采样船.webp.jpg" / img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201803/noimg/bd593431-4a59-4547-bce0-14e04bb359bc.jpg" title=" 采样瓶.webp.jpg" / /p
  • 从CISILE 2014看生物制药分离纯化技术发展
    仪器信息网讯 近年来,全球医药市场的发展中心逐渐由小分子化学药转向大分子生物药,预计到2020年,全球生物医药的销售额将达到1400亿美元,生物医药的全球销售比重将超过三分之一。而各大跨国药企对生物制药的投入不断扩大,如2013年罗氏宣称拟投资8亿瑞郎用于全球生物药品的生产,2014年三星公司宣布以至少20亿美元的投资进军生物制药市场。   当今影响生物制药发展的重要技术之一是分离纯化技术。来自北京赛升药业股份有限公司的孔双泉在CISILE 2014&ldquo 药物纯化、检测技术专题论坛&rdquo 上分析了现有生物制药行业所用的分离纯化技术特点以及新兴纯化技术的发展。   从机理上划分,生物制药行业现行的分离纯化技术主要有五大类:基于溶解度差异的分离纯化技术、基于分子大小差异的分离纯化技术、基于选择性吸附差异的分离纯化技术、基于电荷不同的分离技术 、基于对配体亲和力差异的分离技术。   以基于溶解度差异的分离纯化技术为例,其主要包括盐溶盐析法、有机溶剂沉淀法、等电点法、双水相萃取法和反胶团萃取法,每种方法均有其明显的特点或适合分离的对象。 方法 特点 盐溶盐析法 优点是温度系数小而溶解度大 有机溶剂沉淀法 多用于生物小分子、多糖及核酸产品的分离纯化;低温一般先冷却&mdash 20度;常与其他沉淀方法联用。 等电点法 适用于低温操作.因对于许多生物分子等电点比较接近,故此法常与其他方法结合使用,较难扩大生产。 双水相萃取法 与传统的分离技术相比,具有操作条件温和、处理量大、易连续操作等优点。 反胶团萃取法 具有选择性高、萃取过程简单,正萃、反萃同时进行,能有效防止大分子失活、变性。其不足之处包括:普通离子型表面活性剂可能对产品产生污染;常用的离子型表面活性剂容易造成蛋白质的变性和失活。   从报告中获悉,现行的膜分离技术常用的膜有四种:用于细菌和病毒分离的微滤膜 用于蛋白质和多肽分离的超滤膜 用于抗生素、合成药物、核苷酸、无机盐分离的纳滤膜 用于无机盐分析的反渗透膜。   从纯化策略上看,生物制药的分离纯化主要分四个阶段:样品准备(破碎、过滤和离心)、粗提(分离、浓缩和稳定样品)、中度纯化(去除大部分杂质)和精细纯化(高纯度)。当前较为成熟的生物分离纯化技术如IEX、HIC等具有不同的特色。 层析技术 主要特色 粗提 中度纯化 精细纯化 IEX 高分辨率、高载量、快速 ★★★ ★★★ ★★★ HIC 分辨率好、载量一般、快速 ★★ ★★★ ★ AC 高分辨率、高载量、快速 ★★★ ★★★ ★★ GF 高分辨率 ★ ★★★ RPC 高分辨率 ★ ★★★   分离纯化工业化影响因素主要来自设备和分离介质,目前生物制药企业纯化工业所使用的设备主要有GE AKTA Pure 蛋白质层析纯化系统、 高分辨率的分析制备平台&mdash &mdash BioLogic DuoFlow中高压层析系统以及北京创新通恒第三代工业化生产HPLC系统 分离介质主要有BIO&mdash RAD公司适合工业化的耐受高压层析介质-UNOsphere SUPrA 亲和介质和UNOsphere Q 阴离子交换介质、利用灌注层析技术制备层析介质-POROS胶体是灌注层析技术的填料以及PALL公司HEA和PPA HyperCelTM混合模式填料。   基于生物制药纯化对高通量、高分辨率等的追求,分离纯化技术也得到了快速发展,主要有三种:第一,扩张床吸附技术,该技术结合了澄清、浓缩及产品捕捉三个步骤,在基因工程产品的分离纯化过程中得到较好的发展 第二,径向膜层析技术,该技术由于流向的截面积大,具备了纯化速度快处理量大以及简单通过改变柱长便可增加上样量的特点,利于放大生产 第三,置换层析技术,与传统的洗脱层析技术相比,其明显的优势在于高上样量、高产率、高分辨率、易于操作等。   目前生物纯化技术的设备主要是以GE公司的AKTA系统,据了解,该产品在生物制药企业的全球市场占有率在90%左右,中国生物制药市场的占有量几近100%。相关消息显示,国内有研究机构和仪器制造企业已经着手生物纯化设备产品的研发,并已进入研发后期。在生物制药快速发展的今天,生物纯化设备也将得到快速的发展。(撰稿:杨改霞)
  • 沃特世连续七年获选科学仪器发展年会“最具影响力国外生产厂商”
    中国上海-2015年5月7日-沃特世公司(纽约证券交易所代码:WAT)今天宣布沃特世在近日举办的2015科学仪器发展年会(ACCSI 2015)上获选&ldquo 2014科学仪器行业最具影响力国外生产厂商&rdquo 。自2008年起,沃特世已凭借其创新的产品技术、完整的解决方案以及优质的服务,连续七年荣获该殊荣。 沃特世大中华区总裁张亮裕表示:&ldquo 我们十分感谢ACCSI能够授予我们这一荣誉。沃特世在中国30余年的快速发展,离不开用户的支持。我们始终致力于开发创新性实验室技术,并提供前瞻性的解决方案和全生命周期资产管理服务体系,从而满足广大中国用户不断变化的需求。&rdquo ACCSI 2015由中国仪器仪表行业协会、中国仪器仪表学会、中国仪器仪表学会分析仪器分会、仪器信息网联合主办,是中国科学仪器行业最重要的行业活动之一。其颁发的&ldquo 最具影响力国外生产厂商&rdquo 奖项由媒体评审及用户投票共同评选,旨在表彰在公司发展、用户关注度、品牌知名度等方面表现突出的国际企业。 沃特世获得2015第九届中国科学仪器发展年会(ACCSI 2015)颁发的&ldquo 2014科学仪器行业最具影响力国外生产厂商&rdquo 关于沃特世公司(www.waters.com) 50多年来,沃特世公司通过提供实用、可持续的创新,使全球范围内的医疗服务、环境管理、食品安全、水质监测、消费品和高附加值化学品领域有了显著进步,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。 2014年沃特世公司拥有19.9亿美元的收入,它将继续带领全世界的客户探索科学并取得卓越成就。 关于ACCSI &ldquo 中国科学仪器发展年会(Annual Conference of China Scientific Instruments,ACCSI)&rdquo 始于2006年,至2014年已成功举办八届。每年一届的&ldquo 中国科学仪器发展年会&rdquo 旨在促进中国科学仪器行业&ldquo 政、产、学、研、用、资&rdquo 等各方的有效交流,力求对中国科学仪器的最新进展进行较为全面的总结,力争把最新的有关政策、最前沿的行业市场信息、最新的技术发展趋势在最短的时间内呈现给各位参会代表。
  • 湖南大学化学化工学院-贝士德仪器 先进吸附分离技术联合实验室挂牌!
    2024年4月24日,湖南大学化学化工学院 | 贝士德仪器 先进吸附分离技术联合实验室挂牌仪式在湖南大学成功举办。贝士德仪器长期以来与湖南大学化学化工学院保持着紧密的合作关系,联合实验室工作的顺利开展也将进一步加强双方在科研、人才培养等方面的合作,共同推动吸附分离技术的发展。次日,湖南大学团簇与多孔材料高峰论坛在湖南省长沙市顺利召开。贝士德仪器 多孔材料吸附表征 全系列解决方案提供商,作为晚宴赞助单位支持此次论坛召开,并带来多孔材料吸附分离评价方案及相关仪器。众多团簇与多孔材料领域的专家、学者出席贝士德展位贝士德仪器 工程师同参展嘉宾沟通交流湖南大学化学化工学院-贝士德仪器先进吸附分离技术 联合实验室简介“先进吸附分离技术”联合实验室,由国家海外高层次人才、湖南省科技厅湖湘青年英才方煜教授主导成立,以建立吸附分离领域国际领先水平的实验室为目标。 目前“先进吸附分离技术”联合实验室已经装备多款国际先进的吸附分离仪器设备,包括BSD-660M高性能比表面积及微孔分析仪,BSD-PH全自动高温高压气体吸附仪,BSD-VVS&DVS多站重量法气体蒸气吸附仪,BSD-MAB多组分吸附穿透曲线分析仪等。团队介绍方 煜教授丨博士生导师◆ 现任职于湖南大学化学化工学院;◆ “化学生物传感与计量学”国家重点实验室;◆ 入选国家“海外高层次人才青年项目”;◆ 湖南省科技厅“湖湘青年英才”;◆ 湖南省基金委“优秀青年基金”。研究领域:主要研究配位超分子自组装,开发配位分子笼的能源存储和催化应用。研究成果实验室成立以来,在国际和国内期刊上共发表学术论文篇,包括J.Am.Chem.Soc.,Nat.Commun.,Angew.Chem.Int.Ed.,Chem.Soc.Rev.,Coordin.Chem.Rev.,ACSCent.Sci.,Chem.Eng.J.等,其中影响因子大于10的有9篇,JCR一区文章17篇。测试数据摘录
  • 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。
  • 稳定高效的纳升二维分离技术-在线双反相色谱
    贾伟 沃特世科技(上海)有限公司实验中心 对于微量而且复杂的样品,如蛋白质组学样品、蛋白药物中的残留宿主细胞蛋白(HCP)等,不但需要高灵敏的纳升级液相,而且需要更为充分的分离。在线二维纳升分离技术(on-line 2D NanoLC)应运而生,并已成为微量复杂样品液质分析所必不可少的分离手段。 传统的纳升在线二维技术,一般采用强阳离子交换(SCX)作为第一维,反相色谱(RP)作为第二维的分离手段。这种方法是根据样品在盐溶液中的离子特性与疏水性,这两种属性间的正交关系实现的。但是SCX-RP技术在纳升级分离中却困难重重。困难主要来自SCX分离维度。在SCX分离中需要使用浓度较高的盐溶液作为流动相,但含盐流动相易发生盐析或导致样品在管路内沉淀,而纳升液相的管路内径又非常小(25-100微米)。因此,在实际运用SCX-RP分离时,经常出现管路阻塞而导致实验失败。 为此,除提供传统的SCX-RP分离技术外,沃特世创造性地开发了双反相二维分离方法。(RP-RP)。这种RP-RP技术不必使用高浓度盐溶液作为流动相,避免了离子交换分离易造成的管路阻塞问题,从而大大提高了纳升二维液相的系统稳定性和实用性。更令人兴奋的是,经过哈佛医学院的Jarrod A. Marto全面的实验对比发现,较SCX-RP方法, 运用RP-RP分离技术得到的液质分析结果更好(图1)[1] RP-RP双反相二维方法可以帮助科学家得到更多的蛋白质分析结果.这是因为:1、SCX方法使用的盐缓冲液易产生离子噪音背景,从而影响质谱数据质量;2、SCX分离效果取决于多肽所携带的电荷数,而多肽携带电荷数量类别有限,因此第一维SCX分离度较差,造成液质数据信息质量不高。图一R P-R P双反相分离技术在第一、第二维都使用了反相色谱,那么它是如何实现二维分离所必须的分离性质的正交呢?原来,经过研究发现,在不同pH值环境下,多肽的反相保留行为是不一样的(图2)[2]。根据这个性质,沃特世的科学家开发出了独有的RP-RP纳升在线二维系统——nanoACQUITY UPLC® System with 2D-LC。这个系统的分离柱,使用了UPLC一贯的亚二微米颗粒填料,因此具有了UPLC的超高分离度等优点。此外,它还不需要分流就可以实现精准的纳升流速,可为实验室节省巨大的高纯度流动相购买费用及废液处理费用,而且更加环保。nanoACQUITY UPLC System with 2D-LC双反相二维系统优点总结如下:■ 较SCX-RP技术,使用RP-RP系统可得到更多的蛋白鉴定结果。■ RP-RP系统较SCX-RP系统更稳定、耐用。■ 与nano HPLC相比,nanoACQUITY UPLC具有UPLC超群的分离效果。■ 不分流实现精准的纳图二nanoACQUITY UPLC System with 2D-LC双反相在线二维系统结构及分析流程如图3,其中包括三根色谱柱:高pH反相柱、捕获柱、低pH反相柱。在此系统中,第一维色谱柱为高pH色谱柱。样品进入第一维色谱柱后,第一维梯度泵可按使用者要求,自动地阶梯式提高有机相比例,以将样品中不同疏水性肽段分批洗脱下来。从高pH反相柱上洗脱下的多肽会被富集柱捕获。每批次被富集的多肽,将在第二维泵的线性梯度模式下进入低pH反相分析柱,在这里经过充分分离后,样品将到达离子源,进入质谱分析器。 其中左下图为结构示意图。步骤①:样品被自动进样器采集后,在第一维梯度泵的推动下进入高pH色谱柱。步骤②:样品在第一维泵阶梯式梯度作用下,将一部分多肽冲出,后被捕获柱富集。其中第二维梯度泵通过施加9倍于第一维泵的水相流动相,将溶剂稀释为适合捕获柱富集的体系。步骤③:在六通阀切换后,第二维泵通过线性梯度,将多肽样品进行充分分离并送至质谱分析。在执行完步骤①后,步骤②与步骤③交替进行直到完成所需分析。双反相在线二维系统nanoACQUIT Y UP LC System with2D-LC已经在多肽的液质分析方面被广泛应用,帮助研究人员取得了众多极具价值的研究成果。图3. nanoACQUITY UPLC System with 2D-LC系统结构及分析流程图。参考文献(1) Zhou F, Cardoza JD, Ficarro SB, Adelmant GO, Lazaro JB, Marto JA. Online Nanoflow RP-RP-MS Reveals Dynamics of Multicomponent Ku Complex in Response to DNA Damage. J Proteome Res. 2010, 9, 6242-6255.(2) Gilar M, Olivova P, Daly AE, Gebler JC. Two-dimensionalseparation of peptides using RP-RP-HPLC system with different pH in first and second separation dimensions. J. Sep. Sci. 2005, 28, 1694–1703. 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。2011年沃特世公司拥有18.5亿美元的收入,它将继续带领全世界的客户探索科学并取得卓越成就。 # # #联系方式:叶晓晨沃特世科技(上海)有限公司 市场服务部xiao_chen_ye@waters.com周瑞琳(GraceChow)泰信策略(PMC)020-8356928813602845427grace.chow@pmc.com.cn
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