① 如何進行蛋白超濾設備選型
如何進行蛋白超濾設備選型?在分離分析特別是蛋白質分離分析中,層析是相當重要、且相當常見的一種技術,其原理較為復雜,對人員的要求相對較高,這里只能做一個相對簡單的介紹。
一、 吸附層析
1、 吸附柱層析
吸附柱層析是以固體吸附劑為固定相,以有機溶劑或緩沖液為流動相構成柱的一種層析方法。
2、 薄層層析
薄層層析是以塗布於玻板或滌綸片等載體上的基質為固定相,以液體為流動相的一種層析方法。這種層析方法是把吸附劑等物質塗布於載體上形成薄層,然後按紙層析操作進行展層。
3、 聚醯胺薄膜層析
聚醯胺對極性物質的吸附作用是由於它能和被分離物之間形成氫鍵。這種氫鍵的強弱就決定了被分離物與聚醯胺薄膜之間吸附能力的大小。層析時,展層劑與被分離物在聚醯胺膜表面競爭形成氫鍵。因此選擇適當的展層劑使分離在聚醯胺膜表面發生吸附、解吸附、再吸附、再解吸附的連續過程,就能導致分離物質達到分離目的。
二、 離子交換層析
離子交換層析是在以離子交換劑為固定相,液體為流動相的系統中進行的。離子交換劑是由基質、電荷基團和反離子構成的。離子交換劑與水溶液中離子或離子化合物的反應主要以離子交換方式進行,或藉助離子交換劑上電荷基團對溶液中離子或離子化合物的吸附作用進行。`
三、 凝膠過濾
凝膠過濾又叫分子篩層析,其原因是凝膠具有網狀結構,小分子物質能進入其內部,而大分子物質卻被排除在外部。當一混合溶液通過凝膠過濾層析柱時,溶液中的物質就按不同分子量篩分開了。
四、 親和層析
親和層析的原理與眾所周知的抗原一抗體、激素一受體和酶一底物等特異性反應的機理相類似,每對反應物之間都有一定的親和力。正如在酶與底物的反應中,特異的廢物(S')才能和一定的酶(E)結合,產生復合物(E-S')一樣。在親和層析中是特異的配體才能和一定的生命大分子之間具有親和力,並產生復合物。而親和層析與酶一底物反應不同的是,前者進行反應時,配體(類似底物)是固相存在;後者進行反應時,底物呈液相存在。實質上親和層析是把具有識別能力的配體L(對酶的配體可以是類似底物、抑制劑或輔基等)以共價鍵的方式固化到含有活化基團的基質M(如活化瓊脂糖等)上,製成親和吸附劑M-L,或者叫做固相載體。而固化後的配體仍保持束縛特異物質的能力。因此,當把圍相載體裝人小層析柱(幾毫升到幾十毫升床體積)後,讓欲分離的樣品液通過該柱。這時樣品中對配體有親和力的物質S就可藉助靜電引力、范德瓦爾力,以及結構互補效應等作用吸附到固相載體上,而無親和力或非特異吸附的物質則被起始緩沖液洗滌出來,並形成了第一個層析峰。然後,恰當地改變起始緩沖 液的PH值、或增加離子強度、或加人抑③劑等因子,即可把物質S從固相載體上解離下來,並形成了第M個層析峰(見圖6-2)。顯然,通過這一操作程序就可把有效成分與雜質滿意地分離開。如果樣品液中存在兩個以上的物質與固相載體具有親和力(其大小有差異)時,採用選擇性緩沖液進行洗脫,也可以將它們分離開。用過的固相載體經再生處理後,可以重復使用。
上面介紹的親和層析法亦稱特異性配體親和層析法。除此之外,還有一種親和層析法叫通用性配體親和層析法。這兩種親和層析法相比,前者的配體一般為復雜的生命大分子物質(如抗體、受體和酶的類似底物等),它具有較強的吸附選擇性和較大的結合力。而後者的配體則一般為簡單的小分子物質(如金屬、染料,以及氨基酸等),它成本低廉、具有較高的吸附容量,通過改善吸附和脫附條件可提高層析的解析度。
五、 聚焦層析
聚焦層析也是一種柱層析。因此,它和另外的層析一樣,照例具有流動相,其流動相為 多緩沖劑,固定相為多緩沖交換劑。
聚焦層析原理可以從PH梯度溶液的形成、蛋白質的行為和聚焦效應三方面來闡述。
1、PH梯度溶液的形成
在離子交換層析中,PH梯度溶液的形成是靠梯度混合儀實現的。例如,當使用陰離子 劑進行層析時,制備PH由高到低呈線性變化的梯度溶液的方法是,在梯度儀的混合室(這層析柱者)中裝高PH溶液,而在另一室裝低PH極限溶液,然後打開層析柱的下端出口,讓洗脫液連續不斷地流過柱體。這時從柱的上部到下部溶液的PH值是由高到低變化的。而在聚焦層析中,當洗脫液流進多緩沖交換劑時,由於交換劑帶具有緩沖能力的電荷基團,故PH梯度溶液可以自動形成。例如,當柱中裝陰離子交換劑PBE94(作固定相)時,先用起始緩沖液(配方見表了一2)平衡到PHg,再用含PH6的多緩沖劑物質(作流動相)的淋洗液通過柱體,這時多緩沖劑中酸性最強的組分與鹼性陰離子交換對結合發生中和作用。隨著淋洗液的不斷加人,住內每點的PH值從高到低逐漸下降。照此處理J段時間,從層析柱頂部到底部就形成了PH6~9的梯度。聚焦層析柱中的PH梯度溶液是在淋洗過程中自動形成的,但是隨著淋洗的進行,PH梯度會逐漸向下遷移,從底部流出液的PH卻由9逐漸降至6,並最後恆定於此值,這時層析柱的PH梯度也就消失了。
2.蛋白質的行為
蛋白質所帶電荷取決於它的等電點(PI)和層析柱中的PH值。當柱中的PH低於蛋白質的PI時,蛋白質帶正電荷,且不與陰離於交換劑結合。而隨著洗脫劑向前移動,固定相中的PH值是隨著淋洗時間延長而變化的。當蛋白質移動至環境PH高於其PI時,蛋白質由帶正電行變為帶負電荷,並與陰離子交換劑結合。由於洗脫劑的通過,蛋白質周圍的環境PH 再次低於PI時,它又帶正電荷,並從交換劑解吸下來。隨著洗脫液向柱底的遷移,上述過程將反復進行,於是各種蛋白質就在各自的等電點被洗下來,從而達到了分離的目的。
不同蛋白質具有不同的等電點,它們在被離子交換劑結合以前,移動之距離是不同的,洗脫出來的先後次序是按等電點排列的。
供靜脈注射的25%人胎盤血白蛋白(即胎白)通常是用硫酸銨鹽析法、透析脫鹽、真空濃縮等工藝制備的,該工藝流程硫酸銨耗量大,能源消耗多,操作時間長,透析過程易產生污染。改用超濾工藝後,平均回收率可達97.18%;吸附損失為1.69%;透過損失為1.23%;截留率為98.77%。大幅度提高了白蛋白的產量和質量,每年可節省硫酸銨6.2噸,自來水16000噸。目前國外生產超濾膜和超濾裝置最有名的廠家是美國的Milipore公司和德國的Sartorius公司。
隨著現代生物技術的發展, 通過基因工程生產蛋白質葯物在治療人類面臨的重大疾病如癌症等方面展示出巨大的潛力. 為滿足生物技術產品工業化生產的需要, 開發高通量、低成本、高效的分離純化方法已引起人們的高度關注. 超濾技術由於具有通量高, 操作條件溫和, 易於放大等特點, 特別適合生物活性大分子的分離. 在生物技術領域, 超濾技術目前已廣泛應用於細胞收集分離、除菌消毒、緩沖液置換、分級( fract ionatio n) 、脫鹽及濃縮[ 1] . 近年來越來越多的研究表明, 通過選擇適當的膜或膜表面改性,以及對分離過程進行優化, 充分利用和調控膜—蛋白質以及蛋白質—蛋白質之間的靜電相互作用, 可以實現分子量相近的兩種蛋白質的高選擇性超濾分離[2- 7] .
為克服常規蛋白質超濾分離過程優化中存在的實驗蛋白質消耗多、工作量大、費時以及費用高等缺點, 我們相繼開發了脈沖進樣技術( Pulsed sampleinject ion technique ) [8]和參數連續變化超濾技術( Parameter scanning ultraf ilt ration) [9]. 並以此為基礎, 結合載體相超濾技術( Carrier phase ult rafil—t rat ion) [10]進一步提出了一種蛋白質超濾分離快速優化新方法[11], 實現了人血漿白蛋白—免疫球蛋白[12]、人源化單克隆抗體( A lemtuzumab) 單體— 二聚體[13]的超濾分離過程快速優化和高選擇性分離,並在膜的篩選及其適用性快速評估方面展現出巨大的潛力. 該方法的主要特徵是與AKTA Prime 系統聯用, 採用脈動進樣技術顯著減少了蛋白質的用量;而利用雙緩沖體系( 類似梯度洗脫) 的參數連續變化超濾技術, 在pH 或離子強度連續變化的情況下考查pH 或離子強度對蛋白質透過率或截留率的影響, 進一步縮短了實驗時間, 降低了蛋白質的用量,極大地減少了實驗量, 加快了過程優化進程; 另外,載體相超濾技術的應用則可保證超濾分離自始至終在設定的條件下進行, 從而最大限度地保證超濾過程的穩定性.
2012-02-25
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② 超濾膜的應用領域有哪些
超濾膜的應用領域復
1.純水和超純水的制制備工藝用於超純水的反滲透預處理和末端處理。
2.用於分離工業水中的細菌、熱源、膠體、懸浮物和大分子有機物。
3.飲用水和礦泉水的凈化;
3.發酵、酶制劑工業和制葯工業的濃縮、純化和澄清;
4.果汁濃縮和分離;
5.大豆、乳製品、製糖業、白酒、茶汁、醋等的分離、濃縮和澄清;
7.用於分離、濃縮和凈化生物製品、醫葯產品和食品工業;
8.還可用於血液處理、廢水處理和超純水制備中的末端處理裝置。
③ 超濾膜有哪幾種材料啊哪種材料最好
1、PAN(聚丙烯腈)超濾膜:
PAN(聚丙烯腈)超濾膜,親水性材料,透水性能好,具有良好的耐光和耐氣侯性,截留分子量穩定,耐酸鹼程度適中(PH2-10),尤其適用於水中有機物含量低,水質較好的場合,截留分子量10萬。
2、PVC(聚氯乙烯)超濾膜:
PVC材料即聚氯乙烯,它是世界上產量較大的塑料產品之一,價格便宜,應用廣泛,聚氯乙烯樹脂為白色或淺黃色粉末。根據不同的用途可以加入不同的添加劑,聚氯乙烯塑料可呈現不同的物理性能和力學性能。在聚氯乙烯樹脂中加入適量的增塑劑,可製成多種硬質、軟質和透明製品。
PVC材料由於其化學穩定性高, 耐強酸、耐強鹼、使用壽命長的獨特性能,因此在超濾膜的生產中,PVC也被作為製造超濾膜絲的優質原材料,PVC在生產時會加入穩定劑,穩定劑有無毒和有毒之分,也正是影響成品超濾膜絲安全與否的關鍵所在,只有加入了鉛鹽之類有毒的穩定劑,才會對其產生隱患,但PVC在生產製造超濾膜時,其有毒穩定劑的使用量幾乎為零,方可確保PVC(聚氯乙烯)超濾膜的安全性。現凈水市場,PVC(聚氯乙烯)超濾膜得到了很好的應用就足可以說明這一點。
3、PES(聚醚碸)超濾膜:
PES具有較強的熱穩定性和抗氧化性,適用於超濾膜的制備。PES(聚醚碸)超濾膜具有良好的化學穩定性和熱穩定性等特點,可有效去除蛋白質等物質,並且使用壽命長。適用於污廢水處理、市政給水凈化處理、乳清蛋白和乳清分離蛋白的分離和濃縮以及食品、醫葯加工等領域。
4、PP(聚丙烯)超濾膜:
PP(聚丙烯)超濾膜是超濾膜的一種。它是超濾技術中先進的一種技術。中空纖維外徑:450-460μm,內徑:350-360μm,管壁厚50μm,是屬熱相拉伸膜。截留分子量5-10萬。原水在中空纖維外側或內腔加壓流動,分別構成外壓式與內壓式。超濾是動態過濾過程,被截留物質可隨濃縮排除,抗污性中等,可長期連續運行。聚丙稀超濾膜是高分子分離膜之一。
PP(聚丙烯)超濾膜技術是一種廣泛用於水的凈化,溶液分離、濃縮,以及從廢水中提取有用物質,廢水凈化再利用領域的高新技術。特點是使用過程簡單,不需加熱,能源節約,低壓運行,裝置佔地面積小。
5、PS(聚碸)超濾膜:
PS(聚碸)超濾膜,具有良好的化學穩定性,耐酸鹼性能優良(PH2-13),透水性能較好,強度在有機高分子材料製成的膜中較高,(爆破壓力>0.6Mpa),使用壽命長,正常使用在2年以上。聚碸外壓式中空纖維超濾膜(截留分子量6000-20000),尤其適用於特種行業(如生化、醫葯、化工等)的濃縮、分離、提純,截留性能穩定。
6、PVDF(聚偏氟乙烯)超濾膜:
PVDF(聚偏氟乙烯)超濾膜,它是利用自動連續制膜機將聚偏氟乙烯樹脂和溶劑、致孔添加劑構成的鑄膜液,經相轉化法制備而成。
該種濾芯具有良好的耐熱性和化學穩定性,能耐受小於138℃的高壓蒸汽消毒;能耐受強酸、脂肪族、芳香族以及酮、醚等多種有機、無機溶劑。孔形呈圓形及橢圓形,正反面孔型孔徑一致,孔徑范圍分布窄。該膜有較強的負靜電性及疏水性,是一種能夠用於液體除菌、除微粒又可應用於氣體除濕、除塵、除菌過濾的新型精密過濾介質,是食品工業、醫葯工業、生物工程下游產品分離用的較理想材料。
④ 超濾膜的發展前景
在國外,超濾主要應用於飲用水處理,我國則主要用於工業領域的廢水回用,作為反滲透的預處理。在國內水工業市場,超濾技術已在電力、鋼鐵、化工等工業廢水處理領域得到較多應用。
隨著經濟社會發展,大規模廢水處理工程將越來越多,為超濾膜技術開辟了廣闊的市場空間。在國外,已經有很多自來水廠應用超濾技術生產自來水,在國內,由於資金等問題還沒有應用開來。但是隨著國家和地方飲用水標準的修訂以及新規范的出台,超濾技術必將被越來越多的自來水廠所採用。根據水利部《 21世紀中國水供求》分析,2010年後我國將開始進入嚴重的缺水期,而水質污染也逐漸成為我國城市安全供水的最大障礙。城市生活污水處理和中水回用將成為解決未來城市水資源危機的有效途徑之一。因此超濾膜在未來市政污水處理市場將會具有廣闊的市場空間。
工業中空纖纖參數
HM90-2
總長度:1210 中心距:962
直徑:90 活結直徑:DN32
膜絲材質:聚丙烯PP、聚乙烯PE
殼體材質:UPVC
膜絲直徑:外徑0.5mm 、 內徑 0.4mm
過濾方式:內壓式
膜面積(㎡):16.8㎡;
截留分子量(Dalton):10000-100000 道爾頓;
初始產水量(t/h):≥ 1.6 t/h;
自來水、井水設計產水量(t/h):0.55-0.7 t/h;
地表水設計產水量(t/h):0.4-0.55 t/h
中水設計產水量(t/h):0.34-0.4 t/h
原水濁度要求:< 100 NTU
產水SDI值:< 2
產水濁度:<0.2 NTU
TOC去除率:5-40%
>0.2um顆粒去除率:100%(截留分子量80000道爾頓條件下)
大腸桿菌群去除率: 每100ml 水樣中未發現
最大進水壓力: 0.5 Mpa
最大跨膜壓降:0.2 Mpa
建議運行壓降:0.06-0.1Mpa
操作溫度: 5-45℃
適用PH值:1-14
運行模式:全量過濾或錯流過濾
⑤ 超濾膜的簡介
超濾膜是一種孔徑規格一致,額定孔徑范圍為0.001-0.02微米的一種微孔過濾膜專。超濾膜採用壓力差為推動力的膜過屬濾方法為超濾膜過濾。以膜的額定孔徑范圍作為區分標准時壓力差為推動力的膜過濾可區分為:微孔膜(MF)的額定孔徑范圍為0.02~10μm;超濾膜(UF)為0.001~0.02μm;逆滲透膜(RO)為0.0001~0.001μm。超濾膜的孔徑只有幾納米到幾十納米,也就是說在膜的一側施以適當壓力,就能篩出大於孔徑的溶質分子,以分離分子量大於500道爾頓、粒徑大於2~20納米的顆粒。
⑥ 中空纖維超濾膜主要用在什麼領域
中空纖維超濾膜由於其特殊的性質廣泛應用在礦泉水的制備;反滲透設備的預處理回;自來水凈化處理答;海水淡化的預處理;廢水回用的凈化處理;去
除水中的膠體和細菌;濾除中葯提取液中的大分子量雜質、蛋白質和多糖,最後製得中葯制劑;對中葯有效成分進行濃縮,濾除葯液中水分和小
分子量雜質;低度白酒去濁除菌;果酒、啤酒及其他酒類的精製;凈化茶汁,制備濃縮茶;針劑、大輸液除熱源;濃縮人體血清。
每個中空纖維超濾膜品牌原理都是一樣的,就是製作工藝有所差別。海德能的中空纖維超濾膜不錯。推薦使用。。
⑦ 超濾膜在飲用凈水領域遇到的問題如何解決
這樣的過濾膜在飲用凈水領域的問題,想要更好的解決,必須要找專業的人士來進行專業的處理,才能更好的規范性進行操作。
⑧ 超濾膜技術應用及優點是什麼
撫順水處理設備撫順純凈水處理設備,撫順反滲透水處理設備
從膜分離裝置發展過程來看,超濾裝置是伴隨著反滲透裝置的開發而發展起來的。世傑工業化超濾裝置可代替傳統的板框式、中空纖維式等超濾形式,從而高效、節能、環保的實現物料的過濾分離、純化、濃縮。
超濾技術的應用早期的工業超濾應用於廢水和污水處理。三十多年來,隨著超濾技術的發展,如今超濾膜技術的應用領域已經很廣,主要包括食品工業、飲料工業、乳品工業、生物發酵、生物醫葯、醫葯化工、生物制劑、中葯制劑、臨床醫學、印染廢水、食品工業廢水處理、資源回收以及環境工程等等。
撫順水處理設備撫順純凈水處理設備,撫順反滲透水處理設備
超濾膜系統的優點
系統能耗低,生產周期短,與傳統工藝設備相比,設備運行費用低,能有效降低生產成本,提高企業經濟效益。
系統工藝設計先進,集成化程度高,結構緊湊,佔地面積少,操作與維護簡便,工人勞動強度低。
系統製作材質採用衛生級不銹鋼,全封閉管道式運行,現場清潔衛生,滿足GMP或FDA生產規范要求。
控制系統可根據用戶具體使用要求進行個性化設計,結合世佳先進的控制軟體,現場在線集中監控重要工藝操作參數,避免人工誤操作,多方位確保系統長期穩定運行。
超濾膜元件採用世界著名膜公司產品,確保了客戶得到目前世界上最優質的有機膜元件,從而確保截留性能和膜通量。
系統回收率高,所得產品品質優良,可實現物料的高效分離、純化及高倍數濃縮。
撫順水處理設備撫順純凈水處理設備,撫順反滲透水處理設備
處理過程無相變,對物料中組成成分無任何不良影響,且分離、純化、濃縮過程中始終處於常溫狀態,特別適用於熱敏性物質的處理,完全避免了高溫對生物活性物質破壞這一弊端,有效保留原物料體系中的生物活性物質及營養成分。
⑨ 超濾膜裝置適用於哪些范圍
適用范圍:反滲透裝置的預處理,高效、緊湊的超濾因過濾精度很高,可以為反滲透膜提供最大限度的保護;大中型飲用水廠的深度處理;市政及工業廢水處理,超濾可比傳統處理工藝提供更好的處理效果實現中水、廢水回用;循環排污水回用凈化處理;污水中有用物質的回收;礦泉水的制備、飲用水、井水的脫菌處理,去除水中各種懸浮物、膠體雜質,特別是去除隱孢子、鞭毛蟲、大腸桿菌等致病微生物;口服液、生物製品的除菌、澄清、純化分離;高純水終端處理;果汁、蛋白質、酶制劑的濃縮分離。.果蔬汁澄清過濾;乳清蛋白的回收和牛乳的濃縮;除去酒及酒精飲料中殘存的酵母菌、雜菌及膠體等,超濾膜裝置使酒澄清並提高保存性,縮短老熟期;酶類提取、分離、濃縮,中葯有效成分提取等。