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              球形纖維素/鈦白粉復合擴張床吸附劑的制備及其在蛋白質純化中的應用

              來源:中國凹凸棒土網    11-03 10:53
              擴張床吸附(EBA)技術是一種新型的生化分離技術,它集成了固液分離、濃縮和初期純化于一步單元操作之中,可以直接從含有細胞和細胞碎片的發酵液或培養液中提取目標蛋白,而不必事先除去懸浮的固體顆粒.吸附劑基質是決定EBA技術能否成功應用的關鍵性因素,它首先必須具有合適的密度和粒徑分布.該文旨在通過"反相懸浮熱再生"法制備一種纖維素-鈦白粉復合微球,作為擴張床基質.使用環氧氯丙烷活化,然后與二乙胺反應,基質被衍生成一種陰離子吸附劑(Cell-Ti DEAHP);另外,通過環氧氯丙烷交聯后與氯乙酸反應,基質還被制成一種陽離子交換劑(Cell-Ti CM).考察了吸附劑在擴張床中的擴張行為、流體力學特性和蛋白質吸附能力.最后,所開發的陰離子吸附劑被應用于從細胞勻漿中提取脫鹵酶,而陽離子交換劑則被用來從發酵液中提純納豆激酶.全文共分為四個部分.第一部分集中綜述了擴張床吸附劑基質的研究進展,包括基質所需要的理化性質、常見的擴張床基質和它們的制備方法.第二部分主要敘述纖維素-鈦白粉復合擴張床基質和吸附劑的制備方法.詳細研究了一些影響復合微球形成的因素,得到較優的工藝條件為:纖維素黃原酸酯粘膠粘度為5000~8000 cSt,分散相為6:1(w/w)泵油和氯苯混合物,攪拌速度為350~400 rpm.第三部分測試了所開發吸附劑的擴張床性能和蛋白質吸附能力.研究表明,Cell-Ti DEAHP的擴張行為遵循Richardson-Zaki關系式,在水流動相中的擴張指數為5.2,終點沉降速度約為1960 cm/h.吸附劑起始裝填高度的降低和流體相粘度的增加會使擴張床中的軸向混合程度加劇.盡管如此,在實驗范圍內,所開發的吸附劑在擴張床內的流動仍然可以近似為平推流.第四部分是吸附劑的純化應用實例.將陰離子吸附劑Cell-Ti DEAHP應用于從細胞勻漿中提取脫鹵酶,總收率為68%,純化倍數達22倍;將陽離子吸附劑Cell-Ti CM應用于從發酵液中提取納豆激酶,收率達89%,純化倍數為5.6倍.較之于傳統的提取工藝,擴張床吸附技術節省了大量的操作時間和生產成本,充分顯示出其高效和集成化的特點.

                  關鍵詞:
                  擴張床吸附 基質 纖維素 離子交換劑 過程分析 分離純化 脫鹵酶 納豆激酶
                  作者:
                  雷引林
                  學位授予單位:
                  浙江大學
                  授予學位:
                  博士
                  學科專業:
                  生物化工
                  導師姓名:
                  朱自強 姚善涇
                  學位年度:
                  2003
                  語種:
                  中文
                  分類號:
                  TQ424
                  在線出版日期:
                  2010年10月17日(萬方平臺首次上網日期,不代表論文的發表時間)

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