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《大连理工大学》 2010年
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非线性色谱吸附等温线及酶催化反应色谱的研究

吴秀红  
【摘要】: 非线性色谱理论研究的基础是吸附等温线,其指导意义在于制备样品的吸附等温线为非线性时,利用非线性色谱理论可以得到一定条件下组分在色谱体系中时间和空间上的特征及规律,目的是为了优化制备色谱生产工艺。 论文应用双组分吸附等温线测定方法得到了人参皂苷Rgl和Re在C18色谱柱上的吸附等温线;并应用非线性色谱理论预测了慢组分人参皂苷Re的保留时间。人参皂苷Rgl和Re吸附常数G1、G2和吸附系数b1、b2的确定为进一步色谱制备分离人参皂苷Rg1和Re提供了优化条件,也为研究人参皂苷Rgl和Re酶促反应色谱分离做了准备。 实验用双组分迎头法测定了较宽浓度范围的2-苯乙醇和3-苯丙醇竞争吸附量,用三种吸附等温线模型即竞争Langmuir、广义竞争Freundlich和多组分Langmuir-Freundlich模型进行拟合,广义竞争Freundlich模型在各浓度比及全部浓度范围都很好地拟合了实验数据,有效地校正了竞争Langmuir模型拟合精度差的问题。 反应色谱作为高效制备分离手段备受关注。论文以葡萄糖异构化反应色谱体系和麦芽糖酶催化反应色谱体系为研究对象,以氨基键合填料为固定相,在分析柱上实现了葡萄糖异构化反应和麦芽糖酶促反应。测定了葡萄糖异构酶酶促反应色谱和麦芽糖酶促反应色谱的流出曲线及米氏常数K。和最大反应速率Vm,结合米氏常数分析讨论了非线性反应色谱方程解析解的适用范围。应用非线性反应色谱解析解的结果分别确定了在酶促条件下底物葡萄糖和麦芽糖的吸附系数b和反应速率常数kr,两个反应色谱体系kr与流出曲线及动态Michaelis-Menten方法测得值都非常吻合,而应用理论的重要意义是在有酶情况下得到了吸附系数b。 在制备条件下,以C18为固定相、探讨了α-淀粉酶酶催化淀粉反应色谱体系的可操作条件(温度、pH、底物浓度、酶溶液浓度)与系统条件(柱径、填料粒径),得到了淀粉水解的中间产物糊精。实验结果表明,C18可以用于淀粉与糊精的分离。实验评价了不同填料尺寸(20μm和50μm)、不同填料形状(无定形与球形)及不同柱尺寸(1×10 cm、2×10 cm)对反应色谱过程的影响。 本文对酶促反应色谱体系进行了有益的探索,研究对象为A(?)B反应体系,研究结果对于异构化反应或手性分离体系来说有重要借鉴意义,也为进一步研究连续反应色谱技术如模拟移动床反应色谱(Simulated Moving Bed Reactor, SMBR)提供了良好的实验与技术支持。
【学位授予单位】:大连理工大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:O647.3

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【引证文献】
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【参考文献】
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