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混合模式扩张床吸附从牛乳清中分离乳铁蛋白研究

武元春  
【摘要】:扩张床吸附技术是一项新型生化分离技术,集成了固液分离、浓缩和初步纯化于一个操作单元中,可以从含有固体微粒的料液中直接捕获目标物,提高分离效率,减少分离成本,适合于大规模的分离纯化过程。特殊设计的吸附剂是扩张床吸附得以顺利实现的关键之一,混合模式扩张床吸附剂兼有静电相互作用和疏水相互作用配基,显示出高吸附容量、耐盐等独特性能性。本文选用GE Healthcare公司开发的新型混合模式扩张床吸附剂Streamline Direct CST-1,实现从牛乳清中直接分离乳铁蛋白等乳清蛋白。 考察了新型介质的扩张床膨胀特性和流体混合性能,确定合适的操作流速,选定膨胀率为2,可以满足高处理量和床层稳定性的要求。通过静态吸附实验,考察了pH和离子强度对乳铁蛋白吸附的影响。结果表明,该介质对乳铁蛋白的饱和吸附容量较大,达到110mg/g介质,且具有一定的耐盐特性。改变离子强度不能实现有效解吸,改变pH是合适的途径。乳清蛋白的饱和吸附容量(60mg/g介质)低于乳铁蛋白,可以适当增加乳清上样体积,以提高介质的利用率。 考察了乳清蛋白的穿透曲线,确定了合适的上样体积。考察了pH和离子强度对洗脱过程的影响,利用凝胶电泳图象分析系统确定洗脱峰中各种乳清蛋白的相对含量,优化了洗脱过程。进行了扩张床吸附分离,采用pH阶跃洗脱,直接从牛乳清中分离得到不同乳清分离蛋白。对于乳铁蛋白,20mM NaOH洗脱可以得到纯度约90%的乳铁蛋白。收率87.8%,纯化因子达10.5。该分离过程充分体现了扩张床吸附的集成化优势和新型混合模式扩张床吸附剂的优良性能。


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