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擴(kuò)張床吸附(EBA)技術(shù)是一種新型的生化分離技術(shù),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(xì)胞和細(xì)胞碎片的發(fā)酵液或培養(yǎng)液中提取目標(biāo)蛋白,而不必事先除去懸浮的固體顆粒.吸附劑基質(zhì)是決定EBA技術(shù)能否成功應(yīng)用的關(guān)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(guò)"反相懸浮熱再生"法制備一種纖維素-鈦白粉復(fù)合微球,作為擴(kuò)張床基質(zhì).使用環(huán)氧氯丙烷活化,然后與二乙胺反應(yīng),基質(zhì)被衍生成一種陰離子吸附劑(Cell-Ti DEAHP);另外,通過(guò)環(huán)氧氯丙烷交聯(lián)后與氯乙酸反應(yīng),基質(zhì)還被制成一種陽(yáng)離子交換劑(Cell-Ti CM).考察了吸附劑在擴(kuò)張床中的擴(kuò)張行為、流體力學(xué)特性和蛋白質(zhì)吸附能力.最后,所開(kāi)發(fā)的陰離子吸附劑被應(yīng)用于從細(xì)胞勻漿中提取脫鹵酶,而陽(yáng)離子交換劑則被用來(lái)從發(fā)酵液中提純納豆激酶.全文共分為四個(gè)部分.第一部分集中綜述了擴(kuò)張床吸附劑基質(zhì)的研究進(jìn)展,包括基質(zhì)所需要的理化性質(zhì)、常見(jiàn)的擴(kuò)張床基質(zhì)和它們的制備方法.第二部分主要敘述纖維素-鈦白粉復(fù)合擴(kuò)張床基質(zhì)和吸附劑的制備方法.詳細(xì)研究了一些影響復(fù)合微球形成的因素,得到較優(yōu)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(cè)試了所開(kāi)發(fā)吸附劑的擴(kuò)張床性能和蛋白質(zhì)吸附能力.研究表明,Cell-Ti DEAHP的擴(kuò)張行為遵循Richardson-Zaki關(guān)系式,在水流動(dòng)相中的擴(kuò)張指數(shù)為5.2,終點(diǎn)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(huì)使擴(kuò)張床中的軸向混合程度加劇.盡管如此,在實(shí)驗(yàn)范圍內(nèi),所開(kāi)發(fā)的吸附劑在擴(kuò)張床內(nèi)的流動(dòng)仍然可以近似為平推流.第四部分是吸附劑的純化應(yīng)用實(shí)例.將陰離子吸附劑Cell-Ti DEAHP應(yīng)用于從細(xì)胞勻漿中提取脫鹵酶,總收率為68％,純化倍數(shù)達(dá)22倍;將陽(yáng)離子吸附劑Cell-Ti CM應(yīng)用于從發(fā)酵液中提取納豆激酶,收率達(dá)89％,純化倍數(shù)為5.6倍.較之于傳統(tǒng)的提取工藝,擴(kuò)張床吸附技術(shù)節(jié)省了大量的操作時(shí)間和生產(chǎn)成本,充分顯示出其高效和集成化的特點(diǎn).

    關(guān)鍵詞：
    擴(kuò)張床吸附 基質(zhì) 纖維素 離子交換劑 過(guò)程分析 分離純化 脫鹵酶 納豆激酶
    作者：
    雷引林
    學(xué)位授予單位：
    浙江大學(xué)
    授予學(xué)位：
    博士
    學(xué)科專業(yè)：
    生物化工
    導(dǎo)師姓名：
    朱自強(qiáng) 姚善涇
    學(xué)位年度：
    2003
    語(yǔ)種：
    中文
    分類號(hào)：
    TQ424
    在線出版日期：
    2010年10月17日（萬(wàn)方平臺(tái)首次上網(wǎng)日期，不代表論文的發(fā)表時(shí)間）