扩张床吸附技术可行性研究报告.
吸附仪项目可行性研究报告

吸附仪项目可行性研究报告泓域咨询/规划项目WORD格式下载可编辑目录第一章吸附仪项目绪论 (1)第二章项目建设背景及可行性分析 (11)第三章吸附仪项目选址科学性分析 (16)第四章工程设计总体方案 (22)第五章工艺技术设计及设备选型方案 (27)第六章吸附仪项目实施进度计划 (32)第七章节能分析 (34)第八章项目环境保护分析 (37)第九章组织机构及人力资源配置 (46)第十章投资估算与资金筹措 (48)第十一章经济评价 (62)第十二章吸附仪项目综合评价结 (78)第一章吸附仪项目绪论一、吸附仪项目基本情况(一)项目名称吸附仪项目(二)项目建设性质本期工程项目属于新建项目,主要从事吸附仪项目的投资及运营。
(三)项目承办企业项目承办企业名称:xxx有限公司。
(四)项目选址xxx经济开发区(五)项目基本情况xxx有限公司通过科学调研、合理布局,计划在xxx经济开发区新建“吸附仪项目”;预计总用地面积89333.78 平方米(折合约134.00 亩),其中:净用地面积87100.44 平方米;项目规划总建筑面积88882.23 平方米,其中:不计容建筑面积2247.19 平方米,计容建筑面积86635.04 平方米;根据总体规划设计测算,项目建筑系数72.25 %,建筑容积率0.99 ,建设区域绿化覆盖率6.86 %,办公及生活服务设施用地所占比重4.80 %,固定资产投资强度3619.16 万元/公顷。
项目建成投入正常运营后主要生产吸附仪类产品。
根据谨慎财务测算,预期达纲年营业收入116634.58 万元,总成本费用87401.71 万元,税金及附加726.62 万元,利润总额28506.25 万元,利税总额35976.40 万元,税后净利润21379.69 万元,达纲年纳税总额14596.71 万元;达纲年投资利润率64.96 %,投资利税率81.98 %,投资回报率48.72 %,项目盈亏平衡点37.60 %,全部投资财务内部收益率26.18 %,财务净现值71273.68 万元,全部投资回收期3.92 年,总投资收益率66.20 %,资本金净利润率100.86 %;提供就业职位1166.35个,达纲年综合节能量73.44 吨标准煤/年,项目总节能率18.79 %,具有显著的经济效益、社会效益和节能效益。
扩张床吸附技术研究进展(DOC)

扩张床吸附技术研究进展摘要:扩张床吸附层析技术兼有流化床和填充床层析的优点 ,不需预先除去料液中的颗粒而可以直接从料液中吸附目标产物。
它是一种具有集成化优势的分离纯化技术 ,在生物工程产品的下游处理过程中有十分广阔的应用前景。
开发出性能良好的吸附剂基质 ,是该项技术得以广泛应用的关键。
本文通过文献的查阅及总结,从吸附剂基质及技术的应用两个方面综述了扩张床吸附技术的研究进展。
关键词:扩张床吸附技术、进展、吸附剂基质、应用一般而言 ,生物工程产品下游处理过程可分为目标产物捕获、中期纯化和精制三个阶段 ,其中产物[1]捕获阶段最为关键 ,一般由细胞富集、产物释放、澄清、浓缩、初步纯化等操作步骤组成。
目前 ,除去原料液中的固体颗粒最常用的方法是离心和微滤。
但当处理含有微细固体颗粒的高粘度料液时 ,离心的效率会大大降低;而细胞和细胞碎片在膜表面的积累又会使微滤过程的膜通量急剧下降,如果对料液进行稀释 ,随后的浓缩过程将增加额外的能耗。
从发展趋势来看, 生化分离技术研究的目的是要缩短整个下游过程的流程和提高单项操作的效率,以前的那种零敲碎打的做法,研究要有一个质的转变, 国内外许多专家和研究者认同了这种转变,并认为可以从两个方面着手,其一, 继续研究和完善一些适用于生化工程的新型分离技术;其二,进行各种分离技术的高效集成化。
目前出现的一些新型单元分离技术,如亲和法、双水相分配技术、逆胶束法、液膜法、各类高效层析法等,就是方向一的研究结果,作为方向二的高效集成化,最引人注目的是扩张床吸附技术,近10年来研究的热点之一。
与流化床相比,它返混程度很小,因而分离效果较好;与固定床相比,它能处理含菌体的悬浮液,可省却困难的过滤操作。
扩张床吸附(Expanded Bed Adsorption , EBA)技术是上世纪九十年代发展起来的一种新型蛋白质分离纯化技术 ,能直接从发酵液或细胞匀浆中捕获目标产物。
扩张床是吸附剂处于稳定状态的流化床[2]-[4] 。
扩张床吸附基质研究进展

评 迷 了近 十 年 来 扩 张 床 吸 附基 质 的 研 究状 况 , 此 基 础 上 重 点 介 绍 了基 质 所 需 的 特 性 、 用 的 扩 张 床 基 质 及 在 常
其制备方 法。
关 键 词 : 扩 张 床 吸 附 ; 质 ; 离 纯化 ; 白 质 基 分 蛋 中图分类号 : 0 3 6 文献标识 码 : A 文 章 编 号 : 1 0 —9 5 ( 0 2 0 - 0 1 - 0 08 3 720)2 29 6
维普资讯
V 0 .1 1 5
功
能
高
分
子
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报
NO.2
20 0 2年 6月
J u n lo n to a oy r o r a fFu cin lP lme s
J n 2 0 u. 0 2
扩 张床吸 附基质 研究 进展 ’
雷 引 林 , 姚 善 泾 , 刘 坐 镇 。 朱 自强 一 ,
”
作 者 简 介 : 引 林 ( 9 4)男 , 北 武 汉 人 , 士研 究 生 , 究 方 向 : 物 分 离 工 程 。 雷 1 7一 , 湖 博 研 生
yoj te z . d . n a s@ h . j e u c u
” ・ 通 讯 联 系 人 : 善 泾 ( 9 7) 男 , 江 平 湖 人 , 士 , 导 , 究 领 域 : 物 分 离 工 程 、 物 制 药 工 程 、 胞 固 定 化 技 术 。 E i 姚 15一, 浙 博 博 研 生 生 细 mal
( .浙 江 大学化 学工程 与 生 物 工程 系,浙 江杭 州 3 0 2 ; 1 1 0 7 2 .华 东理 工 大 学生物 反 应 器 工程 国家重 点 实验 室 ,上 海 2 0 3 ) 0 2 7
以环糊精为基质的扩张床吸附剂的制备及银杏黄酮的分离

在了解吸附剂性质的基础上,本文将CroCD-TuC 3吸附剂进行应用尝试,以扩张床吸附法分离银杏黄酮。采用水提液直接上柱的扩张床操作方式,通过水洗、50%(w/w)乙醇洗脱等一系列步骤,使得产物中黄酮的纯度达到36.5%,纯化倍数为20.8,回收率36.1%,实验证明采用扩张床吸附技术能够实现银杏黄酮的快速、高效纯化,也为扩张床用于活性小分子物质的分离纯化提供了一个有价值的实例。
结果发现,流体的黏度和流速是影响吸附剂扩张特性和流体混合性质的主要因素,而吸附剂的密度通过流速一扩张率之间的关系,间接影响了其扩张特性和流体混合性质。论文还比较了几种吸附剂/基质的流体力学性质,发现CroCD-TuC 3的表现较出色,是用于扩张床操作的理想吸附剂。
本文改变以往扩张床多用于蛋白质的做法,把目标物定为生物活性小分子物质,作一个新的尝试。以芦丁为模型化合物,考察CroCD-TuC 3吸附剂对芦丁的吸附性质。
通过5个批次重复实验所得微球的物性数据对比,发现工艺具有良好的重现性。对吸附剂的物性、孔结构、机械强度和化学稳定性等基本性质进行了表征,重点考察碳化钨的用量对吸附剂性质的影响。
实验发现,所有吸附剂的粒径均呈对数正态分布,且受碳化钨用量的影响较小,其平均粒径一般在150μm至170μm之间。此外碳化钨粉的用量对吸附剂的孔度和平均孔径的影响亦较小,表明β-环糊精聚合物骨架的结构未发生明显的改变。
研究表明,CroCD-TuC 3对芦丁的吸附等温线遵循Langmuir吸附模型,且吸附量随温度和溶液pH值的升高而减小,随溶剂极性的增强而增大。以结构相近的SephadexTM G-15葡聚糖凝胶为参照物,比较了等量吸附焓和吸附剂表面不均匀度参数,体现出CroCD-TuC 3吸附剂骨架中β-环糊精/芦丁包结复合物的形成对吸附过程的重要贡献。
扩张床分离 吴慎剑

1)平衡 扩张床在首次吸附操作前须用平衡缓冲液扩张,逐 渐增大流速,让扩张床扩张到一定程度,大约30min 后达到平衡。 扩张率过低,会造成料液中固体颗粒通过的困难;扩 张率过高,会造成配基对目标产物的吸附效率下降。 扩张床的吸附操作中最适宜的扩张率为2~3。流速 300 cm· -1时,用缓冲液扩张到固定床高度两倍的扩 h 张床吸附性能较好。扩张床内吸附剂的填充高度在10 cm以上,可以消除进口区域不均匀流化的影响,得到 稳定的床层和较低的返混程度。操作过程中,层析柱 必须保持垂直,否则易发生不同层次之间的混合。
上图是全混釜、流化床、扩张床和固定床的 操作模式的比较。其中全混釜上料液处于理想 混合时,只相当于一个平衡级,其效率比固定 床差。一般液固相分离主要采取固定床方式, 料液流经装有层析介质的柱时在介质层中流动 基本上呈平推流,返混小,柱效高。但当料液 中含有固体颗粒时,由于介质问的空隙很小, 颗粒滞留在介质间,造成堵塞,床层的压降增 大,最终使吸附无法进行,所以采用这种层析 方法之前必须对原料液进行固液分离。
几个概念
1.最低流化速度 :料液自下向上运动,当达到某一速度 时,床层开始扩展,称为最低流化速度 2.终点沉降速度:床层继续随流速的增大而不断扩张, 吸附剂间隙增大,悬浮颗粒能通过,吸附剂仍能保持 不被带出的最大流速 3.床层空隙率:扩张床高度与沉降高度之比。
三、扩张床吸附基质特性要求
如将含纤维素的黄原胶溶液与含微米级TiO2颗 粒的水溶液共混,升温溶解,然后在甲醇溶液 中再生,即得到混合型的基质,但由于机械强 度不够,需要进行后交联反应增强基质的强度。 由于基质是经过研磨后筛分而得,形状并不一 致,这会影响扩张时的流体力学特性。另外, TiO2微粒随机分散在纤维素骨架的网络结构中, 也会影响蛋白质分子的传质效果。
吸附与扩张床分离技术

1.3 吸附的优点与缺点
优点: 优点:
有机溶剂掺入少 操作简便,安全, 操作简便,安全,设备简单 pH变化小,适于稳定性差的物质 pH变化小, 变化小
缺点: 缺点:
选择性差 收率低 无机吸附剂性能不稳定 不能连续操作, 不能连续操作,劳动强度大 碳粉等吸附剂有粉尘污染
二、吸附原理
固体的表面性质——固体表面分子(或原子) 固体的表面性质——固体表面分子(或原子)所处的状态与 ——固体表面分子 固体内部分子(或原子)所处的状态不同。 固体内部分子(或原子)所处的状态不同。
吸附剂在一定的流速下能扩张到所要求的程度,一般扩 张后的床层高为沉降床的2~3倍。在实际应用中为了得到 高的产率,纯化时流速达到200~300 cm·h-。 根据Stokes定理,颗粒的终点沉降速度与颗粒直径、颗 粒与液体的密度差成正比。因此为了得到高的沉降速度, 必须增加吸附介质的密度和粒径。通常用于扩张床的吸附 剂粒径在50~400µm之间,粒径过小,为了避免扩张率过 高,只能在低流速下操作;粒径过大,则需要很高的流速 才能使其扩张到一定的程度。前一种情况会降低整个过程 的效率,而后一种情况由于颗粒内的传质阻力的增大会降 低目标蛋白的结合。因此在实际应用中一般采用增加密度 的方法,以便达到高效率。
水银的表面张力(0.48N/m2), σ-水银的表面张力 水银的表面张力 , 水银与细孔壁的接触角(=140°) θ-水银与细孔壁的接触角 水银与细孔壁的接触角 ° 通过测定水银体积与压力之间的关系即可求出孔径的分布 情况。 情况。
四、吸附技术 4.1 吸附类型与特性
吸 附 剂 表 面
分子间力 化学键力 静电引力
多孔型 图3.1 吸附介质微观结构
凝胶型
3.2 吸附介质应具备的特征: 吸附介质应具备的特征:
扩张床吸附技术及其在生物化工中的应用
扩张床吸附技术及其在生物化工中的应用作者:张宗鹏来源:《中国化工贸易·下旬刊》2019年第01期摘要:扩大对扩张床吸附层的分析是一种综合的生物分离技术,具有高水平的液体、浓度和初级操作单位,广泛应用。
本文概述了分析环境在床上的吸收范围的扩大,并将其应用于生物产品部分,以确保进一步发展和应用艾伦的基础。
关键词:生物分离;扩张床吸附;介质;纯化;进展生物多样性是工业化生物产品所需要的道路,效率直接决定产品的生产成本,生物技术的发展在生物技术的低端越来越被研究人员所接受。
河流技术中最重要的解决方案是如何使用使用过的材料,利用它们的效率、速度和特殊的渔具。
chase&co等公司获得了1992年开发的半混合绘画许可证。
该装置处理含有高贵颗粒的蛋白质和细胞混合物,并有能力通过开发一种新的生命分裂技术—eac或eba—来填补楼层。
eba技术可以直接从酵母、细胞介质、菌丝体等地方提取目标产品。
还有高级分层,浓缩,预净化等等。
1 媒体层扩张床垫研究开发一种扩张床吸附层的环境是eba技术的基础。
与普通层变形一樣,eba环境由气体和基质支持的排气组成,这些排气系统吸收目标产品。
通常情况下,一层电介质要求身体的直径是均匀的,而床的直径必须是固定的,密度更高。
因为吸附剂在一些液体中漂浮,它们的分布相对稳定,从下到上,它们类似于固定的,几乎是平的,固体颗粒直接进入目标并有效地捕获目标。
1.1 扩张床目前,gehealthcare streamlinesp、streamlinespl、upronta /s fastlinesp正在成为一种贸易。
这三个介质的列具有相似的特性,但在定义不同应用范围的环境特性上有更大的差异。
斯特鲁林环境的核心是石英,主要是粘土,平均直径200m,平均密度1200公斤/ m3。
streamlinespl环境类似于streamlinesp核心,其糖密度很高,具有动态吸附性,蛋白质吸收速率很高,导致蛋白质吸收。
最新扩张床吸附技术制备激肽释放酶可行性研究报告
目录一、选题的必要性 (3)1 项目简述 (3)2 项目所处技术领域产业政策 (5)3 项目所处技术领域技术发展现状 (5)4 项目技术先进性,对相关领域技术进步的推动作用 (5)5 项目目前进展情况 (6)二、技术方案论述 (7)1 项目技术关键点或创新点论述,项目完成时达到的技术水平 (7)1.1 技术关键点 (7)1.2 创新点 (8)1.3 项目完成时达到的技术水平 (9)2 项目技术方案论述:生产技术、工艺流程、主要技术参数 (9)2.1 生产技术 (9)2.2 工艺流程 (10)2.3 主要技术参数 (10)3 项目技术质量指标:项目产品达到的主要技术性能指标、执行的质量标准、通过的国家相关行业许可认证等 (10)4 分阶段描述项目执行过程中各阶段目标 (10)5、项目经费预算情况:项目投资总额、项目已完成投资、项目须新增投资及投资构成和投资预算、申请科技三项经费的使用预算表 (11)5.1 经费预算 (11)5.2 新增投资 (12)5.3 申请科技三项经费的使用预算 (15)三、项目实施支撑条件 (16)1、项目技术来源 (16)2、项目实验、检测条件 (16)3、项目申请单位人才资源情况:技术人员总数、中高级技术人员比例 (16)4、项目组人员专业结构、职称结构 (16)5、项目新增投资筹集情况 (17)四、项目预期经济效益 (17)1 预期市场需求 (17)2 预期盈利水平 (17)3、预期产业化前景 (22)4、项目实施风险分析 (22)4.1 技术风险 (22)4.2 竞争风险 (23)4.3 资金落实分析 (24)五、项目预计社会效益、环境效益 (24)1 对社会发展的作用 (24)2 对资源利用情况 (25)3、对人才培养情况 (25)4 环境影响及效益 (25)六、附件目录 (26)一、选题的必要性1 项目简述激肽释放酶(Kallikrein),又称激肽原酶(Kininogenase)或血管舒缓素(Kallidinogenase),是丝氨酸蛋白酶家族的一个亚类,是内切性蛋白水解酶,广泛存在于人和其他哺乳动物的腺体组织及其分泌物和排泄物中,以胰脏中含量最丰富。
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扩张床吸附技术制备激肽释放酶可行性研究报告目录一、选题的必要性 (3)1 项目简述 (3)2 项目所处技术领域产业政策 (4)3 项目所处技术领域技术发展现状 (4)4 项目技术先进性,对相关领域技术进步的推动作用 (4)5 项目目前进展情况 (5)二、技术方案论述 (5)1 项目技术关键点或创新点论述,项目完成时达到的技术水平 (5)1.1 技术关键点 (5)1.2 创新点 (6)1.3 项目完成时达到的技术水平 (6)2 项目技术方案论述:生产技术、工艺流程、主要技术参数 (7)2.1 生产技术 (7)2.2 工艺流程 (7)2.3 主要技术参数 (7)3 项目技术质量指标:项目产品达到的主要技术性能指标、执行的质量标准、通过的国家相关行业许可认证等 (8)4 分阶段描述项目执行过程中各阶段目标 (8)5、项目经费预算情况:项目投资总额、项目已完成投资、项目须新增投资及投资构成和投资预算、申请科技三项经费的使用预算表 (9)5.1 经费预算 (9)5.2 新增投资 (11)5.3 申请科技三项经费的使用预算 (15)三、项目实施支撑条件 (16)1、项目技术来源 (16)2、项目实验、检测条件 (16)3、项目申请单位人才资源情况:技术人员总数、中高级技术人员比例 (16)4、项目组人员专业结构、职称结构 (16)5、项目新增投资筹集情况 (16)四、项目预期经济效益 (17)1 预期市场需求 (17)2 预期盈利水平 (17)3、预期产业化前景 (21)4、项目实施风险分析 (21)4.1 技术风险 (21)4.2 竞争风险 (21)4.3 资金落实分析 (22)五、项目预计社会效益、环境效益 (23)1 对社会发展的作用 (23)2 对资源利用情况 (23)3、对人才培养情况 (23)4 环境影响及效益 (23)六、附件目录 (24)可行性研究报告一、选题的必要性1 项目简述激肽释放酶(Kallikrein),又称激肽原酶(Kininogenase)或血管舒缓素(Kallidinogenase),是丝氨酸蛋白酶家族的一个亚类,是内切性蛋白水解酶,广泛存在于人和其他哺乳动物的腺体组织及其分泌物和排泄物中,以胰脏中含量最丰富。
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扩张床吸附技术可行性研究报告目录一、选题的必要性 (3)1 项目简述 (3)2 项目所处技术领域产业政策 (4)3 项目所处技术领域技术发展现状 (4)4 项目技术先进性,对相关领域技术进步的推动作用 (5)5 项目目前进展情况 (6)二、技术方案论述 (6)1 项目技术关键点或创新点论述,项目完成时达到的技术水平 (6)1.1 技术关键点 (6)1.2 创新点 (7)1.3 项目完成时达到的技术水平 (8)2 项目技术方案论述:生产技术、工艺流程、主要技术参数 (8)2.1 生产技术 (8)2.2 工艺流程 (9)2.3 主要技术参数 (9)3 项目技术质量指标:项目产品达到的主要技术性能指标、执行的质量标准、通过的国家相关行业许可认证等 (9)4 分阶段描述项目执行过程中各阶段目标 (9)5、项目经费预算情况:项目投资总额、项目已完成投资、项目须新增投资及投资构成和投资预算、申请科技三项经费的使用预算表 (10)5.1 经费预算 (10)5.2 新增投资 (11)5.3 申请科技三项经费的使用预算 (13)三、项目实施支撑条件 (14)1、项目技术来源 (14)2、项目实验、检测条件 (14)3、项目申请单位人才资源情况:技术人员总数、中高级技术人员比例 (14)4、项目组人员专业结构、职称结构 (14)5、项目新增投资筹集情况 (14)四、项目预期经济效益 (15)1 预期市场需求 (15)2 预期盈利水平 (15)3、预期产业化前景 (18)4、项目实施风险分析 (19)4.1 技术风险 (19)4.2 竞争风险 (19)4.3 资金落实分析 (20)五、项目预计社会效益、环境效益 (21)1 对社会发展的作用 (21)2 对资源利用情况 (21)3、对人才培养情况 (21)4 环境影响及效益 (21)六、附件目录 (23)一、选题的必要性1 项目简述激肽释放酶(Kallikrein),又称激肽原酶(Kininogenase)或血管舒缓素(Kallidinogenase),是丝氨酸蛋白酶家族的一个亚类,是内切性蛋白水解酶,广泛存在于人和其他哺乳动物的腺体组织及其分泌物和排泄物中,以胰脏中含量最丰富。
工业上主要以动物胰脏为原料提取生产。
人体对激肽释放酶具有广泛生理效应,其药物制剂可用于治疗高血压、心脑血管疾病、糖尿病肾病、男性不育症,除此之外,还可用于治疗血管平滑肌收缩异常、心绞痛,血管痉挛,肢端感觉异常等症,而且在新兴保健品、抗衰老化妆品行业中也有广泛的用途。
据不完全统计,国内目前激肽释放酶原料的年需求量至少在3000亿KU以上,潜在市场在达到5000亿KU以上。
按目前市场价格120000元/亿KU计算,全国的激肽释放酶销售额达到3.6亿以上,潜在市场达到6.0亿元以上。
目前激肽释放酶在医药、保健品、抗衰老化妆品中的应用越来越深入,给激肽释放酶市场留下了巨大的市场空间。
我国是产猪大国,每年屠宰生猪约4.5亿头(其中我省年屠宰量在4000万头左右),充分利用我国的猪胰资源,可生产激肽释放酶产品33800-54000亿KU,完全可以满足国内的市场需求,目前我国激肽释放酶生产的“瓶颈”其实在于目前生产激肽释放酶工艺上的不足。
传统分离提取激肽释放酶的方法主要有有机溶剂和盐分级沉淀、凝胶过滤、亲和层析、离子交换法等,这些方法在上柱前需经过多步复杂的处理过程,如离心、过滤、超滤浓缩等步骤,且处理要求高,因此传统工艺存在生产步骤多、工艺复杂、生产周期长、能耗高、回收率低等缺点。
本项目在国内率先采用扩张床吸附技术和对-氨基苯甲咪亲和层析技术从猪胰脏中制备激肽释放酶。
扩张床吸附技术是20世纪90年代发展起来的新型蛋白质分离纯化技术,能处理含悬浮颗粒的液体,作为蛋白质初步分离方法,集固液分离、浓缩和初纯化于一体,它简化了工艺前处理步骤,缩短了操作时间,提高了产品回收率。
后又进一步采用对-氨基苯甲脒亲和层析技术纯化激肽释放酶,提高了产品的纯度,产品经江西省药品检验所检验,效价达到800KU/mg以上,比活超过1400KU/mg。
该工艺经江西省科技厅组织的专家鉴定,结论为先进、稳定、高效,属国内首创,居国内领先水平。
2 项目所处技术领域产业政策本项目技术属于生物技术领域中生化分离技术,是市政府重点支持的高新技术领域的新技术改造、提升传统产业技术项目;该项目充分利用我国的猪胰脏资源,制备具有高附加值的激肽释放酶产品,可增加农牧产品的附加值,提高资源利用度。
是国家产业政策鼓励和支持项目。
3 项目所处技术领域技术发展现状本项目技术是生物工程技术的下游技术—生化分离技术,传统分离技术有有机溶剂沉淀、盐析法、凝胶过滤、离子交换等方法,这些方法存在成本高,对材料的前处理要求高,工艺步骤多,分离效果不理想,工艺复杂等缺点,随着生物技术的发展,上世纪末出现了亲和层析技术、膜分离技术等新型的分离技术,这些技术在一定的程度上降低了生产成本,提高了分离效率,使产品纯度有所提高,但生产工艺步骤多,原料的前处理复杂,同时配基及载体的选择成了技术应用和发展的关健。
目前的超临界萃取法等还停留在实验阶段或极少地应用。
因此,寻找一种工艺步骤简单,生产成本低,分离效率高,易于工业化生产的生化分离技术,是当前技术领域发展的趋势。
4 项目技术先进性,对相关领域技术进步的推动作用扩张床吸附(Expanded bed adsorption,EBA)技术是20世纪90年代发展起来的新型蛋白质分离纯化技术,由英国剑桥大学Chase教授于1990年提出。
扩张床吸附技术能处理含悬浮颗粒的液体,分离效率高,作为蛋白质的初步分离方法,集固液分离、浓缩和初步纯化于一体,具有提高回收率、降低投资费用、缩短操作时间等优点,是当前生物工程下游过程的一个研究热点。
对-氨基苯甲咪为化学合成物,价格便宜,性质稳定,特异性吸附强,而且吸附量大,与相应载体偶联技术也相当成熟,以对氨基苯甲咪作亲和层析的配基,具有特异性吸附强,操作条件温和,纯化倍数高等优点。
与传统技术相比,扩张床吸附技术和对-氨基苯甲脒亲和层析技术相结合应用于激肽释放酶原料产品的制备,具有操作步骤少,操作简单,分离效率高,生产成本低等优点。
该技术还可用于从其他动植物中提取天然活性蛋白质,促进蛋白质及其他生物活性物质分离纯化的产业技术进步和发展,推动我国生物技术的进步。
5 项目目前进展情况本项目为万华公司于2003年11月开始实施的科研课题,经过一年多的研究,本项目的小试成果“扩张床吸附技术制备高纯度胰激肽释放酶工艺研究”已于2005年05月25日通过了江西省科技厅组织的科技成果鉴定,与会专家一致认为该工艺先进、稳定、高效,属国内首创,居国内领先水平(见附件一:科技成果鉴定证书)。
小试产品经江西省食品药品检验所检测,效价达800KU/mg,比活达1400KU/mg,并且已试销给国内外客户,取得客户的质量认可(见附件六:产品销售相关证明)。
二、技术方案论述1 项目技术关键点或创新点论述,项目完成时达到的技术水平1.1 技术关键点1.1.1 猪胰脏粗处理技术为了有效、充分地利用猪胰脏资源,提高激肽释放酶的提取率,本项目全面考虑影响猪胰脏提取效果的因素,如提取液pH值、激活剂浓度、提取时间及溶解比等,通过正交试验获得最佳提取条件及相关技术指标,大大减轻了后续工艺处理的难度。
1.1.2 扩张床吸附技术胰激肽释放酶的等电点为4.05-4.35,最佳pH为6-8,本项目选用Streamline-DEAE阴离子扩张床吸附技术,直接处理含悬浮颗粒的料液,自下而上进样,扩大柱床体积,提高吸附效果。
分别研究上样体积、上样缓冲液pH值、洗涤液、洗脱液及洗脱体积对纯化效果的影响,并获得相应的操作参数。
1.1.3 亲和层析技术获得对胰激肽释放酶具有最佳亲和作用的对-氨基苯甲脒亲和介质,然后分别对上样体积、上样缓冲液pH值、洗涤液、洗脱液及洗脱体积对纯化效果的影响进行研究,并获得相应的操作参数。
1.1.4 超滤浓缩和冷冻干燥采用截留分子量为10KD的超滤膜超滤浓缩后,进行冷冻干燥。
操作过程中对冷冻干燥原液的浓度(干物质的含量、糖类的含量、水的含量等)、保护剂的种类等因素进行实验,确定最终操作参数。
1.2 创新点1.2.1 生产工艺创新本项目针对传统工艺的设备要求复杂、工艺繁琐、生产周期长、成本高、纯化效率低等缺点,采用扩张床吸附技术和亲和层析技术两步层析工艺制备激肽释放酶。
扩张床吸附技术,集固液分离、浓缩和初步纯化于一体,简化了生产工艺;而亲和层析技术特异性吸附激肽释放酶,使产品的纯度及效价远远超过部颁标准的要求。
而且经过整个纯化工艺后,激肽释放酶的活性回收率平均达到90%。
经国家知识产权局查新,结果表明:国内未检索到采用扩张床吸附技术制备激肽释放酶专利文献。
因此本纯化工艺不涉及专利保护问题(见附件五:国家知识产权局专利检索中心检索报告)。
同时经上海科技情报研究所查新,结果表明:本项目建立的激肽释放酶纯化工艺在国内文献中未见报道(见附件四:上海科学技术情报研究所查新报告)。
1.2.2 产品性能、指标上的创新本项目以猪胰脏为原料,制备激肽释放酶产品比部颁标准规定的相应产品的质量要求更高。
产品中激肽释放酶生物效价超过800KU/mg,比活超过1400KU/mg.p,在国内处于领先水平(见附件二:产品检验报告)。
1.3 项目完成时达到的技术水平项目生产工艺属于国内领先水平,生产工艺先进、稳定、高效,产品活性物质的回收率平均达到90%(见附件一:科技成果鉴定证书)。
项目完成时预计建立稳定、高效、年生产能力为75亿KU激肽释放酶原料产品的生产线,产品的活性回收率达到80%以上,产品的质量符合企业标准的要求。
2 项目技术方案论述:生产技术、工艺流程、主要技术参数2.1 生产技术本项目采用扩张床吸附技术从猪胰脏粗处理液中提取激肽释放酶,并进一步用亲和层析技术纯化。
其技术原理和特点分别如下:扩张床吸附(Expanded bed adsorption,EBA)技术是20世纪90年代发展起来的新型蛋白质分离纯化技术。
扩张床吸附技术能处理含悬浮颗粒的液体,分离效率高,作为蛋白质的初步分离方法,集固液分离、浓缩和初步纯化于一体,具有提高回收率、降低投资费用、缩短操作时间等优点,亲和层析技术主要是根据生物分子与特定的固相化配基之间的亲和力而使生物分子得到分离,这种有选择性地结合主要归结于固相化配基与亲和互补物二者之间的生物学特性和特异的化学结构以及空间构象。
具有特异性强、操作条件温和、纯化倍数高等优点。
2.2 工艺流程猪胰脏猪胰糜亲和层析冷冻干燥超滤浓缩产品扩张床吸附2.3 主要技术参数猪胰脏预处理过程中pH值(6.0左右)、激活剂种类及浓度(5% Ca2+)、上扩张床前pH值及缓冲液(pH 6.0,0.01M PB)、平衡亲和柱pH值及缓冲液(pH 7.0,0.01M PB)和洗脱液种类及浓度(0.03M PB-0.3 NaCl,pH6.0)等参数。