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图二. 多步纯化的回收率比较
扩张床吸附技术原理
扩张床吸附技术使用特殊设计的扩张床介质在床层中适度膨胀,介质与介质间的空隙能让发酵液中的不吸附的固体颗粒直接穿过扩张床;同时,特殊设计的扩张床介质能够形成稳定分级的床层结构,在经过优化的条件下,从混浊的样品中直接吸附目标产品。STREAMLINE 介质是一系列不同比重、包裹着石英芯或不锈钢芯,以Sepharose为基架的介质。特殊设计的STREAMLINE柱可以产生稳定的向上拔的扩张液流。每一颗不同比重的STREAMLINE介质,悬浮在自身重力和扩张升力平衡的位置原地扰动。这和传统的流态化床有很大分别,流态化床内部液流带着胶粒上下翻滚,样品可直接通过液流沟槽穿过柱床,也可在床内反混,部分胶粒根本接触不
到样品,所以穿透大,回收率低。EBA 技术是稳态扩张,样品流基本上是活塞流(plug flow),均匀分布整个床体,目标产物吸附均匀,穿透小,回收率高,更近似于固定床吸附性层析(图三)。

图三.EBA技术与流态化订比较
扩张床吸附技术操作过程
EBA技术除了使用特殊的介质和柱,其它配件与一般固定床层析相似,包括:衡流泵、相应的管路、阀门、检测器等(图四) 。EBA 技术的操作过程与一般吸附性层析技术类似:
1. 首先将EBA介质倒入扩张柱内,一般高度为10-25厘
米;
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2. 从下向上流的缓冲液,将柱内的EBA介质向上扩张平
衡好;
3. 发酵液带菌体以同样流速从柱底进入,目标产物吸附
EBA介质上,宿主杂质及菌体颗粒随液流从柱顶排
出
。
样品黏度越大,柱床扩张的越高;
4. 用缓冲液冲洗不吸附的EBA介质的杂质;
5. 转换洗脱缓冲液,洗脱目标产品;
6. 转换清洗缓冲液,对EBA介质进行清洗和再生。(图
五)

图四. 简单的STREAMLINE系统由STREAMLINE柱和泵、检测器、阀门、管道组成

图五. 扩张床技术操作步骤
扩张床吸附技术过程设计和工艺放大
EBA 技术与常规的固定床层析相比,有其显著的特殊性。EBA技术面对的是极为复杂的发酵液样品,直接从浑浊的发酵液中捕获目标生物分子的同时,首先须尽量避免或减少生物质(biomass) 固体颗粒杂质如细胞、细胞碎片等对这一过程的干扰。若可能,还要进一步避免可溶性杂质如核酸、色素等对EBA 介质的竞争吸附。 |