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《生物工程下游技术第十第十三章+液相色谱用填充材》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第十二章液相色谱用填充材料-羟基磷灰石羟基磷灰石(hydroxyapatite,HAP)-----一种胶体磷酸钙，广泛存在于人体和牛乳中，人体内主要分布于骨骼和牙齿中，牛乳内主要分布于酪蛋白胶粒和乳清中。实质上是一种高度交错聚合的高分子磷酸钙聚合物，其分子式为Ca10(PO4)6(OH)2，其中钙磷元素摩尔比值为1.67。在骨骼和牙齿中，钙和磷又主要以胶体磷酸钙结晶形态存在，并和胶原蛋白质共同构成复杂的网络结构。其材料本是骨骼和牙齿等生物硬组织的主要无机成分,与生物组织有特异性的亲和力和相容性。实验研究表明，HAP纳米粒子对肝癌、胃癌、骨肉
2、瘤等多种癌细胞的生长具有不同程度的抑制作用。1000元/公斤胶体磷酸钙应用范围较广，涵盖乳品、饮料、糖果、烘焙食品及钙片等各种需要进行钙强化的食品。在天然食品中，以鲜奶等乳制品的含钙量最高，如果完全从这些食品中获取钙质，最大的问题就是必须摄入大量食物才能得到所需的钙质，同时会摄入大量的热量和脂肪，因此，摄取高钙食品是补充钙质的最好方式。胶体磷酸钙的钙含量为24%，鲜奶一般的钙含量为100mg/100ml，再额外添加0.1g/100ml的胶体磷酸钙，奶制品的成品钙含量即可达到120mg/100ml，达到高钙牛奶的要求。一、基本概念羟基磷灰石是
3、一种弱阳离子或弱阴离子交换层析材料。优点:能精确地分离、纯化结构上只有微小差别的生物大分子。二、HAP的性能高机械强度:可以耐受15MPa以上压力,陶瓷HAP可以耐受几十MPa的压力。高柱效:球形HAP颗粒大小、形状及孔隙大小均适合HPLC的要求，其颗粒及孔径小，有比较高的柱效。化学和热稳定性:是磷酸钙盐中最稳定的,在中性和碱性水相中非常稳定,溶解度很低,热稳定性很高,可采用高温制备方法生产。低的非可逆性吸附:HAP有非常低的非可逆性吸附。表面修饰性:HAP表面比较容易进行各种化学修饰。三、HAP制备方法（一）通常有干法、水热法和湿法。在正
4、常条件下，填料粒度＞20µm时，干法填充制备柱较为合适；颗粒＜20µm时，湿法填充较为理想。用于色谱的HAP制备以湿法为主。片状Tiselius型HAP的制备:因人而得名，即以钙盐或氢氧化钙与碱金属磷酸盐,磷酸铵或磷酸在水溶液中控制反应条件结晶而成不规则的片状晶体。Ca化合物P化合物转型反应羟基磷灰石问题：晶体不规则—→易碎—→颗粒大小波动—→色谱柱的填充状态改变—→柱效降低—→重复性变差。如何解决？日本人的专利---制造均匀HAP颗粒以CaHPO4.2H2O晶体颗粒为先导物质，在高于其脱水温度和相变温度，而不致于发生分解的条件下加热，首先
5、脱水相变为CaHPO4，然后用碱处理再转变成晶体HAP，它大小较均匀，约1-3um厚，数微米大小。2.粒状HAP的制备:二次造粒:首先制备HAP微晶（微小针棒状）,然后采用喷雾法进行造粒(在适当黏结剂存在下,喷雾干燥HAP微粒悬浮物成为球粒)。克服易碎----微晶聚集成球形颗粒Ca化合物P化合物造粒二次粒子：1~100um；孔径：80~90nm反应一次粒子0~1um羟基磷灰石喷雾热解技术:硝酸钙和磷酸的甲醇溶液在800～1400oC之内高温喷雾热解制备球形颗粒。图4不同温度煅烧HA粉末的TEM照片,(a)750℃,(b)900℃(a)(b)
6、（二）制备球形羟基磷灰石的新方法1.复合球形羟基磷灰石2.直接合成球形羟基磷灰石Ca化合物P化合物微晶生成复合成球Ca化合物P化合物微球生成HAP的色谱机理是一种弱离子交换色谱,实验结果表明其对DNA、多肽、蛋白质的分离机理合乎离子交换色谱的机理。HAP的色谱机理可能包括以下几个方面:存在两种不同的吸附晶面;两种不同晶面吸附方式不同;两种不同吸附点的起因:Ca2+离子和PO43-;色谱历程为离子间的竞争过程。HAP在生化产物分离中的应用一般应用领域:糖类,多肽,蛋白质,酶,核糖核酸。单克隆抗体的分离纯化。结构差异很小的蛋白质分离。问题HAP
7、是什么原理的色谱?为什么HAP具有比较高的分辩力?HAP色谱填料的主要特点?第十三章径向色谱柱的发展与应用传统色谱存在的问题放大过程的困难；保证生物物质活性的困难：生物样品的分离纯化过程对环境的要求较严，生物组成成分复杂，分子量较大，比较敏感，增加其使用的难度；生产效率的问题。什么是径向色谱采用径向流技术的色谱,即样品和流动相沿径向流动,可以从色谱柱的周围流向圆心,也可以从圆心流向柱的周围,通常采用从柱的周围流向圆心的方式。径向色谱技术的发展可以追溯到五十年以前,1947年发明的借助离心力分离溶液的装置,已经采用了径向色谱的原理和方法。径向
8、色谱的优点采用径向流技术,可以在较小的柱床层高度时使用较大的流动相速度。在较高流动相速度时,反压降低。可以线性地增加样品处理量,样品可以在完全相同的色谱条件下直接放大。径向色谱柱
