『壹』 透析技术与超滤技术在生物制品中去除杂质的优缺点对比
透析和超滤基本原理差不多,都是利用半透膜分离大小不同的分子。但是也有一些区别,主要是应用范围不同。具体介绍如下:
透析
自Thomas Graham 1861年发明透析方法至今已有一百多年。透析已成为生物化学实验室最简便最常用的分离纯化技术之一。在生物大分子的制备过程中,除盐、除少量有机溶剂、除去生物小分子杂质和浓缩样品等都要用到透析的技术。
透析只需要使用专用的半透膜即可完成。通常是将半透膜制成袋状,将生物大分子样品溶液置入袋内,将此透析袋浸入水或缓冲液中,样品溶液中的大分子量的生物大分子被截留在袋内,而盐和小分子物质不断扩散透析到袋外,直到袋内外两边的浓度达到平衡为止。保留在透析袋内未透析出的样品溶液称为"保留液",袋(膜)外的溶液称为"渗出液"或"透析液"。
透析的动力是扩散压,扩散压是由横跨膜两边的浓度梯度形成的。透析的速度反比于膜的厚度,正比于欲透析的小分子溶质在膜内外两边的浓度梯度,还正比于膜的面积和温度,通常是4℃透析,升高温度可加快透析速度。
透析膜可用动物膜和玻璃纸等,但用的最多的还是用纤维素制成的透析膜,目前常用的是美国Union Carbide (联合碳化物公司)和美国光谱医学公司生产的各种尺寸的透析管,截留分子量MwCO(即留在透析袋内的生物大分子的最小分子量,缩写为MwCO)通常为1万左右。商品透析袋制成管状,其扁平宽度为23 mm~50 mm不等。为防干裂,出厂时都用10%的甘油处理过,并含有极微量的硫化物、重金属和一些具有紫外吸收的杂质,它们对蛋白质和其它生物活物质有害,用前必须除去。可先用50%乙醇煮沸1小时,再依次用50%乙醇、0.01 mol/L碳酸氢钠和0.001 mol/L EDTA溶液洗涤,最后用蒸馏水冲洗即可使用。实验证明,50%乙醇处理对除去具有紫外吸收的杂质特别有效。使用后的透析袋洗净后可存于4℃蒸馏水中,若长时间不用,可加少量NaN2,以防长菌。洗净凉干的透析袋弯折时易裂口,用时必须仔细检查,不漏时方可重复使用。
新透析袋如不作如上地殊处理,则可用沸水煮五至十分钟,再用蒸馏水洗净,即可使用。使用时,一端用橡皮筋或线绳扎紧,也可以使用特制的透析袋夹夹紧,由另一端灌满水,用手指稍加压,检查不漏,方可装入待透析液,通常要留三分之一至一半的空间,以防透析过程中,透析的小分子量较大时,袋外的水和缓冲液过量进入袋内将袋涨破。含盐量很高的蛋白质溶液透析过夜时,体积增加50%是正常的。为了加快透析速度,除多次更换透析液外,还可使用磁子搅拌。透析的容器要大一些,可以使用大烧杯、大量筒和塑料桶。小量体积溶液的透析,可在袋内放一截两头烧园的玻璃棒或两端封口的玻璃管,以使透析袋沉入液面以下。
检查透析效果的方法是:用1% BaCl2检查(NH4)2SO4,用1% AgNO3 检查NaCl、KCl等。
为了提高透析效率,还可以使用各种透析装置。使用者也可以自行设计与制作各种简易的透析装置。美国生物医学公司(Biomed Instruments Inc.)生产的各种型号的Zeineh 透析器,由于使用对流透析的原理,使透析速度和效率大大提高。
超滤
超过滤即超滤,自20年代问世后,直至60年代以来发展迅速,很快由实验室规模的分离手段发展成重要的工业单元操作技术。超滤现已成为一种重要的生化实验技术,广泛用于含有各种小分子溶质的各种生物大分子(如蛋白质、酶、核酸等)的浓缩、分离和纯化。
超滤是一种加压膜分离技术,即在一定的压力下,使小分子溶质和溶剂穿过一定孔径地制的薄膜,而使大分子溶质不能透过,留在膜的一边,从而使大分子物质得到了部分的纯化。超滤根据所加的操作压力和所用膜的平均孔径的不同,可分为微孔过滤、超滤和反渗透三种。微孔过滤所用的操作压通常小于4×104 Pa,膜的平均孔径为500埃~14微米(1微米=104埃),用于分离较大的微粒、细菌和污染物等。超滤所用操作压为4×104 Pa~7×105 Pa,膜的平均孔径为10-100埃,用于分离大分子溶质。反渗透所用的操作压比超滤更大,常达到35×105 Pa~140×105 Pa,膜的平均孔径最小,一般为10埃以下,用于分离小分子溶质,如海水脱盐,制高纯水等。
超滤技术的优点是操作简便,成本低廉,不需增加任何化学试剂,尤其是超滤技术的实验条件温和,与蒸发、冰冻干燥相比没有相的变化,而且不引起温度、pH的变化,因而可以防止生物大分子的变、失活和自溶。
在生物大分子的制备技术中,超滤主要用于生物大分子的脱盐、脱水和浓缩等。
超滤法也有一定的局限,它不能直接得到干粉制剂。对于蛋白质溶液,一般只能得到10~50%的浓度。
超滤技术的关键是膜。膜有各种不同的类型和规格,可根据工作的需要来选用。早期的膜是各向同的均匀膜,即现在常用的微孔薄膜,其孔径通常是0.05mm 和0.025mm。近几年来生产了一些各向异的不对称超滤膜,其中一种各向异扩散膜是由一层非常薄的、具有一定孔径的多孔"皮肤层"(厚约0.1mm ~1.0mm ),和一层相对厚得多的(约1mm )更易通渗的、作为支撑用的"海绵层"组成。皮肤层决定了膜的选择,而海绵层增加了机械强度。由于皮肤层非常薄,因此高效、通透好、流量大,且不易被溶质阻塞而导致流速下降。常用的膜一般是由乙酸纤维或硝酸纤维或此二者的混合物制成。近年来为适应制药和食品工业上灭菌的需要,发展了非纤维型的各向异膜,例如聚砜膜、聚砜酰胺膜和聚丙烯腈膜等。这种膜在pH 1~14都是稳定的,且能在90℃下正常工作。超滤膜通常是比较稳定的,若使用恰当,能连续用1~2年。暂时不用,可浸在1%甲醛溶液或0.2% 叠氮化钠NaN3中保存。
超滤膜的基本能指标主要有:水通量(cm3/(cm2·h));截留率(以百分率%表示);化学物理稳定(包括机械强度)等。
超滤装置一般由若干超滤组件构成。通常可分为板框式、管式、螺旋卷式和中空纤维式四种主要类型。由于超滤法处理的液体多数是含有水溶生物大分子、有机胶体、多糖及微生物等。这些物质极易粘附和沉积于膜表面上,造成严重的浓差极化和堵塞,这是超滤法最关键的问题,要克服浓差极化,通常可加大液体流量,加强湍流和加强搅拌。
国外生产超滤膜和超滤装置最有名的厂家是美国的Milipore公司和德国的Sartorius公司。国内主要的研究机构和生产厂家是:中科院生态环境研究中心、杭州淡化和水处理开发中心、兰州膜科学技术研究所、无锡化工研究所、上海医药工业研究所、天津膜分离工程研究所、北京化工厂、常熟膜分离实验厂、无锡市超滤设备厂、无锡纯水设备厂、天津超滤设备厂、湖北沙市水处理设备厂等。从膜的品种,以及从某些研究工作的深度方面看,我国与世畀先进国家的差距不很大,但在膜的质量能及商品化方面尚有较大差距。
在生物制品中应用超滤法有很高的经济效益,例如供静脉注射的25%人胎盘血白蛋白(即胎白)通常是用硫酸铵盐析法、透析脱盐、真空浓缩等工艺制备的,该工艺流程硫酸铵耗量大,能源消耗多,操诈时间长,透析过程易产生污染。改用超滤工艺后,平均回收率可达97.18%;吸附损失为1.69%;透过损失为1.23%;截留率为98.77%。大幅度提高了白蛋白的产量和质量,每年可节省硫酸铵6.2吨,自来水16000吨。
超滤技术的应用有很好的前景,应引起足够的重视。
『贰』 管式超滤膜和常规卷式超滤膜有什么区别
管式和卷式的超滤膜区别上面这个说的很清楚了:
管式超滤膜组件容易清洗和更换,在原水状内态好的容情况下,压力损失较小,抗高压能力强。能够有效处理含有悬浮物、黏度高和容易堵塞管路的固体污染物质等。
卷式超滤膜元件优点:膜的堆积密度大,结构紧凑,可使用好的平板膜,价格低廉。
其次还有MBR及平板膜组件。
如果说在选膜时,主要还是要根据进水及产水标准、价格来进行筛选。超滤膜当前来说陶氏和科氏以及东丽的都做的还不错,但是如果您要选型的话,需要提前准备水质参数报告及产水要求。
『叁』 海洋天然产物加工厂,提取液含油和大分子杂质,需要进行澄清和除杂,请问有什么好的办法。
根据您的需求 推荐您选用 翃Hong翌Yi 陶瓷膜过滤设备 分离精度远超过传统分离方法 使用翃翌超滤膜可以使海洋提取液的目标物透过膜 截留细菌、杂质和油,使提取液得到有效澄清,且陶瓷膜耐油可再生。希望我的回答能帮到你
『肆』 超滤机不去水碱怎么办纯净水又不适宜长期饮用。要净水器的目的就是滤除杂质与水碱,北京的水这么硬。
我有办法,复就是在水表后面接一个制除垢器,去掉水中结垢的物质,再通过超滤机就不会出现水垢的问题,虽然没有数据显示,但至少不会出现问题!至于我国北方的水质,根本就不适合使用超滤机!愿意用,那没的说!或者说TDS值在300以上,必须用纯水机,300以下,用超滤机,相对比较安全!
『伍』 超滤净水器能去除哪些水中的杂质呢
水中的污染抄物可以分为溶袭解性的和不溶解性的两种。不溶解性的包括泥沙、铁锈、胶体、细菌、病毒、微生物、藻类等等,溶解性的包括重金属、化学污染、水垢等。超滤可以滤掉不溶解性的污染物,保证水质清澈,但是对溶解性的污染无能为力。目前中国的水质国庆,超滤净水器没有用!
『陆』 纯水设备超滤能除去哪些杂质
净得瑞为您解答:
超滤抄可以用来从水源中去除有机物和细菌,还有病毒和热源。过滤一般从0.1 微米到0.01微米。错流超滤强制使水平行地流过过滤介质,太大的微粒通不过膜元件,在浓水流中排出系统(一般是进水流的5~10%)。这允许过滤器进行自清洗并消除了要经常更换膜元件的需要。
这种类型的过滤可以应用在特定情况下储罐后面的“维护”措施。一般而言,对于任何的纯水系统而言,不推荐使用储罐后面的过滤。这是考虑到了在过滤器的前面的一侧细菌会繁殖,虽然过滤器的孔径在理论上比细菌的大小要小,但最终在过滤器后面一侧可能还会发现细菌。另外的顾虑是过滤器潜在的滋生物聚集,这可能增加了微生物生长的机会。然而,循环泵后面的过滤器有时应用于水系统当中。系统设计应以所获得的储罐前的水质为基础。不能依靠储罐后面的过滤器对水进行纯化处理。
『柒』 求助膜超滤的小试设备
超滤根据设备的构造不同分很多种类型,比如:
平板超滤膜设备专(有机属板式超滤膜设备、无机板式超滤膜设备),在工业物料分离应用中主要用于物料的澄清过滤、分离蛋白、酶制剂浓缩等等应用;在水处理领域被做成另外一种组件形式:MBR,用于污水处理。
管式超滤膜设备(有机管式超滤膜设备、无机管式超滤膜设备),在工业物料分离应用中用于物料的澄清过滤,如发酵液过滤、植物提取澄清过滤、乳品澄清等等;在水处理行业通常用于用于作为污水处理的预处理以及油水分离。
卷式超滤膜设备,在工业分离应用中主要用于脱色除杂,去除可溶性蛋白杂质等等
中空纤维超滤膜设备,主要用于水处理行业的反渗透预处理。
以下是网上找的几种小试设备的图,供参考:
『捌』 超滤膜能过滤掉水中的细菌和病毒吗苏打水中的细菌能否用超滤膜过滤
超滤膜是一种孔径规格一致,额定孔径范围为0.001-0.02微米(即1——20纳米)的微孔过滤膜。在膜的一侧施以适当压力,就能筛出小于孔径的溶质分子,以分离分子量大于500道尔顿、粒径大于2~20纳米的颗粒。
细菌的大小因种类而差别很大,球菌大小以直径表示;杆菌、螺菌用长度和宽度表示。螺菌的长度一般以菌体两端的距离计算,但按螺旋的直径和圈数计算才是螺菌的真正长度。测量细菌大小一般用显微镜测微尺,常用的单位是微米(micrometer,μm,1μm=10-3mm)。最小的细菌只有0.2微米,最大的可长达80微米,但最常见的多数细菌为:球菌0.5~1微米,杆菌0.2~1.0×0.7~3微米,螺菌0.3~10×1.0~50微米。
病毒比细菌小得多。直径在20~40纳米之间。大的如痘病毒,大小为200×250-350纳米,与小的细菌相近;小的如口啼疫病毒,直径只有22纳米
所以,超滤膜能过滤掉水中的细菌和病毒
我找了一下,关于细菌超标的广告
饮料厂家怎么消毒?食品加工如何消毒
控制食品微生物,生产企业如何控制食品加工过程中的细菌有没有一种杀菌剂,能够广谱杀菌而被广泛的应用于复杂的食品饮料加工行业过程?有没有一种杀菌剂能够在杀菌、抑菌的同时,不会改变食品饮料的口味、颜色?有没有一种杀菌产品使用后没有任何不良后果,而且可以简单的让食品和饮料通过国家甚至全球机构的检测?诺福的出现让以上问题的答案成为肯定!
诺福杀菌剂作为全球最纯净的杀菌剂,诺福由欧洲技术打造,在很多国家和地区被广泛使用。其合作伙伴包括国内大型的海生果汁、山东的安得利、深圳的麦考斯、布农姐妹等等,这里就不一一例举了。
诺福具备以下特点:
1 具有超强的杀菌能力,集:杀菌,消毒,保鲜等多项功能于一体。能够解决食品饮料细菌超标等问题,同市场上类似的产品相比,诺福杀菌剂更关键就是不会产生抗药性和耐药性。
2 诺福能够在不改变口感、颜色、PH值的情况下,让您的产品更具有绝的优势。而且应用非常简单,不需要投入太多的人力、物力以及掌握太多的技术就可以应用,关键是可以节约更多的成本。
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『玖』 发酵液深度除杂用什么技术比较好
您好,关于这个问题,推荐您考虑使用陶瓷纳滤膜(翃翌)产品进行尝试,纳滤膜可截留小于20Kd及以下的颗粒物质,在正常运行、清洗方面与陶瓷超滤膜操作类似,可以最小代价完美替代您目前现有的工艺。希望我的回答对您有帮助。
『拾』 蛋白酶加工厂,体系含杂质,需要先进行澄清和除杂,后进行浓缩。请问有什么好的办法
目前,蛋白酶的传统纯化方法主要为板框和离心,主要存在收率低、生产效率低下和和分离精度低等缺点。膜分离技术具有过程简单、无化学相变、冷态过滤和节能环保的优点,已被广泛应用于生物医药的分离和浓缩。考察到体系内杂质较多,容易膜污染,建议使用陶瓷膜技术。工艺段可以设计为:陶瓷超滤膜先进行预处理,去除杂质,具有分离精度高和工艺稳定的特点。然后,用陶瓷纳滤膜,孔径在2~5nm左右,进行目标产物蛋白酶的浓缩。