亚洲城游戏官方

模拟移动床(SMB)色谱


与传统的分批间歇色谱法相比,SMB工艺可使纯化的物质产率更高,同时减少洗脱剂和填料的用量。

传统的色谱分离只有一个色谱柱,只有一小部分的柱参与分离,而占主导地位的部分对生产率没有贡献。在SMB过程中,整个柱床被有效地使用。当所有体积电流被优化时,就形成一个静止状态。换句话说,中等浓度的纯化的提取物和萃余液的电流不再变化。在这种情况下,系统可以连续运行。
在炼油工业中,由于采用蒸馏法不能有效地分离二甲苯异构体,故原用于SMB分离。如今,这项技术已经建立并用于制糖工业、手性分离和制药原料的生产。

SMB色谱法是一种连续色谱技术,将二元或假二元混合物分离为纯物质或馏分。与传统的间歇色谱法相比,该工艺可使纯化的物质产率更高,同时减少洗脱剂和填料的用量。


详情介绍



与分批间歇色谱不同,在SMB过程中,不仅液体相运动,固相也以逆流方式移动到液相中。同时,各个区域的工作电流也不同。图中所示的概念是典型的四区域版本SMB配置。

(SMB流程机理)

2区和3区是分隔带。在区域1和4中,再生液或再生固相。进料(组件A +  B)被送到所示的“SMB柱”的中间。液相(洗脱液或解析剂)从底部到顶部穿过和运输组分A(蓝色)。组分A连续从系统中流出,这个萃取液是一种纯物质。固相(固体)从顶部到底部传输,运输组件B(红色)。从系统中流出作为萃取物的组分B是纯的。在整个柱系统中,这两个组分的分布很容易被浓度分布曲线进行识别。

固相的运动是通过在闭合回路中串联一定数量的列和按规定时间间隔逆时针旋转列来实现的。这个过程的形成示意图如图所示。四个泵被集成到系统中。两个泵用于添加饲料和新鲜洗脱液,两个泵用于内部流动的维护。根据需要,通常使用8,  12个或16个色谱柱。一般情况下,列在各个区域中均匀分布(例如2/2 /  2/2)。然而,根据分离问题,它们可以非对称分布(例如1/3/3/1)。除了四个区域之外,还可以实现三、五或八个区域的概念。后两者可用于三组分分离。也可以将复杂的混合物分离成两个有价值的物质组分(假组分)。

(经典4区SMB配置)

传统的色谱分离只有一个色谱柱,只有一小部分的柱参与分离,而占主导地位的部分对生产率没有贡献。在SMB过程中,整个柱床被有效地使用。当所有体积电流被优化时,就形成一个静止状态。换句话说,中等浓度的纯化的提取物和萃余液的电流不再变化。在这种情况下,系统可以连续运行。
在炼油工业中,由于采用蒸馏法不能有效地分离二甲苯异构体,故原用于SMB分离。如今,这项技术已经建立并用于制糖工业、手性分离和制药原料的生产。

捕获SMB

SMB系统的灵活的设计,允许您在系统运行连续的FPLC纯化。使用AZURA实验室SMB进入生物纯化的未来,运行下游工艺,具有生产率高和低的成本。

平行分批色谱
只需在系统中添加检测器,然后运行批处理并行运行,或者使用系统进行单批运行。例如,可以使用八色谱柱设置并行运行四个分离。

 

SMB优势


批处理色谱(单色谱柱)SMB色谱(多色谱柱)
无限次馏分2个馏分,没有废液
典型回收率低于80%回收率达到100%
要么高纯度,要么高产出同时高纯度和高产出
等压或梯度等压(步进梯度有可能)
高溶剂消耗低于批处理消耗的10%
高度稀释产品产品浓度与进料相当


 

 

模拟移动床(SMB)— 木糖醇连续纯化的有力工具

模拟移动床色谱(SMBC)被用于从一个分批培养发酵木糖醇的纯化。这一过程使木糖醇纯度接近100%,回收率高。因此,可以从生物木糖木糖醇转化过程中大规模纯化木糖醇。

在欧洲Valor  Plus研究项目中,研究了一种替代木糖转化的生物方法。利用一株假丝酵母菌株,将半纤维素水解液中的木糖转化为木糖醇。对发酵醪液进行高效液相色谱分析表明,木糖转化为木糖醇是成功的。在等度洗脱方式,基于聚合物Eurokat柱分离目标物质木糖醇在色谱末端洗脱,所有的因素应用在SMB过程。

(发酵醪液SMB工艺色谱设计,两组分“残液”和“萃取”
1mL进样,Eurokat Ca 150X20mm,25-56um颗粒,4mL/min,50°C)

SMB色谱法是一种连续色谱技术,将二元或假二元混合物分离为纯物质或馏分。与传统的间歇色谱法相比,该工艺可使纯化的物质产率更高,同时减少洗脱剂和填料的用量。

使用AZURA®SMB系统,在发酵醪液生产纯化,高纯度和产量的木糖醇。这种纯化过程允许大量的生产量。

 

联系亚洲城游戏官方科技索取应用文章(marketing@ezbikeproducts.com

完善的质量管理体系 认可的售后服务

北京亚洲城游戏官方(中国)集团公司售后服务通过ISO9001质量管理体系认证,用户可以得到标准化的安装、调试、维护、保养。亚洲城游戏官方科技是LUMTECHTM品牌仪器在中国的销售公司,并且负责技术服务、售后服务。

【制造商及产品历史】

德国Knauer公司(德国柏林)成立于1962年,是欧洲家HPLC生产厂家,具有40多年专业经验。它是欧洲三大著名HPLC品牌,以可靠技术,提供HPLC完整解决方案著称;同时它也是欧洲著名HPLC色谱柱和填料供应商。Knauer在国际上以OEM(贴牌订制)业务为主,是许多国际知名品牌的OEM供应商。

 

 

 

优化的AZURA 实验室SMB系统,通过多柱对小分子或生物分二元混合物分离,克级规模。
AZURA SMB系统A29000是实验室标准配置,它由7个八位阀和4个AZURA P4.1S泵组成,置于ASM2.1L辅助模块中。压力范围高,生物相容性高以及多位阀灵活性,使得该系统成为经典SMB色谱和捕获SMB的方案。

优化的AZURA中试SMB系统,二元混合物分离达到克级到公斤级。
AZURA中试SMB系统的特别之处是连续运行模式和高生产率。
SMB标准配置含有4个P2.1L泵和7个多位阀集成在4个AZURA辅助模块ASM 2.1L,界面友好的软件PurityChrom® MCC和所需计算机硬件都含在里面。
针对每一个分离的特殊需要,SMB系统可自由配置(例如闭环、开环、三区)和升级(如检测器、流量计)。
大压力为344bar(八色谱柱)或16色谱柱(50bar)是可能的。根据您的应用程序,可以加热或冷却柱,以确保佳和稳定的分离条件。可选用不锈钢或生物惰性版本。
上灵活的SMB系统
使用多种不同的升级选项,或者只需添加一个检测器来构建SMB色谱系统,完全符合您的需要。

主要特点:
高500ml/min
多240bar(8个色谱柱)
多16个色谱柱(50bar)
可以加热或冷却
不锈钢和生物惰性版本
添加几个检测器来监视进程的稳定性
使用流量计测量和监测每个区域的准确流量

升级(梯度进样泵或额外的阀)

SMB操作点计算器
吸附等温线可以输入到一个集成的开始点计算器。生成的值可以很容易地通过视觉反馈进行检查。 参数将直接传送到SMB参数向导程序中。

客户定制多柱色谱(MCC)方案

多组泵头、检测器、阀驱动、多位阀以及控制系统组成客户定制MCC系统,满足用户工作需要。

在制造中,模拟移动床(SMB)过程是实施色谱分离的高度工程化过程。它用于从一种或多种其他化学化合物中分离出一种化学化合物或一种化学化合物,以比使用简单(批量)色谱法所能获得的成本更低的成本提供大量的纯化或富集材料。它不能提供任何分离或纯化,不能通过简单的柱纯化来完成。这个过程相当复杂。它为色谱纯化带来的单一好处是它可以大大降低成本生产大量的高纯度原料。降低成本的原因是:使用较少量的色谱分离介质固定相,连续和高速生产,以及减少溶剂和能量需求。这种改进的经济性能是由一个阀门和柱子装置引起的,该装置用于无限期地延长固定相,并允许非常高的溶质负载量。

在常规的生产色谱法移动床技术中,进料入口和分析物回收是同时且连续的,但是由于连续移动床的实际困难,提出了模拟移动床技术。在模拟移动床技术中,不是移动床,而是将进料口,溶剂或洗脱液入口以及所需产品出口和不希望的产品出口位置连续地移动,给出移动床的印象,连续流动固体颗粒和液体沿固体颗粒的相反方向连续流动。

真正的移动床色谱(TMBC)只是一个理论概念。其模拟SMBC是通过使用多个串联的柱子和一个复杂的阀门装置来实现的,该装置提供了进料混合物和溶剂的流动,以及“洗脱液”或“解吸剂”在任何柱子上的进料。阀门和管道布置及其预定控制允许定期切换样品入口的一个方向,溶剂以相同的方向进入但在连续环路的不同位置,同时改变快速产品和慢速产品取出位置也以相同的方向移动,但在环路内的不同相对位置处移动。

具体而言,SMB系统具有两个或更多个相同的柱,其通过多端口阀连接到流动相泵,并且彼此连接。 管道配置的方式是:

a)所有色谱柱将串联连接,形成一个连续的循环
b)典型地,每根柱子之间将有四种工艺流程的供应:进料混合物,离开纯化的快速组分,离开纯化的慢速组分,以及进入的溶剂或洗脱液和
c)每个过程流(两个入口和两个出口)将在设定的时间(步骤时间)之后以相同的方向进行。

SMBC的优点是生产率高,因为系统可以接近连续,而缺点是它只能进行一次混合物切割。因此,它非常适合分离二元混合物。通过多次切割,类似于一系列蒸馏塔,多种化合物可以从两种以上化合物的混合物中分离出来。关于效率,它与简单的色谱技术比如连续蒸馏和间歇蒸馏相比。

SMB通过减少柱体积,减少色谱分离介质(“填充”或“固定相”),使用更少的溶剂和更少的能量,并且需要更少的劳动力来提供更低的生产成本。

在工业规模上,SMB色谱分离器连续运行,与分批色谱法相比,需要更少的树脂和更少的溶剂。 连续操作有利于操作控制和整合到生产工厂。 低洗脱液消耗高产品浓度高生产率连续过程该系统可用于超临界流体萃取以获得大量的特定产品。

与单柱操作相比,SMB的弊端是投资成本较高,复杂性较高,维护成本较高。 但是与简单的分批分离相比,这些缺点被更好的收率和低得多的溶剂消耗以及更高的生产率有效地补偿。

为了纯化,特别是从多组分混合物中分离中间单一组分或部分,SMB不是理想的适合的。  通常情况下,一台中小企业只能将两个部分分开,但一系列中小企业可以进行多次切割,并从一种多组分混合物中纯化出一种或多种产品。  SMB不适合溶剂梯度。 溶剂梯度纯化对于某些生物分子的纯化可能是优选的。  克服两部分限制和应用梯度的连续色谱技术是多柱逆流溶剂梯度纯化(MCSGP)。

在尺寸排阻色谱中,在分离过程由熵驱动的情况下,不可能通过温度或溶剂梯度提高色谱柱获得的分离度。  因此,这些分离通常需要SMB,以延长被分离的分子或颗粒之间的可用保留时间差。  SMB在制药工业中也非常有用,在这个工业中,必须以非常大的规模分离具有不同手性的分子。 为了纯化果糖,例如  在高果糖玉米糖浆或氨基酸,生物酸等工业规模上,使用模拟移动床色谱法以提高生产的经济性。