蛋白質(zhì)離子交換色譜的吸附傳質(zhì)動力學(xué)研究.pdf

1、色譜過程理論研究對于色譜介質(zhì)的理性設(shè)計(jì)以及色譜操作的過程優(yōu)化有著極其重要的意義。圍繞目前生物大分子分離純化過程中最常用的液相色譜技術(shù)--離子交換色譜，作者開展了以下的研究工作： (1)推導(dǎo)了基于Maxwell—Stefan理論的平行擴(kuò)散模型(MS-ParD model)，用實(shí)驗(yàn)獲得的蛋白質(zhì)吸附動力學(xué)數(shù)據(jù)對該模型及其兩種簡化形式——孔擴(kuò)散和表面擴(kuò)散模型，進(jìn)行了分析，證明了該模型的合理性，及其相對于基于Fick定律的傳統(tǒng)內(nèi)傳質(zhì)模型的

2、優(yōu)越性。然后，將MS—ParD model推廣至雙組分蛋白競爭性吸附的情形(BiMS—ParD model)，并結(jié)合雙組分競爭性Langmuir吸附等溫線方程，用BiMS-ParD模型分析了BSA和BHb在陽離子交換劑SP Sepharose FF上的競爭性吸附。取得了較好的結(jié)果。 (2)推導(dǎo)了一個結(jié)構(gòu)化的平行擴(kuò)散模型(SParD model)，用于描述多孔色譜介質(zhì)內(nèi)蛋白質(zhì)吸附傳質(zhì)過程。在模型中考慮了表面擴(kuò)散、限制性孔擴(kuò)散、介質(zhì)

3、的孔徑分布和蛋白質(zhì)吸附造成的有效孔徑的縮小。用實(shí)驗(yàn)獲得的蛋白質(zhì)吸附動力學(xué)數(shù)據(jù)對該結(jié)構(gòu)化平行擴(kuò)散模型進(jìn)行了詳細(xì)的分析，證明了其合理性，并對多孔離子交換色譜介質(zhì)內(nèi)的蛋白質(zhì)傳質(zhì)和吸附行為有了更深層次的理解。 (3)利用微色譜柱，實(shí)現(xiàn)了共聚焦激光掃描顯微鏡(CLSM)對蛋白質(zhì)吸附過程的在線觀察?？紤]到共聚焦觀察中普遍存在的光削弱效應(yīng)對定量分析的影響，根據(jù)CLSM成像機(jī)理，推導(dǎo)了一個具有普適性的光削弱方程，基本實(shí)現(xiàn)了CLSM的定量分析。隨