场流分离技术
【精品文章】固体催化剂宏观性质
固体催化剂宏观性质
固体催化剂的宏观性质主要包括两个方面：宏观结构和宏观性能。
1、固体催化剂宏观结构
图1 催化剂的宏观性质
固体催化剂宏观结构主要包括：催化剂密度，如表观颗粒密度(假密度)、骨架密度(真密度)和表观堆积密度；颗粒形状和尺寸；比表面；孔结构，如孔径、孔径分布、孔容和孔隙率。
1.1催化剂密度
表观堆积密度：包含了颗粒间的空隙及内孔体积。
它是指以催化剂颗粒堆积时的体积为基准的密度，为它的数值随颗粒形状及装填方法而变化。
测试方法：通常是将一定质量的催化剂放在量筒中，使量筒振动至体积不变后，测出表观体积Vb进而求得表观堆积密度。
颗粒表观颗粒密度：又称假密度，包含了开口细孔及封闭内孔体积。
它是指以单个颗粒体积为基准的密度。
形状规则的大颗粒可直接测得其体积，小而不规则的颗粒通常采用汞置换法（利用汞在常压下只能进入粒径大于5000纳米孔的原理。
）测出颗粒间隙Vi后求得，但要注意可能存在的毛细管效应，因为小颗粒集聚体能形成汞不能渗入的颗粒间小孔。
真密度：只含骨架体积，又称骨架密度，真密度是催化剂颗粒的真实平均密度，不含空隙及孔隙体积。
可用流体置换法测定。
通常用氦置换法测定多孔物质的真密度最精确，因为氦的有效原子半径仅为0.02nm，容易渗入非常细小的孔内。
非对称场流af4检测原理
非对称场流AF4检测原理一、场流分离技术1.1场流分离原理非对称场流分离技术（Asymmetric Field Flow Fractionation，AF4）是一种基于流体力学的细胞分离技术。
该技术通过在流动的流体中施加一个非对称的电场或磁场，使得不同大小的细胞或粒子在流动方向上受到不同的力，从而实现细胞的分离。
1.2场流分离设备AF4设备通常由分离室、电源、检测器等部分组成。
分离室是设备的主要组成部分，通常采用聚合物或玻璃等材料制成。
电源为设备提供电场或磁场，而检测器则用于检测细胞或粒子的流速和大小。
1.3场流分离操作流程AF4操作流程通常包括以下几个步骤：（1）将待分离的细胞或粒子溶液加入到分离室中；（2）开启电源，施加非对称的电场或磁场；（3）细胞或粒子在流动方向上受到不同的力，从而实现分离；（4）通过检测器检测细胞或粒子的流速和大小；（5）收集分离后的细胞或粒子。
二、细胞识别与分类2.1细胞识别方法AF4技术通常采用光学或电学方法对细胞进行识别。
光学方法包括荧光染色、散射光等，而电学方法则包括电导率、电阻抗等。
这些方法可以提供细胞的形态、大小、内部结构等信息。
2.2细胞分类依据根据细胞的识别结果，AF4技术可以根据细胞的形态、大小、内部结构等信息进行分类。
不同的细胞类型在AF4分离过程中表现出不同的流速和大小，从而可以被区分开来。
2.3细胞分类结果通过AF4技术对细胞进行识别和分类后，可以得到不同种类的细胞群体。
这些细胞群体可以用于后续的研究和分析，如细胞功能、疾病诊断等。
三、信号转导与检测3.1信号转导途径信号转导是指细胞内外的刺激信号通过一系列的化学反应和物理变化传递到细胞内部，引发一系列的生物学反应。
AF4技术可以对细胞信号转导过程进行检测和研究。
3.2信号转导检测方法AF4技术可以通过对细胞内外的化学物质进行检测和分析，了解信号转导过程中的关键分子和反应路径。
此外，AF4技术还可以结合其他技术手段，如荧光共振能量转移（FRET）、荧光漂白恢复（FRAP）等，对信号转导过程进行更深入的研究。
热场流分离理论
热场流分离理论*蒋东霖（长春师范大学工程学院，吉林 长春 130032）摘 要：热场流分离技术是一种方便快捷的分离、分析技术，热场流分离理论是物性分析、分离领域中新的分离理论，其具有分离系统设备简单、应用领域广泛、分离过程效率高和不破坏物质物理化学性质等优点。
文章介绍了热场流分离理论的基本原理及工作过程，描述了热场流分离设备的主要结构，总结了热场流分离理论的国内外发展现状和主要应用领域，展望了热场流分离理论技术的应用发展方向。
关键词：热场流；分离；应用中图分类号：TQ028.8 文献标志码：A 文章编号：1672-3872（2019）18-0010-02——————————————基金项目： 吉林省教育厅“十三五”科学技术项目“热场流分离聚合物芯片关键技术研究”（JJKH20170652KJ）作者简介： 蒋东霖（1979—），男，吉林长春人，副教授，高级工程师，研究方向：高精密检测。
1 场流分离理论概述场流分离理论是由J.C. Giddings 博士最早在20世纪60年代提出的。
场流分离理论是一种类似于色谱分离的一种分离技术，如图1所示，在上下平板间有一扁平带状流道，流道内载液流动特性为层流，其流型为伯肃叶流，速度抛面为抛物线型。
外加力场垂直与洗提载液流动方向施加，在外加力场和洗提载液的共同作用下，根据待分离微颗粒本身属性，使不同成分、不同形状、大小的物质微粒处在距下壁（积聚壁、冷壁）不同的高度位置上，从而使物质微粒获得了不同的移动速度，进而达到分离的目的。
热场流分离（Thermal Field Flow Fractionation），其施加的外加力场为温度场，其实就是在热场流分离微流道的上下壁面形成个温度梯度，这个温度梯度很大，分离流道的上下壁面的温度差却不是很大，这是因为场流分离微流道的高度非常小，一般只有几十微米到几百微米，热场流分离理论可用于颗粒的粒径小到纳米，大到几十微米微粒的提取和分离，其具有测量速度快、设备简单和不破坏被分离物质颗粒的物理化学性质等优点，热场流分离整个过程通常只需10～20min [1-4]。
中山大学-化工分离新技术-第二章：分离基础
nB nA nB
)]
分离----负熵的生成：
蒸馏过程 d(S) Q( 1 1 ) 0
dt
T1 T2
T1：液面蒸汽 T2 ：冷凝管入口
分离的理论耗能量（最小功）：
Wmin, T
RT[n A
ln(
n
nA A n
B
)
n
B
ln( nB nA nB
)]
三、 分离方法的分类
● 平衡分离过程
利用相间平衡 ▲相平衡：在分离过程中形成新相 ▲分布平衡：分离前引入第二相，
物理性质
力学性质：密度、摩擦系数、表面张力、尺寸、质量 热力学性质：熔点、沸点、临界点、转变点、蒸气压
、溶解度、分配系数、吸附平衡
电、磁性质：电导率、介电常数、迁移率、 电荷、淌度、磁化率
输运性质：扩散系数、分子飞行速度 化学性质
热力学性质：反应平衡常数、化学吸附平衡 常数、离解常数、电离电位
反应速度性质：反应速度常数 生物学性质
4)电子给予体-电子接受体间的作用力（电荷 迁移，荷移配合物）
电荷迁移是一种特殊的相互作用，即两个 分子结合成一个荷移配合物，如Ａ＋Ｂ-。这 种力叫荷移力，实际上是一种电子转移。
5）分子间引力的选择性（集团电荷力） 分子内存在着一种集团的电荷力,而这种力
的作用又与分子结构的空间构型是否相适应 而起作用。
根据相的相对位置或运动状态，有的分离过程把它 们分成固定相和流动相。
在两相间的分离常涉及到界面。界面存在 一化学位垒。“选择性界面”常用于分离。
流动 (Flow) 与分离
“流”一词用来描述所有流体的位移。分 离可以在静止（非流）体系和流体系进行。
● 对流、随机流等寄生流：（非生产型、破坏性的） ● 混流（搅动）：如萃取中摇动混合，只对加速迁移和 加快平衡起作用，而对分离的性质并不产生影响 ●（外加）定向流：流动相、载气等
EVs检测方法整理
EVs检测⽅法整理A、EVs外部特征（⼤⼩和表⾯蛋⽩）检测⽅法1、Dynamic light scattering(DLS)：动态光散射技术原理：通过测量样品散射光强度起伏的变化来得到样品颗粒⼤⼩信息的⼀种技术。
“动态”是因为样品中的分⼦不停地做布朗运动，正是这种运动使散射光产⽣多普勒频移。
步骤：⾸先根据散射光的变化，机多普勒频移测得溶液中分⼦的扩散系数D，再由D=KT/6πnr可求出分⼦的流体动⼒学半径r(K 为玻尔兹曼常数，T为绝对温度，n为溶液的粘滞系数)关键参数：浓度（不能太浓，易发⽣⼆次散射，导致检测信号减弱）/光到样品以及散射光到检测器的距离。
测量粒径范围：1nm-6um优点：样品制备简单，不需要特殊处理，可以反映样品分⼦真实状态；速度快，样品可回收；灵敏度⾼。
缺点：分析粒径差不多的样品⽐较准确。
对于样品颗粒⼤⼩差异⼤的，并不是很准确。
如果样品中有⽐较多⼤颗粒样品，⼩颗粒样品的测量结果会受影响；不能检测荧光信息。
2、Nanoparticle tracking analysis (NTA)：纳⽶颗粒跟踪技术原理：与DSL类似。
利⽤激光光源照射纳⽶颗粒悬浮液，利⽤全⿊背景则功能强信号，可以清晰观察到带有散射光的颗粒的布朗运动。
可以进⾏计数统计、浓度检测。
具有荧光模式。
测量粒径范围：10nm-2000nm（有⽂献报道能检测EV的最⼩粒径为70nm）样品浓度范围：0.5E+6-1E+10/cm3,相⽐于DLS更低。
推荐分析1000-10000个。
缺点：1、荧光模式和散射模式是分开的。
2、计术限制，检测的是⼆维平⾯信息，⽽Z 轴⽅向是检测不到。
3、Flow cytometry:流式细胞仪粒径检测极限：300-500nm4、Raman Microspectroscopy（RM）：拉曼光谱原理：基于⾮弹性散射（改变⽅向和频率）。
优点：可⽤于EVs亚型的鉴定缺点：价格昂贵，技术要求⾼；样品制备和采集时间长，10-100个/⼩时；信号弱，⾮弹性散射信号强度⼩于弹性散射信号的1/10000；测量重复性差；EVs置于⾼剂量的光线下，会产⽣光反应，且是不可逆的。
分离科学-场流分级
这里Rg是气体常数，T是绝对温度。
结合λ的定义可以得到：
l Rg T R g w λ= = = w Fw ∆E
其中∆E=Fw，是外场使溶质移动距离w所消耗的能 量。这个式子表明λ是热能和场能之比。
载流的作用 载体（溶剂）在柱中沿着z轴方向流动。当流 速不大时，在相距为w的无限大平板之间载流的速 度分布V（x）是抛物线型，由下式确定：
随着溶质分子的浓度在某一壁附近的增大，扩散效应立 即产生。它的作用方向和外场方向相反，单位时间内通过 垂直于x轴的单位面积的溶质流Jx和U、溶质分子的区域浓 度C以及溶质的扩散速度有关，可以写成：
dC Jx = D − UC dx
式中D是溶质的扩散系数。当达到稳态时，纯物质流为0， 于是得到：
dC D = UC dx
此式子表明，V是溶质浓度和载流速度这两种分布 的综合。不同溶质分子的C（x）和V（x）不同，因 此Vs不同，于是产生分离。
溶质分子的保留值 溶质分子的相对保留比R为溶质的平均流速和载 体的平均流速之比，或按照色谱的定义，为柱子的 死体积和溶质的保留体积之比：
Vs V0 R= = r <V > V
很显然
0 ≤ R ≤1
从前面的式子可以得到：
R = 6λψ ( x )(2λ )
这里ψ(x)是朗之万函数
1 ψ ( x) = coth( ) − x x
当保留值非常小的时候，可以近似为
R = 6(λ − λ )
2
λ →0
简化为
R = 6λ
分子量大的溶质分子由于被外场压缩得紧靠一些， λ或者l很小，因而保留很强，R很小。 分子量较小的溶质分子则相反。也就是说，分子 量大的分子具有较大的保留体积，在柱子内停留时 间长，后流出。 这和凝胶色谱的流出次序是相反的，属于正流出。 保留参数不仅和分子大小有关，还和其他的物理化 学参数有关。
重力场流分离实验微流道设计
４ 结 束 语
本文 应用 Ｃ Ｄ 软 件分 析 了重 力 场 流分 离 微 流 Ｆ 道 内 的流场分 布情况 ， 论 了圆形端 口、 讨 三角形端 口
推动产 生 的 ， 以洗 提 载液 速 度 分 布均 匀 且 压 力梯 所 度 恒定 必然 导致 颗粒运 动 比较平 稳 ； 截面情 况下 ， 变 载液速 度 随着流 道 宽度 的较 小 而增 加 ， 载液 的速度 分 布不 均匀 ， 压力 梯 度 随 流道 变 化 将导 致 颗 粒 运 动 不 平稳 。因此第 一种 流道 ， 即等截 面流 道情 况下 ， 重 力场 流分离 效果 最好 。
示 。
当ｒ 时， 一１ 三角形流道入 口流体速度等值线 如图
５ 所示 ， 三角形流道 出口速度矢量分布如图 ６ 所示 。
图 ５ ｒ １时三 角 形 流 道 入 １ 速 度 等 值 线 图 ＝ ： ３
・
图９ ｒ ＝２时三 角形 流 道 入 口速 度 等 值 线 图
６ ・ ８
Ｃ ａ ｇ ｈ ｎ １ ０ ２ ，Ｊ ｌ ，Ｃ ｉａ；２ Ｃ ａ ｇ ｈ ｎＲｅｅ ｒｈ Ｉ ｓｉ ｔ ｏ ｃ ａ ｉａ ｈ ｎ ｃ ｕ ３ ０ ２ ｉｉ ｎ ｈｎ ． ｈ ｎ ｃ ｕ ｓａ ｃ ｎｔｔ ｅｆ ｒＭｅｈ ｎｃ ｌ ｕ
Ｓ ｉｎ ｅＣ ． ｔ ． Ｃ ａ ｇ ｈ ｎ １ ０ １ ，Ｊ ｌ ｃｅ ｃ ｏ ，Ｌ ｄ ｈ ｎ ｃ ｕ ３ ０ ２ ｉ ｎ，Ｃ ｉａ ｉ ｈｎ ）
流道截面 的长 度为 ３ ０ ０ ｍｍ， 度 为 ２ ｍ 洗 提 载 液 宽 ０ ｍ，
１ 引 言
Ｊ Ｃ Ｇ ｄｉｇ ． ． ｉｄ ｓ博 士 提 出 的 场 流 分 离 技 术 （ ｉ ｄ ｎ Ｆｅ ｌ Ｆｏ ｒｃｏ ａ ｏ ） ｌｗ Ｆ ａｔ ｎ ｔ ｎ 具有低 成本 、 ｉ ｉ 高效 率 、 用广 等诸 应 多优 点【 ， １ 目前 在 很 多领 域都 得 到 了重 要 的应 用 ］ ］ 。 重力 场流分离 实验 效果 的影 响 因素有 很 多＿ ］ 其 中 ３ ， 重力 场流分离 微流 道 的形状 占有 重要 的地位 。本 文 应用 Ｃ Ｄ辅助软件对不 同形 状 的微流道 内洗 提载液 Ｆ 流场做 出了仿真计算和研究 ， 总结 了不 同流道 端 口和 流道 截面形状 内部流场 的特点 ， 实现重 力场 流分离微
场流分离技术
场流分离技术的研究摘要：场流分离是一种方便快捷的分析分离技术，它具有设备简单，应用广泛，效率高等优点。
该文介绍了场流分离原理及理论，描述了场流分离设备的主要结构，着重讲述了电场流分离、热场流分离、沉降场分离、流场流分离的方法及应用。
比较了不同场流分离技术的差异，展望了场流分离发展的方向。
关键词：场流分离，电场流分离，热场流分离，沉降场分离，流场流分离1场流分离简介场流分离（Field flow fractionation—FFF）作为一种新的分离技术，最早是由Giddings博士在1966年提出的，它可用于大分子、胶体和微粒的分离[1]。
Giddings提出在相距很近的上下平板间构成扁平带状流道，载流液流于其中。
载流为层流，其流型为抛物线型，中心线上速度最大。
侧向场从侧面垂直于流动方向施加，侧向场导致不同成分处在距下壁不同的位置上，从而有不同的移动速度，在此前提下进行分离。
通常情况下，我们把由上下平板构成的扁平带状流道，称为分离流道或称为分离室。
FFF是一种基于流动的分离方法，像色谱法一样，典型的场流分离运行过程中，被分离样本是以窄样品带的形式或脉动液流的形式被注入分离流道。
一个连续流动的液体作为分离载体，通常我们把该流动液体称为分离载液。
向场施加后样本中的微粒将向某一流道壁面浓聚，该壁面被称为积聚壁。
FFF系统中，矩形流道的宽高比一般大于100:1。
对于这样一种流道，当液体流经此流道时，我们可近似地将液体的流动看作是在两无限大平面间的流动。
同时场流分离流道的厚度很小，因此流道内液体的流速剖面为抛物线形或近似抛物线形的二维层流。
其流速剖面如图1-1所示。
2场流分离原理及理论2.1场流分离原理在FFF系统中,由于矩形微流道的宽高比大于100∶1,因此流速剖面近似为二维层流。
分离场垂直于流动方向施加。
样品组分除了随载流的纵向流动外在分离场的作用下，还存在垂直于流道的漂移运动。
由于FFF流道高度极小，因此样品仅需要扩散很短的距离就可以到达场力与扩散力平衡的位置。
非对称场流分离技术在蛋黄浆质低密度脂蛋白粒径表征中的应用
非对称场流分离技术在蛋黄浆质低密度脂蛋白粒径表征中的应用张文惠;蔡春雪;王静;毛震;李月秋;丁良;申世刚;窦海洋【摘要】通过自组装的非对称场流分离系统(AF4)与紫外可见光检测器联用分离表征了笼养鸡蛋、柴鸡蛋、鹌鹑蛋和鸭蛋蛋黄浆质中的低密度脂蛋白(LDL).在近似蛋黄浆质生理条件下,研究了进样量、交叉流流速、膜的类型对AF4蛋黄浆质中LDL分离表征的影响;考察了该方法的精密度.在优化的AF4分析条件下,检测出了笼养鸡蛋、柴鸡蛋、鹌鹑蛋和鸭蛋蛋黄浆质中LDL的水力学粒径分布.LDL的AF4洗脱峰高和峰面积的日内精密度分别为1.3%和1.9%(n=7),日间精密度分别为2.4%和2.3%(n=7).研究结果表明,该方法可用于分离禽类蛋黄浆质中的LDL,同时能够得到LDL水力学粒径分布.%Home-made asymmetrical flow field-flow fractionation (AF4) system, online coupled with ultraviolet/visible (UV/Vis) detector was employed for the separation and size characterization of low density lipoprotein (LDL) in egg yolk plasma.At close to natural conditionof egg yolk, the effects of cross flow rate, sample loading, and type of membrane on the size distribution of LDL were investigated.Under the optimal operation conditions, AF4-UV/Vis provides the size distribution of LDL.Moreover, the precision of AF4-UV/Vis method proposed in this work for the analysis of LDL in egg yolk plasma was evaluated.The intra-day precisions were 1.3% and 1.9% (n=7) and the inter-day precisions were 2.4% and 2.3% (n=7) for the elution peak height and elution peak area of LDL, respectively.Results reveal that AF4-UV/Vis is a useful tool for the separation and size characterization of LDL in egg yolk plasma.【期刊名称】《色谱》【年(卷),期】2017(035)008【总页数】5页(P855-859)【关键词】非对称场流分离;低密度脂蛋白;粒径表征;蛋黄浆质【作者】张文惠;蔡春雪;王静;毛震;李月秋;丁良;申世刚;窦海洋【作者单位】河北大学医学院, 河北保定 071000;河北大学化学与环境科学学院,河北保定 071002;河北大学医学院, 河北保定 071000;河北大学化学与环境科学学院, 河北保定 071002;河北大学医学院, 河北保定 071000;河北大学医学实验中心, 河北保定 071000;河北大学医学院, 河北保定 071000;河北大学化学与环境科学学院, 河北保定 071002;河北大学医学院, 河北保定 071000;河北大学化学与环境科学学院, 河北保定 071002【正文语种】中文【中图分类】O658蛋黄浆质中的低密度脂蛋白(low density lipoprotein, LDL)具有乳化、凝胶、抗氧化等特性,被广泛应用于食品工业、药物运输、细胞培养、精子保存等领域[1-4]。
非对称流场流分离技术
非对称流场流分离技术非对称流场流分离技术是一种利用非对称流场实现流动分离、降阻和提高机翼升力的技术。
在航空、航天、汽车、船舶等领域都有广泛的应用。
本文将从流分离的产生原因入手，介绍非对称流场流分离技术的实现方法以及应用。
一、流分离的产生原因流体在流动时会在物体表面产生剪切应力，导致流体靠近物体表面速度降低。
当流体速度很低时，粘性力开始起作用，使得靠近物体表面的流体减速更加明显。
此时，如果物体表面的曲率越大，流体速度降低得越明显。
当流体速度减小到一定程度时，压力逐渐减小，甚至降为负值，流体便会离开物体表面而形成流分离区域。
1. 细表面结构为了减轻发生流动分离时的压力降低，可以在物体表面增加一些细小的凸起或短凸纹，形成微小的涡旋，从而将流体重新引导回物体表面，延缓流动分离的形成。
2. 后掠翼后掠翼是一种斜向后延伸的机翼，使得飞机的机身和机翼成为一个非对称构型。
由于它的形状会导致流体沿翼面流动时在上表面产生压力梯度，而在下表面产生负压梯度，从而延缓了流动分离。
3. 主动流动控制主动流动控制是一种利用主动控制方法来改变流场结构的技术。
通过电磁力、热力学效应等方式改变物体表面的温度或形态，从而改变物体表面附近的流场结构。
这种方法可以实现对非对称流场的控制，从而抑制或延缓流动分离的产生，提高机翼升力。
非对称流场流分离技术在航空领域中应用尤为广泛。
某些新型的喷气式客机采用后掠翼技术，以降低飞行阻力和降低噪声；微型无人机也采用了配有细表面结构的翅膀，以便于在低速时维持稳定的飞行。
在汽车工业中，非对称流场也有广泛的应用。
一些赛车运动中采用了利用主动流动控制技术实现的非对称流场技术，可以在高速行驶时降低空气阻力，提高加速度。
在水力学领域，非对称流场的应用也非常广泛。
滑触摩擦式主传动器压滑离合器采用了细小的凸起表面结构，以减少摩擦力和提高传动效率。
非对称流场流分离技术在航空、汽车、船舶等领域都有广泛的应用。
随着科技的不断进步，我们相信非对称流场流分离技术将会得到更加广泛的应用和推广。
重力场流分离技术及其发展现状
文章 编 号 ：１ ０ — ３ ３ ２ ０ ） ４０ ５ — ５ ０ ４ ４ ５ （ ０ ８ ０ — ２ ８０
重 力 场 流 分 离 技 术 及 其 发 展 现 状
邵 丽 颖 ， 蒋 东 霖ｚ 吕英 军 ，
（１ 空 军 航 空 大 学 航 空 机 械 工 程 系 ；２ 空 军 航 空 大 学 航 理 系 ： 林 长 春 １ ０ ２ ． ． 吉 ３ ０ ２）
第 ３ ４卷 第 ４期
２０ ０ ８年 １ ２月
延 边 大 学 学 报（ 自然 科 学 版 ）
Ｊ ｕ ｎ ｌｏ ｎ ｉｎ Ｕｎｖ ｒ ｉ Ｎａｕ ａ ｃｅ ｃ ） ｏ ｒ ａ ｆＹａ ｂａ ｉｅｓｔ ｙ（ ｔ ｒｌＳ ｉｎ ｅ
Ｖｏ１ ３ Ｏ ４ ．４Ｎ ． Ｄｅ ． ０８ ｃ ２０
摘 要 ： 绍 了重 力 场 流分 离技 术 的 分 离 原 理 、 离 过程 、 离 的洗 提 模 式 以及 重 力 场 流分 离 方 法 的 优 点 ， 综 介 分 分 并 述 了 重 力 场 流 分 离 技 术 的 国 内外 研 究 现状 及 未 来 发 展 趋 势 ． 关 键 词 ： 力 场 流分 离 ； 提 模 式 ；保 持 率 重 洗
离技 术可 以从 老 鼠骨髓 中分 离 出造血 干细 胞．
现代分离技术在医学领域的应用
现代分离技术在医学领域的应用现代分离技术在医学领域中的应用摘要：分离技术中的纯化和分离在临床医学和中医等方面发挥了重要的作用，本文主要以膜分离技术、场流分离、萃取法等技术为例说明分离技术在医学上的应用。
关键词：分离技术医学应用随着世界人口的大幅增加，疾病种类的多样化，使得患病人数也大幅度增加。
世界卫生组织的报告显示：每年全球患病总死亡人数5800万，其中3500万人死于慢性病，仅在中国每年死于慢性病的人数就高达750万人。
有鉴于此，医学领域的发展也成为重中之重。
现代分离技术近年在医学上得到了较多的应用，比如利用超滤技术分离浓缩生物活性物质，从生物中提取药物；采用静态顶空分析方法测定药品中的有机溶剂的含量；利用分子蒸馏技术提取维生素等等。
本文主要从溶剂萃取法提取红霉素，场流分离蛋白质的应用，膜分离技术在中药提取中的应用三个方面介绍分离技术在医学上的应用，前景发展.一、用溶剂萃取法提取红霉素红霉素是弱碱性大环内酯类抗生素，具有抗菌作用强、效率高、毒性低等优点。
近年来，随着红霉素衍生物的广泛使用及新剂型的开发，使得红霉素原料用量大幅度增加。
因此，分离提取红霉素的技术也越来越受到人们的关注。
红霉素的分离提纯具有以下特点：1、红霉素的性质不很稳定，容易被污染，2、目标产物浓度低。
杂质的浓度相对较高，且一些杂质和红霉素性质相似，常规技术无法分离；3、红霉素往往直接作为医药用品，需要符合特殊的质量和安全要求。
上述特点决定了红霉索分离提纯工艺的复杂性及重要性，同时也对研究开发适用于红霉素分离提纯的新方法、新工艺提出了更高的要求。
本文将阐述一下溶液萃取法（主要有化学反应萃取、固定床溶剂萃取法、超临界萃取等）提取红霉素在工业上的应用。
化学反应萃取法在化学反应萃取过程中，红霉素分子与萃取剂发生配合，生成中性溶剂；配合物。
2000 年，李洲等研究了一个萃取红霉素的中性配合体系：以高脂肪醇做萃取剂，煤油为稀释剂，提取红霉素的方法，现场试验和结果表明该方法平均收率 78 .62%，稍优于现有生产指标，而且新萃取体系的溶剂损失大幅度降低，节约了生产成本，可供工业生产试用。
非对称场流分离色谱
1. 德国Postnova场流分离系统——无固定相色谱技术POSTNOVA公司是一家专注场流分离技术的研发和仪器设计生产的高科技企业。
为全球的科学家们提供了非常独特的大分子物质分离技术和技术服务，以确保用户能成功地、高效地使用好场流分离仪器。
“场流分离”（Field-Flow Fractionation）概念和场流分离技术的发明者－凯文.吉蒂斯教授（Prof. C. Giddings，两次获得诺贝尔奖提名）是“场流技术公司/POSTNOVA公司”的创始人之一，并且开发出世界上第一台商业化的场流分离仪。
AF 2000-MT中温非对称流动场场流分离仪场流分离技术是分离技术的一种，它可以与液相色谱（LC）相比。
就像液相主要用来分离小分子一样，场流分离主要用来分离大分子或粒子（可称为：粒子色谱）。
场流分离技术是一个独特的分离技术，所有场流分离技术都使用相同的基本分离的原则，但采用不同的分离场。
根据不同分离场，场流分离技术可分为流动场流分离，沉淀场流分离，热场流分离等。
场流分离技术可以提供快捷，温和以及高分辨率的分离，它可以分离任何液体介质中的从1纳米至100微米的颗粒物。
场流分离技术具有以下优点：• 快速、温和的分离，可以兼容任何溶剂和缓冲液• 超高的分辨率（±1nm）• 没有任何固定相的分离通道• 宽分离范围：粒径1nm~100mm /分子量1000Da~1012Da• 无需前处理及过滤，直接进样复杂基质样品• 可收集所需要的样品，方便升级至制备级• 能够连接各种检测器，如在线串联紫外、光散射、荧光、质谱等检测器• 可同时测定分子的分子量及粒子的粒径应用领域：生物：细胞、添加剂、细胞器官、病毒等药物：蛋白质、抗体、脂质体、胶囊等环境科学：环境中的微粒、腐殖质、黏土胶体等材料科学：涂料、极小的粒子和高科技材料等产品简介：德国Postnova公司成立于1977年并推出了世界上第一台非对称场流分离仪，2001年合并美国FFFractionation公司，使其在场流分离领域保持领先地位。
一种新的中空纤维液流场流分离装置及其对葡聚糖保留行为的研究
作者简介 ： 秦
泉（９ ２ ） 女 ， ， １７ 一 ， 讲师 主要从事色谱分析 的研究
第 ５期
秦
泉等 ： 一种新的中空纤 维液 流场流分离装置及其对葡聚糖保留行为 的研究
６５ ６
近些年 ， 中空纤 维液 流场 流分 离 技术 因其 分 离 效果好 ， 中空纤 维造 价便 宜 ， 置 简单 易 于操 作 ， 装 已 被 视 为 分 离 高 分 子 物 质 和 粒 子 物 质 的 好 方
２１ ００年 ９月
四 川 师 范大 学 学 报 （ 自然科 学 版 ）
Ｊｕ ａ ｏ ｉ ｕｎＮ ｒ ａ Ｕ ｉ ｒ ｔ（ ａ ｒ ｃ ｎｅ ｏ ｒ ｌ ｆ ｃ ａ ｏｍ ｌ ｎ ｅｓｙ Ｎ ｔ ａ Ｓｉ ｃ ） ｎ Ｓｈ ｖ ｉ ｕｌ ｅ
Ｓ ｐ ．， ｅ ｔ ２０１ ０ Ｖｏ ． １３３， Ｎｏ． ５
量或直径小的组分将首先被洗脱 ， 高分子量或直径 大 的组 分将迟些 被洗脱 ¨ （ １ ． 图 ）
液
图 １ 场 流 分 离原 理
Ｐｉ ．１ ｇ Ｔｈ ｅ ＦＦＦ ｓ ｐａ ａ ｉ ｎ ｉ ｃｐ ｅ ｅ ｒ ｔｏ ｐｒ ｎ ｉ ｉ
图 ２ 中 空纤 维 及 其液 流 图 示
距 离 的 位置 上． 分 子 量 或是 直 径 小 的 组 分 扩 散 低 快， 平衡 时它 将更 靠近 轴 向液 流 中心 ， 因此 低 分 子
根据施 加 的 外 场 不 同 ， 流 分 离 主 要 分 为 ３ 场 类： 沉降场 流分离 （ｅｉ ｎａｏ Ｆ ） 、 场流分 Ｓｄｍｅｔｉ Ｆ Ｆ
种新的中空纤维液流场流分 离装 置 及其对葡聚糖保 留行为的研究
秦 泉 Ｂ Ｔ Ｕ Ｓｒｅ， Ｃ Ｒ Ｏ ｈ ｉ ｅ ， Ａ Ｔ ｅｇ Ａ Ｄ ＴＰ ｉｐ ｌｐ
不对称流场流分离联用激光光散射法
文章主题：不对称流场流分离联用激光光散射法1. 概述在流体力学研究中，不对称流场流分离是一种常见现象，其对气动性能、燃烧特性等产生重要影响。
而激光光散射技术则是一种非侵入式、高精度的流场测量方法，因此结合不对称流场和流分离现象的激光光散射测量方法，对于深入理解不对称流场流分离现象具有重要意义。
2. 不对称流场流分离的特点不对称流场流分离是指在流动过程中，流场受到外部因素的影响使流动产生不对称性，并最终导致流体分离的现象。
这种现象常见于飞行器表面、汽车后视镜等不规则物体周围的气流流动中。
不对称流场流分离具有不规则、复杂的流动特性，对于其流场结构、气动特性的研究需要一种高精度的测量方法。
3. 激光光散射法原理及应用激光光散射法是一种利用激光光源对流体中的微粒进行散射测量的技术，通过测量散射光的强度、角分布等参数来揭示流场中微粒的速度、浓度等信息。
由于其非接触式、高精度的特点，激光光散射法在不对称流场流分离的研究中得到了广泛应用。
4. 不对称流场流分离联用激光光散射法的意义通过将激光光散射技术应用于不对称流场流分离的研究中，可以实现对不对称流动情况下流场的精确测量，揭示流场不规则性、复杂性并对其进行定量分析。
结合激光光散射技术的高精度和非侵入性，不对称流场流分离联用激光光散射法还可以为飞行器表面气动特性、外形设计等方面的研究提供重要数据支撑。
5. 实验方法与技术要点在进行不对称流场流分离联用激光光散射的实验中，需要注意以下技术要点：5.1 流场模拟条件的精准控制，包括流场速度、压力等参数的调节；5.2 激光光源的选取和定位，以保证光束的稳定传输和散射效果的最佳化；5.3 接收与检测系统的设计与调试，以确保散射光信号的准确检测和数据采集。
6. 实验结果与分析基于不对称流场流分离联用激光光散射的实验，可以获取流场中微粒的速度、浓度分布数据，并通过对这些数据的分析，可以揭示不对称流场流分离现象的流场结构、气动特性等关键信息。
FFF技术在GGG领域的探索与应用
FFF技术在GGG领域的探索与应用随着科技的进步，人们的生活发生了翻天覆地的变化。
科技带来的便利和快捷让许多人兴奋不已。
而在各种科技的发展中，FF技术可以说是一个较为新颖和重要的技术之一。
FF技术的应用领域非常广泛，其中GGG领域是一个非常重要的领域。
本文将探讨FFF技术在GGG领域的探索与应用。
首先我们来了解FFF技术是什么？FFF是Field-Flow Fractionation的简称，中文是场流分离技术。
FFF是一种基于溶质在场力和流动力作用下分离的技术。
相比于传统的柱层析和电泳分离技术，FFF技术具有分离效率高、样品处理简单、分离时间短、分离范围广、样品量大等优点。
所以它在分析和制备方面都具有非常广泛的应用领域。
而GGG领域是指化妆品、食品、制药等行业。
在这个领域中，FFF技术有着非常重要的应用。
例如，化妆品行业中，FFF技术可以用于分析各种化妆品成分的大小、形状、分子量等信息。
这对于设计和改进产品、提高产品品质有着非常大的帮助。
在制药领域中，FFF技术可以用于分析各种药物的粒径、分子量、聚合度等信息。
这对于制药厂家研究药物在人体中的代谢行为、改进药物的制备工艺和质量监控都非常重要。
在食品行业中，FFF技术可以用于分析纳米颗粒、脂肪粒子等微细颗粒的大小及其分布情况，这对于控制食品质量、改进食品口感、防止食品变质有着非常重要的作用。
在应用FFF技术进行颗粒物分析时，样品的准备非常重要。
首先要注意选择合适的样品，有时需要通过超声处理样品，使颗粒均匀分散。
也可以使用某些表面活性剂，使颗粒表面充分分散。
这样可以使得颗粒尺寸和形状都比较均一，有利于分离和分析。
在使用FFF技术进行分离时，需要根据不同的样品选择合适的分离条件。
具体来说，就是要确定流动介质、范围、温度、场力等参数。
同时，选择合适的检测方法，如紫外检测、荧光检测、多角散射等，确定所需的检测灵敏度和检测范围。
这样才能获得准确可靠的数据结果。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
场流分离技术的研究专业：化学工艺学生：田盼盼201220714邵菲201220715场流分离技术的研究摘要：场流分离是一种方便快捷的分析分离技术，它具有设备简单，应用广泛，效率高等优点。
该文介绍了场流分离原理及理论，描述了场流分离设备的主要结构，着重讲述了电场流分离、热场流分离、沉降场分离、流场流分离的方法及应用。
比较了不同场流分离技术的差异，展望了场流分离发展的方向。
关键词：场流分离，电场流分离，热场流分离，沉降场分离，流场流分离1.场流分离介绍近年来，人们将不同的场垂直地加在一个速度分布为特殊形状的液流中，发明了一种新的分离方法。
1966年美国犹他大学的吉廷斯(Giddings)教授首次报导了这个方法，并把它命名为场流分离(FFF)。
十多年来，该法得到了迅速的发展，很多文献报导了这方面的研究成果。
不仅在理论上对场流分离进行了大量的研究，而且还探讨了这种方法在分离大分子、胶体颗粒和微细颗粒方面的应用。
场流分离是一种方便快捷的分析分离技术，它具有设备简单，应用广泛，效率高等优点。
2.场流分离系统组成场流分离系统一般由载液及样品注入装置，分离系统，检测分析系统，收集系统等部分组成。
载液一般由注射泵注入，样品由微量注射泵脉动注入。
分离系统由分离流道与分离场施加装置构成。
检测分析系统可由电子显微镜或光散射仪或化学分析仪与计算机共同组成。
图1为典型的FFF流道几何形状。
流道一般由在高分子材料薄片上刻出的矩形流道与上下平板组合而成。
其结构如图2所示。
图1典型FFF流道几何形状图2 FFF分离流道基本结构3场流分离原理场流分离（Field flow fractionation—FFF）作为一种新的分离技术，最早是由Giddings博士在1966年提出的[1]。
FFF作为一类分离技术，可分离、提纯和收集流体中的悬浮物微粒。
FFF适用于样品组分尺寸从1nm-100μm大分子、胶质和微粒物料的分离[2-3]，也可完成对组分多种物理特性参数的测定。
如：质量、密度、电荷、热扩散系数等。
在FFF系统中，由于矩形微流道的宽高比大于100:1，因此流速剖面近似为二维层流。
分离场垂直于流动方向施加。
样品组分除了随载流的纵向流动外在分离场的作用下，还存在垂直于流道的漂移运动。
被分离（分析）的样品脉动地注入分离流道中流动的载流液中，由于保持力的不同，样品的组分在不同的时间内出现在流道的出口。
在FFF中，分离是由作用于样品的外加场力与样品的扩散力相互作用完成的。
作用于样品的外加场力驱动样品组分向流道的一壁面（积聚面）漂移，而样品的扩散力则起相反作用。
当场力与扩散力达到平衡时，微粒将处于距积聚面距离一定的位置上。
载流液速度剖面呈抛物线形状或近似抛物线形状，其流速剖面如图3所示。
其最大速度在流道中心附近，最小速度在流道壁处。
由于被分离样品中各组分受分离场影响的不同，样品中不同的组分将处于距积聚面不同的位置，即不同的组分处于不同的流速层面。
因此，那些受分离场影响较强的组分距积聚面较近，流速较小，而那些与分离场作用弱的组分距积聚面较远，流速较大。
由于不同组分流速的差异，它们通过流道所需时间（保持时间）也就不同，图4展现了这一原理。
保持时间与组分的特性有关，利用这些特性实现样品中不同组分的分离。
同样也可利用测定保持时间来确定与其相关的特性。
图3 流速剖面图4场流分离原理4 场流分离种类场流分离作为一类分离技术，虽然依据的基本原理相同，但根据所加外场类型的不同，场流分离技术主要分为流场流分离，热场流分离，沉降场流分离，电场流分离等。
另外流场流分离技术又可分为对称流场流分离和非对称流场流分离。
4.1电场流分离电场流分离技术作为微粒子分离技术最早出现于1972年，并用于多种蛋白质的分离[4]。
电场流分离( electricalfield flow fractionation—EFFF)不是直接的流动分离技术，而是依赖于垂直分离方向上(流动方向)的电场在低黏性的载液中完成分离的。
在电场流分离系统中，被分离的组分由于其电敏感性的不同，所受的电场作用力就不同。
当微粒所受的电场作用力与扩散力达到平衡时，不同的微粒将处于距积聚壁不同的距离，即在流道中有不同的速度，从而使得不同的微粒在不同的时间出现在分离流道的出口，从而完成分离。
在EFFF系统中，电场E垂直于流道施加，粒子的漂移速度取决于它们的电泳淌度μ。
理论上凡具有电敏感性的微粒都可利用电场流分离技术分离。
在电场流分离过程中存在着双电层效应，由于双电层效应的影响，系统有效电场强度损失巨大。
据测，有效电场强度一般不超过外加电场强度的3%[5]，多数情况为1%左右。
EFFF系统的应用包括：细胞分离、乳状液和脂质体的鉴别以及样品的预处理。
电场流分离最初用于蛋白质的分析、分离[6]。
随后发展为多种微粒的分析分离，如：人类红细胞、胶体、糖、黏土等[7]。
4.2 热场流分离在热场流分离(Th-FFF)中，应用的“场”是温度梯度。
温度梯度是依靠上下壁面的温差建立的。
这一温度梯度横穿液流，液流在温度不同的两平行板间流动,热扩散使样品组分向积聚面漂移。
Th-FFF侧重于在亲脂性聚合体上的应用。
Th-FFF可用于粒径小到1μm以下，大到20μm微粒的提取，分离[8]。
目前已成为测量稀释聚合物溶液热扩散系数极其方便的工具。
它测量速度快，通常只需10~20 min。
4.3 沉降场流分离沉降场分离外加场可以是重力即重力场流分离(GFFF),也可以是离心力即离心力场流分离或称沉降场分离(SdFFF)。
GFFF是一种最简单的FFF技术，利用地球重力场作为外加力场,与其他FFF相比，GFFF在理论方面还需完善。
GFFF 已成功应于红细胞，胶体，淀粉，葡萄酒酵母的分析鉴定[9]。
SdFFF应用与GFFF 相似。
如：硅凝胶体粒子；聚合体橡胶和细胞的分离纯化[10]。
与GFFF相比, SdFFF 结构相对复杂，外力场变化范围较大且易控制。
4.4 流场流分离流场流分离( flow-FFF)最早由J. C. Giddings等人于1984年提出。
Flow-FFF 的外加力场为垂直于流道(流动)方向的横向流。
Flow-FFF装置与其他场流装置略有不同，其流道上下壁具有渗透能力。
在flow-FFF中，分析物被横流推向半渗透性壁，并被只允许载流通过的膜隔离在积聚墙处。
这样流道壁保证了在分离过程中外加横向流的实施。
通过外加横向流的作用使不同的微粒处于流道中的不同流速层面上，从而实现不同的微粒在不同的时间出现在流道的出口处完成分离。
现有的flow-FFF设备可完成多种微粒的离。
其适用的微粒尺寸范围从 1nm~0.1 mm。
此外，近些年流场流分离已应用于微粒尺寸测定，蛋白质特性分析等方面。
5不同场流分离的差异不同的场流分离技术原理基本相同，其区别主要在于应用外场的不同，其适用的领域及范围也存在差异。
沉降场流分离具有设备简单，控制方便的优点，其分离是基于被分离的微粒的不同尺寸、密度、及形状实现分离的，因此它主要用于红细胞、胶体、淀粉等的分离，但它难以完成高浓度、尺寸较小微粒的分离，如尺寸在0.02-0.05μm 的胶体。
流场流分离相对于沉降场流分离来说，其所适用微粒尺寸范围要广泛，尺寸从1nm-0.1mm，但与沉降场流分离相比，它对微粒的选择分离效果稍差。
热场流分离不但可用于微粒的分离，同时也可用于微粒热扩散系数的测定，进而完成对微粒成分的分析。
电场流分离几乎具有其他场流分离所有的优势，同时它还可完成在其他场流分离中无法完成的微粒分离，如脂质体的分离等。
但电场流分离要求被分离微粒具有电泳淌度，如被分离微粒不具有电泳淌度，则需对被分离的微粒进行预处理。
6 场流分离国内外发展方向场流分离目前主要发展方向是与微细加工技术相结合，使其小型化，微型化。
场流分离系统微型化后可能获得的益处包括：提高分辨率，减少分离时间，减少仪器尺寸，降低能耗。
同时还可减少时间常数、溶剂消耗、松弛和平衡时间。
国外已对电场流微型化从理论及实验上做了一些工作。
实温度场流分离的微型化研究也获得进展。
但目前场流微型化仍处于理论研究与探索阶段，有许多理论及结构上的问题还有待解决。
对场流分离流道的优化设计近期国外也做了一些探索。
场流分离在国外已研究了数十年，但目前国内研究还处于起步阶段。
有关场流分离深层次的机理及场流分离的应用仍有广阔的研究空间。
尤其对如何实现连续场流分离及如何实现场流分离在工业生产上的应用，还有大量的工作等待我们去做。
参考文献[1] .B K Gale;K D Caldwell;A B Frazier.A micromachined electrical field-flow fractionation system[J].Transactions on biomedical engineering,1988,45(12):1459-1470.[2] Bruce K Gale;Karin D Caldwell;A Bruno Frazier.Geometric scaling effects in electrical field flowfractionation.2.Experimental results[J].Analyticalchemistry,2001,73(10):2345-2353.[3]C Lautrette;P J P Cardot;C Vermoot-Desroches.Sedimentation field flow fractionation purificationof immaturea neural cell from a human tumor neuroblastoma cell line[J].Journal of chromatography-B,2003,791(1):149-160.[4] S Kim Ratanathanawongs;Paul M Shiundu;J Calvin Giddings.Size and compositional studies of core-shell latexes using flow and thermal field-flow fractionation[J].Colloids and surfaces,1995,105(2-3):243-250.[5] Hovingh M E;Thompson G h;Giddings J C.Column parameters inTFFF[J].Minerals engineering,1995,8(11):1359-1368.[6] Caldwell KD.Field-flow fractionation[J].Trends in biotechnology,2005,23(9):475.[7] Josef Jana;Jan Dupák.Elimination of edge effects in micro-thermal field-flow fractionationchannel of low aspect ratio by splitting the carrier liquid flow into the main central stream andthe thin stream layers at the side channel walls[J].Journal of chromatography,2005,1068(2):261-268.[8] Stevenson S G;Ueno T;Preston K R.Automated frit inlet/frit outlet flow field-flow fractionation for protein characterization with emphasis on polymeric wheat proteins[J].Analytical chemistry,1999,71(1):8-15.[9] Picton L;Bataille I;Muller G.Analysis of a complex polysaccharide(gum arabic) by multi-angle[J].Carbonhydrate polymerslaser light scattering coupled on-line to size exclusion chromatography and flow field-flow fractionation[10] L Koch ,T Koch,H M Widmer .Sedimentation field-flow fractionation for pigment quality assessment [J].Chromatogr,1900,517:395-403.。