吸附分离的基本原理及应用

Compression
20
Inactive
10
0 0.1 0.3
1
3 10 30
Time (hours)
100 300
动态轴向压缩柱的性能
动态轴向压缩
动态轴向压缩技术是唯一能在各种规 模层析中保持良好分离效果的技术！
自然沉降
动态轴向压缩柱的性能
动态轴向压缩柱的维护
喇叭形加料器 底盖手推车
底盖平台 活塞支架
填料
优良的填料必须满足：
颗粒大小和尺寸分布 机械强度 化学性质
填料
r
rr
rr
实验室规模设备
HIPERSEP Lab
D = 50 - 110 mm L = 500 mm 70 bar - 80 °C 0.3 - 1.5 kg silica 20 - 80 L/h 10 g/h – 200 g/day
80
100
Linear gradient
80
60
60
40
40
20
20
0 0 10 20 30 40 50
0
0
10
20
30
HiperSep 300（色谱柱直径300 mm），流动相流速为 300 L/h，溶剂A是水，溶剂B是添加了丙酮的乙醇， 红色的实线是流动相成分的真实值，蓝色的虚线是预 测值，真实值和预测值两者吻合的非常好
装填方法
干法：适用于大颗粒的装填 淤浆湿法： 轴向压缩法
纯化的核心：色谱柱
纯化的核心：色谱柱
装柱
活塞
压缩
均浆液
工作
流动相入口
卸柱
连接检测器
动态轴向压缩柱的性能
Uracil
Acetophenone
分析柱
内径=4.6 mm 柱长=25 cm 流量=0.7 ml/min 塔板数=39,000 /m
(1) 小型制备色谱 mg级（小试） (2) 制备色谱 Kg级（中试） 要求： (1) 快速、有效的分离工艺 (2) 能够快速的从mg级放大到Kg级
(3) 工业色谱 产量放大 工艺路线的选择 工业路线的优化
要求： 成本要求 放大
分离度
色谱分离
分离时 间
处理量
处理量小 分辨率高 压力大
处理量大 分辨率适中 压力一般 成本低
动态轴向压缩柱的配套系统
动态轴向压缩柱的配套系统
阀1，5分别从两种液体中选择一种液体作为流动相组分 阀2，6手动控制此路径的开或者闭；4，8是流量计 可变阀门3，7根据流量计4，7的读数调节通路的流量 9是混合器；双头隔膜泵10将按比例混合好的流动相泵入制备柱
动态轴向压缩柱的配套系统
100
Step gradient
SCALE-UP FACTOR = 30,000
Uracil
Acetophenone
制备柱
内径=800 mm 柱长=27 cm 流量=1200 L/h 塔板数=42,000 /m
动态轴向压缩柱的性能
Efficiency / Meter (x 1000)
50
Compression
Active
40
30
Examples of application : Insuline Taxol Steroid
生产规模设备
HIPERSEP 1600
D=1600 mm L=4000 mm 35 bar 60 °C 3,500 kg silica 14,000 L/h 40,000 kg/year
Examples of application : Cyclosporine
SMB : 实际结构
F9 E9 Ex9 R9
F11 E11 Ex11 R11
7
8
9
10
11
12
Valve "Detect"
F7
Pressure sensor
E7
F8 E8 Ex8 R8
Examples of application : Optimisation / Scale-up Multipurpose R&D (i.e. : packing stability)
中试生产规模设备
HIPERSEP 200
D = 200 mm L = 500 mm 70 bar - 80 °C 8 kg silica 300 L/h 250 g/h – 4 kg/day
放大容易（从分析柱到中试和生产规模） 纯化结果的稳定性和可重复性
纯化的核心：色谱柱
(a) 径向压缩
(b) 轴向压缩
(c) 环形压缩
纯化的核心：色谱柱
色谱柱的装填
色谱柱装填的不均匀，流体分布不均匀， 形成涡流、返混等不良现象，破坏整个 分离； 大型工业色谱吸附剂用量大，装填好坏 甚至决定吸附剂寿命。
Examples of application : Multipurpose Peptides Proteins
生产规模设备
HIPERSEP 800
D = 800 mm L = 500 mm 70 bar - 80 °C 40 kg silica 3,500 L/hr 1.5 kg/h 10,000 kg/year
流速（L/h）
100,000
HIPERSEP Line
10,000
1,000
100
10 10
LC.1600
LC.800 LC.600 LC.450
LC.300
LC.200 LC.150 LC.110 LC.80 LC.50
100
1,000
产量（g/day)
10,000
色谱系统
连续色谱
移动床ห้องสมุดไป่ตู้理
讲义： 吸附分离的基本原理及应用
吕裕斌 2006年11月1日
色谱是药物分离的一种有效手段
色谱技术的优点： 适于分离相对挥发度接近于1的物质 难于气化以及热敏性的物质 操作条件温和
工业制备色谱 间歇色谱 连续色谱
超临界色谱
工业制备色谱
一个成功的药物 药物开发的过程
科学发现
间歇色谱：过去20年中的革命
经典制备色谱
现代制备色谱
手动操作
自动化操作
色谱柱较长、装填重复性差
色谱柱较短、装填重复性好
处理量较大
处理量较少
保留时间长（小时—天）
保留时间短（分钟）
收集的馏分多，洗脱、再生时间长 收集的馏分少，自动调节
梯度洗脱多
等度、溶剂循环
纯化的核心：色谱柱
优秀的色谱柱必须满足：
----------
候选药物数量
10,000
动物实验
----------
候选药物数量
100
I 期临床
----------
候选药物数量
10
II 期临床
----------
候选药物数量
5
III 期临床
----------
候选药物数量
2
IV 期临床
---上市 --
药物数量
1
研究
开发
生产
药物研发各阶段的不同要求