宋大巍，李良玉，張麗萍，2*

1黑龍江省農(nóng)產(chǎn)品加工工程技術(shù)研究中心;2黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)食品學(xué)院，大慶163319

肝素純化工藝中離子交換樹脂的選擇與應(yīng)用研究

宋大巍1，李良玉1，張麗萍1，2*

1黑龍江省農(nóng)產(chǎn)品加工工程技術(shù)研究中心;2黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)食品學(xué)院，大慶163319

研究比較了5種樹脂對(duì)肝素的吸附能力，從中選出S5428陰離子交換樹脂來純化肝素。通過對(duì)各因素的研究，確定了樹脂對(duì)肝素的靜態(tài)、動(dòng)態(tài)吸附以及解吸的最佳條件。結(jié)果表明:靜態(tài)吸附的溫度45℃，pH 8.0的條件下吸附2 h，肝素的吸附率為90.5%;層析柱的動(dòng)態(tài)吸附溫度45℃，肝素溶液進(jìn)樣濃度1.0 mg/mL，進(jìn)樣速度1.5 mL/min，樹脂柱能處理1.5 BV肝素液而不發(fā)生泄露，吸附量為3.05 mg/mL，達(dá)到飽和吸附時(shí)可處理4 BV的料液，吸附量為9.18 mg/mL;采用2.0 mol/L NaCl洗脫，洗脫流速1.5 mL/min，肝素解吸率可達(dá)95.8%，肝素效價(jià)可達(dá)150 U/mg，效價(jià)回收率98%。

肝素;離子交換樹脂;吸附;層析

肝素是一種由艾杜糖醛酸和葡萄糖醛酸雙糖重復(fù)單位組成的酸性黏多糖，具有抗凝、抗血栓形成，還有抗炎、抗過敏等多種生物學(xué)功能［1］。組織內(nèi)的肝素與其他粘多糖在一起和蛋白質(zhì)相結(jié)合，粗品肝素中含有其它粘多糖，也含有大量未除盡的蛋白質(zhì)和核酸類物質(zhì)，從而使粗品肝素的效價(jià)過低［2，3］。國(guó)內(nèi)目前純化肝素的方法主要采用高錳酸鉀氧化法、過氧化氫一高錳酸鉀組合氧化法，過氧化氫二次氧化法。但缺點(diǎn)是產(chǎn)品的色澤差，肝素的效價(jià)較低，氧化過程對(duì)肝素的結(jié)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生破壞作用［4］。也有學(xué)者研究采用三氯化鋁，凹凸棒土和活性炭等精制肝素的工藝，但效果不佳［5，6］。國(guó)外很多學(xué)者很早就研究應(yīng)用離子交換層析方法純化肝素，并取得滿意效果。Geeen在60年代最早使用Dowex-1、Dowex-2、Dowex-3及Amberlite G-45對(duì)肝素進(jìn)行分級(jí)分離，討論了洗脫條件［7］。90年代，karlsson等使用DEAESephacle離子交換柱，把商品肝素分為不同的組分，討論了各種組分的生物活性［8］。Louis等采用Sephadex A-25進(jìn)行離子交換，再使其在Sephacryl-200進(jìn)行凝膠過濾而得純化肝素［9］。近年來國(guó)內(nèi)也有報(bào)道采用離子交換層析純化肝素［10，11］，柱層析介質(zhì)多采用國(guó)產(chǎn)的大孔徑離子交換樹脂［12］，其特點(diǎn)是動(dòng)態(tài)分離效果好、連續(xù)化程度高、運(yùn)行周期短、樹脂可再生重復(fù)利用、設(shè)備簡(jiǎn)單，是一經(jīng)濟(jì)有效的方法。但國(guó)產(chǎn)離子交換樹脂純化肝素，存在樹脂機(jī)械強(qiáng)度低，純化后肝素的提取率低，效價(jià)低，產(chǎn)品顏色不佳等問題。因此本研究綜合前人的研究結(jié)果，根據(jù)肝素中雜質(zhì)的種類和性質(zhì)，可利用離子交換樹脂對(duì)粗品肝素進(jìn)行純化，在五種樹脂中進(jìn)行篩選，并通過靜態(tài)吸附和動(dòng)態(tài)吸附實(shí)驗(yàn)，確定肝素的最佳純化工藝，為得到高純度、高效價(jià)肝素和工業(yè)化生產(chǎn)提供技術(shù)參數(shù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)原料

粗品豬小腸肝素(實(shí)驗(yàn)室自制);肝素標(biāo)準(zhǔn)品購(gòu)買于中國(guó)藥物生物檢定所(北京);其他的試劑均為市售(分析純);透析袋(截留分子量為1KDa)，Roehe;S5428樹脂(北京百迪信公司);D208樹脂，江陰有機(jī)化工廠;D290樹脂，天津南開大學(xué)樹脂廠; D254樹脂，杭州爭(zhēng)光樹脂有限公司;D202樹脂，蚌埠市天星樹脂有限公司。

1.2 試驗(yàn)設(shè)備

層析柱(1.6 cm×100 cm)，上海精科實(shí)業(yè)有限公司;HL-2D定時(shí)數(shù)顯恒流泵，上海精科實(shí)業(yè)有限公司;JJ-1精密定時(shí)電動(dòng)攪拌器，江蘇榮華儀器有限公司;T6紫外-可見分光光度計(jì)，北京普析通用儀器有限責(zé)任公司;HZQ-QX全溫振蕩器，哈爾濱市東聯(lián)電子技術(shù)開發(fā)有限公司;AP2140電子分析天平，梅特勒-托利多儀器有限公司;TGL-16B型高速離心機(jī)，上海森信試驗(yàn)儀器有限公司;R-205型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀，上海申勝生物技術(shù)有限公司;DZF-6032型真空干燥箱，上海一恒科學(xué)儀器有限公司。UV-265FW型傅立葉紅外光譜儀，日本島津。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 濃硫酸氧化法檢測(cè)肝素含量

采用濃硫酸氧化法來檢測(cè)溶液中肝素的含量，使用豬小腸肝素標(biāo)準(zhǔn)品來制作標(biāo)準(zhǔn)曲線，準(zhǔn)確稱取肝素標(biāo)準(zhǔn)品，配成482 ug/mL肝素水溶液，再按0.1、0.3、0.5、0.7、0.9、1.1 mL的濃度梯度，分別吸取不同體積的肝素水溶液，每份中加入3 mL含0.025 M硼砂的90%的硫酸水溶液，充分搖勻，置于90℃水浴中，經(jīng)常攪動(dòng)，10 min后取出，冷至室溫，30 min后采用T6紫外-可見分光光度計(jì)測(cè)定298 nm光密度(另做不加肝素，以水代之的空白實(shí)驗(yàn)作對(duì)照)。按照各組試驗(yàn)數(shù)據(jù)可繪制出標(biāo)準(zhǔn)曲線根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線方程計(jì)算溶液中的肝素含量［13］。

1.3.2 樹脂靜態(tài)吸附動(dòng)力學(xué)試驗(yàn)和樹脂篩選試驗(yàn)

將5種已處理好的離子交換樹脂分別準(zhǔn)確稱取10 mL，置于于250 mL三角瓶中，分別向三角瓶?jī)?nèi)加入100 mL，濃度為1 mg/mL的肝素溶液，在45℃，140 rpm搖床下靜態(tài)吸附，每隔一定時(shí)間測(cè)吸附液肝素含量，連續(xù)測(cè)定12 h，計(jì)算樹脂對(duì)肝素的吸附量與時(shí)間的關(guān)系，繪制樹脂靜態(tài)吸附動(dòng)力學(xué)曲線，并計(jì)算樹脂的吸附率。將吸附達(dá)到飽和的樹脂水洗后，再加入2 M NaCl溶液在45℃，140 rpm搖床下靜態(tài)解吸，收集解吸液，測(cè)定肝素濃度，計(jì)算解吸率。通過比較對(duì)肝素的吸附和解吸效果篩選出最佳的樹脂。吸附率和解吸率的計(jì)算公式如下:

在式(1)和(2)中:A為吸附率;D為解吸率;C0為吸附原液中肝素的濃度;V0為吸附原液體積;Ce為肝素的平衡濃度(靜態(tài)試驗(yàn))，或上柱和水洗時(shí)流出液體合并后溶液中肝素的濃度(動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn));CD為解吸液中肝素的濃度;Ve為吸附原液體積(靜態(tài)實(shí)驗(yàn)，等于V0)，或上柱和水洗時(shí)流出液合并混勻后的體積(動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn));V為濕樹脂體積;VD為解吸液體積。

1.3.3 樹脂靜態(tài)吸附試驗(yàn)

1.3.3.1 溫度對(duì)樹脂靜態(tài)吸附的影響

準(zhǔn)確量取10 mL已篩選出的濕樹脂于250 mL三角瓶中，向三角瓶?jī)?nèi)加入100 mL，濃度1 mg/mL的肝素溶液(pH 8.0)，分別于25、30、35、40、45℃和50℃條件下?lián)u床振蕩4 h，為降低引入的誤差，每個(gè)實(shí)驗(yàn)做三個(gè)平行樣，采用T6紫外-可見分光光度計(jì)，用濃硫酸氧化法測(cè)定吸附后液體在298 nm處的吸光度，計(jì)算吸附率。

1.3.3.2 時(shí)間對(duì)樹脂靜態(tài)吸附的影響

準(zhǔn)確量取10 mL已篩選出的濕樹脂于250 mL三角瓶中，向三角瓶?jī)?nèi)加入100 mL，濃度1 mg/mL的肝素溶液(pH 8.0)，在45℃條件下恒溫振蕩1、2、3、4 h和5 h，為降低引入的誤差，每個(gè)實(shí)驗(yàn)做三個(gè)平行樣采用T6紫外-可見分光光度計(jì)，用濃硫酸氧化法測(cè)定吸附后液體在298 nm處的吸光度，計(jì)算吸附率。

1.3.3.3 pH對(duì)樹脂靜態(tài)吸附的影響

準(zhǔn)確量取10 mL已篩選出的濕樹脂于250 mL三角瓶中，向三角瓶?jī)?nèi)加入pH分別為6、7、8、9、10的100 mL，濃度1 mg/mL的肝素溶液，在45℃條件下恒溫振蕩2 h，為降低引入的誤差，每個(gè)實(shí)驗(yàn)做三個(gè)平行樣，采用T6紫外-可見分光光度計(jì)，用濃硫酸氧化法測(cè)定吸附后液體在298 nm處的吸光度，計(jì)算吸附率。

1.3.4 樹脂動(dòng)態(tài)吸附試驗(yàn)

1.3.4.1 進(jìn)樣速度對(duì)動(dòng)態(tài)吸附的影響

將篩選出的已預(yù)處理好的90 mL S5428樹脂濕法裝柱于帶有夾套恒溫水浴的層析柱內(nèi)(1.6 cm× 100 cm)，夾層溫度設(shè)定為45℃。用去離子水進(jìn)行平衡樹脂，平衡后將濃度為1 mg/mL的肝素溶液用恒流泵分別以0.5、1.0、1.5、2.0 mL/min和2.5 mL/min的流速泵入層析柱進(jìn)行吸附，分別收集流出液，采用T6紫外-可見分光光度計(jì)，用濃硫酸氧化法測(cè)定流出液在298 nm處的吸光度，計(jì)算吸附率。

1.3.4.2 進(jìn)樣濃度對(duì)動(dòng)態(tài)吸附的影響

用“1.3.4.1”同樣的層析柱，去離子水平衡后，用恒流泵以1.5 mL/min的流速分別將配制好的濃度分別為0.5、1.0、1.5、2.0 mg/mL和2.5 mg/mL肝素溶液泵入層析柱進(jìn)行吸附，分別收集流出液，采用T6紫外-可見分光光度計(jì)，用濃硫酸氧化法測(cè)定流出液在298 nm處的吸光度，按“1.3.2”的公式計(jì)算計(jì)算吸附率。

1.3.4.3 S5428樹脂吸附滲漏曲線

用“1.3.4.1”同樣的層析柱，去離子水平衡后，待樹脂平衡后用恒流泵將濃度為1 mg/mL，pH 8.0的肝素溶液，以1.5 mL/min的流速通過樹脂柱進(jìn)行吸附，收集流出液，采用T6紫外-可見分光光度計(jì)，用濃硫酸氧化法測(cè)定流出液在298 nm處的吸光度，繪制樹脂吸附滲漏曲線，計(jì)算飽和動(dòng)態(tài)吸附量。

1.3.5 樹脂動(dòng)態(tài)解吸條件試驗(yàn)

1.3.5.1 洗脫液濃度的確定

用“1.3.4.1”同樣的層析柱，去離子水平衡后，將100 mL濃度為1.0 mg/mL的肝素樣品液以1.5 mL/min的流速通過層析柱進(jìn)行吸附后，依次用300 mL蒸餾水洗滌，分別用濃度為0.5、1.0、2.0、3.0 mol/L和4.0 mol/L的NaCl溶液進(jìn)行洗脫，分別收集洗脫液，采用T6紫外-可見分光光度計(jì)，用濃硫酸氧化法測(cè)定流出液在298 nm處的吸光度，按“1.3.2”的公式計(jì)算解吸率，以解吸率為指標(biāo)優(yōu)化洗脫液濃度對(duì)解吸效果的影響。

1.3.5.2 洗脫流速的確定

用“1.3.4.1”同樣的層析柱，去離子水平衡后，將100 mL濃度為1.0 mg/mL的肝素樣品液以1.5 mL/min的流速通過層析柱進(jìn)行吸附后，依次用300 mL蒸餾水洗滌，分別用濃度為2.0 mol/L的NaCl溶液以0.5、1.0、1.5、2.0 mL/min和2.5 mL/min的流速進(jìn)行洗脫，分別收集洗脫液，采用T6紫外-可見分光光度計(jì)，用濃硫酸氧化法測(cè)定流出液在298 nm處的吸光度，按“1.3.2”的公式計(jì)算解吸率，以解吸率為指標(biāo)優(yōu)化洗脫流速對(duì)解吸效果的影響。

2 結(jié)果與分析

2.1 濃硫酸氧化法檢測(cè)肝素標(biāo)準(zhǔn)曲線

以肝素濃度為橫坐標(biāo)X，肝素在298 nm的吸光度為縱坐標(biāo)Y，根據(jù)測(cè)定結(jié)果繪制標(biāo)準(zhǔn)工作曲線，試驗(yàn)結(jié)果得到線性回歸方程為:Y=0.0039X+0.052，回歸方程的決定系數(shù)R2=0.9994，說明方程擬合較好。

2.2 樹脂靜態(tài)吸附動(dòng)力學(xué)曲線及樹脂篩選結(jié)果

5種離子交換樹脂的吸附率與解吸率結(jié)果見表1。由表1可知，S5428樹脂對(duì)肝素有較好的吸附量和解吸率。

表1 五種離子交換樹脂的靜態(tài)吸附結(jié)果Table 1 Absorption results of five macroporous ion exchange resins

圖1 樹脂靜態(tài)吸附動(dòng)力學(xué)曲線Fig.1 Absorption dynamic curves of macroporous ion

45℃時(shí)各樹脂對(duì)肝素的靜態(tài)吸附動(dòng)力學(xué)曲線如圖1。從圖1中可以看出，S5428樹脂起始階段的吸附量較大，然后逐漸增加，達(dá)到吸附平衡的時(shí)間較長(zhǎng)，為屬于快速平衡型的吸附劑;D254、D290、D208和D202幾種樹脂樹脂起始階段的吸附量較小，達(dá)到吸附平衡的時(shí)間長(zhǎng)，平衡吸附量也不是很大，為慢速平衡型的吸附劑。在試驗(yàn)過程中，不僅要考慮吸附劑吸附量的大小，而且要考慮時(shí)間因素，從吸附動(dòng)力學(xué)曲線所表現(xiàn)出的吸附量與時(shí)間的關(guān)系看，S5428樹脂對(duì)肝素的吸附40 min內(nèi)即達(dá)到平衡，而其他幾種樹脂吸附量一直緩慢上升，吸附平衡時(shí)間較長(zhǎng)，綜合考慮樹脂對(duì)肝素吸附特性，選擇S5428樹脂作為肝素的純化樹脂。

2.3 靜態(tài)吸附試驗(yàn)結(jié)果

2.3.1 溫度對(duì)S5428樹脂吸附效果的影響

圖2是S5428樹脂靜態(tài)吸附試驗(yàn)得到的溫度-吸附率變化曲線圖。從圖2中可以看出，溫度對(duì)離子交換樹脂的吸附性能影響比較大。溫度在25～45℃區(qū)間內(nèi)吸附率逐漸增大，超過45℃后吸附率下降較為明顯。分析認(rèn)為，溫度升高有利于分子的擴(kuò)散速度加快，有利于肝素的吸附，但是溫度高于45℃時(shí)，由于S5428樹脂的耐氧化性能差，高溫會(huì)使樹脂的性能受到影響、使用壽命降低、吸附效率下降，因此選擇45℃的吸附溫度度較為適宜。

圖2 溫度對(duì)樹脂吸附效果的影響Fig.2 Effects of temperature on the absorption rate of S5428 resin

2.3.2 時(shí)間對(duì)S5428樹脂吸附效果的影響

圖3是S5428樹脂靜態(tài)吸附試驗(yàn)得到的時(shí)間-吸附率變化曲線圖。從圖3中可以看出，隨著時(shí)間的增長(zhǎng)，樹脂的吸附率也在增加，當(dāng)吸附時(shí)間達(dá)到2 h后吸附率基本保持不變，說明S5428樹脂對(duì)肝素的吸附量已達(dá)到飽和，故吸附時(shí)間為2 h即可。

2.3.3 pH對(duì)S5428樹脂吸附效果的影響

圖4是S5428樹脂靜態(tài)吸附試驗(yàn)得到的pH-吸附率變化曲線圖。從圖4中可以看出，不同pH的肝素溶液對(duì)吸附效果有較大的影響。S5428樹脂對(duì)肝素的吸附率隨著pH的增加，呈緩慢的先增加后降低的趨勢(shì)，在pH 8.0時(shí)吸附效果最好，吸附率達(dá)90.4%。這是因?yàn)镾5428樹脂為強(qiáng)堿性陰離子交換樹脂，在堿性條件下更有利于其吸附肝素，故選擇pH 8.0較為適宜。

圖4 pH對(duì)樹脂吸附效果的影響Fig.4 Effects of pH on the absorption rate of S5428 resin

2.4 樹脂動(dòng)態(tài)吸附試驗(yàn)結(jié)果

2.4.1 進(jìn)樣速度對(duì)S5428樹脂吸附效果的影響

圖5是S5428樹脂動(dòng)態(tài)吸附試驗(yàn)得到的流速-吸附率變化曲線圖。從圖5中可以看出，肝素溶液以一定流速流經(jīng)層析柱，在流速較小的情況下比在流速較大的情況下吸附效果較好。當(dāng)以0.5 mL/ min的流速進(jìn)行吸附時(shí)效果最好，因?yàn)樵诹魉佥^小的情況下肝素溶液可以和樹脂進(jìn)行充分的接觸，并且能夠進(jìn)入樹脂孔道的內(nèi)部進(jìn)行吸附，但是流速太慢會(huì)延長(zhǎng)操作時(shí)間，使整體效率下降;當(dāng)進(jìn)樣速度超過1.5 mL/min時(shí)，因?yàn)榱魉偬?，溶質(zhì)分子來不及擴(kuò)散到樹脂內(nèi)表面，會(huì)發(fā)生漏過，肝素溶液和樹脂表面層接觸的時(shí)間較短，并且有部分肝素溶液未進(jìn)入樹脂孔道內(nèi)部進(jìn)行吸附而直接流出，所以產(chǎn)生肝素溶液吸附效果較差。因此，應(yīng)采用1.5 mL/min的流速進(jìn)行吸附，吸附率達(dá)到了90.2%，既保證了吸附的效果，也減少了吸附的時(shí)間。

圖5 樣速度對(duì)樹脂吸附效果的影響Fig.5 Effects of flow rate on the absorption rates of S5428 resin

2.4.2 進(jìn)樣濃度對(duì)S5428樹脂吸附效果的影響

圖6是S5428樹脂動(dòng)態(tài)吸附試驗(yàn)得到的上樣濃度-吸附率變化曲線圖。從圖6中可以看出，當(dāng)不同濃度肝素溶液進(jìn)樣時(shí)，樹脂對(duì)肝素的吸附效果不同。結(jié)果表明，當(dāng)肝素樣品液的濃度為1.0 mg/mL時(shí)，S5428樹脂對(duì)肝素的飽和吸附量最大。當(dāng)肝素樣品液的濃度為1.2 mg/mL和1.4 mg/mL時(shí)，S5428樹脂對(duì)肝素的飽和吸附量與樣品濃度為1.0 mg/mL時(shí)相差很小。為了節(jié)省原料，減少肝素濃縮造成的延長(zhǎng)操作時(shí)間，是整體效率下降，本實(shí)驗(yàn)確定最佳上樣濃度為1.0 mg/mL。

圖6 進(jìn)樣濃度對(duì)樹脂吸附效果的影響Fig.6 Effects of feed concention on the absorption rate of S5428 resin

圖7 S5428樹脂吸附滲漏曲線Fig.7 Leakage curve of S5428 resin

2.4.3 S5428樹脂吸附滲漏曲線

圖7是S5428樹脂吸附的動(dòng)力學(xué)曲線。從圖7可知，在最適動(dòng)態(tài)吸附條件下，S5428樹脂能吸附1.5倍柱床體積(BV)，濃度為1.0 mg/mL的肝素溶液而不發(fā)生泄露，吸附量可達(dá)3.05 mg/mL，達(dá)到飽和吸附可處理4 BV的肝素溶液，動(dòng)態(tài)飽和吸附量為9.18 mg/mL。

2.5 S5428樹脂動(dòng)態(tài)解吸條件的確定

2.5.1 洗脫液濃度的確定

表2是不同解吸劑對(duì)S5428樹脂解吸性能的比較。用水做解吸劑，不能解吸肝素;用0.5 M NaCl和l M NaCl作為解吸劑時(shí)，能解吸下來樹脂表面吸附的一些蛋白質(zhì)雜質(zhì)，但是對(duì)肝素的解吸率非常低，因?yàn)?.5 M和l M NaCl的離子強(qiáng)度比較弱，能與樹脂表面吸附的硫酸軟骨素，類肝素，透明質(zhì)酸等其他雜多糖類物質(zhì)發(fā)生離子交換，能將這些類肝素物質(zhì)解吸下來，但是只能解吸極少量的肝素;用2 M NaCl的解吸下來的主要的成分為肝素，解吸率為95.8%，并且肝素的效價(jià)達(dá)到150 U/mg;而3 M NaCl和4 M NaCl的洗脫率與2 M NaCl的洗脫率接近，并且解吸下來的成分與2 M NaCl基本一致，為了降低洗脫液中的含鹽量，節(jié)約成本，得到最大的解吸率，應(yīng)選取2 M NaCl作為解吸劑。洗脫劑的pH對(duì)洗脫效果也有影響，通過檢測(cè)在不同pH條件下2 M NaCl解吸肝素的解吸率，確定pH 8.0時(shí)解吸率最高，解吸效果最好，因此選擇解吸溶液為2 M NaCl，pH 8.0。

表2 不同解吸劑對(duì)S5428樹脂解吸性能的比較Table 2 Desorption performances of different eluants for S5428 resin

2.5.2 洗脫流速的確定

圖8為洗脫速度對(duì)肝素解吸效果的影響曲線。

圖8 洗脫速度對(duì)解吸效果的影響Fig.8 Effects of elution speed on the desorption rate

結(jié)果表明，當(dāng)洗脫流速為0.5～1.5 mL/min時(shí)，解吸率逐漸增加;當(dāng)洗脫速度為2.0～2.5 mL/min時(shí)，解吸率明顯降低。分析原因，是因?yàn)橛幂^高的流速洗脫時(shí)，洗脫液還沒跟樹脂充分接觸就流過層析住，使得解吸下來的肝素的減少。綜合考慮各因素的影響，本實(shí)驗(yàn)確定最佳洗脫流速為1.5 mL/min。

2.6 驗(yàn)證試驗(yàn)

將篩選出的已預(yù)處理好S5428樹脂90 mL濕法裝柱于帶有夾套恒溫水浴的層析柱內(nèi)(1.6 cm×100 cm)，夾層溫度設(shè)定為45℃。用去離子水平衡樹脂，平衡后將濃度為1 mg/mL的肝素溶液用恒流泵以1.5 mL/min的流速泵入層析柱進(jìn)行動(dòng)態(tài)吸附后，依次用300 mL蒸餾水和300 mL濃度為2 mol/L的NaCl溶液以1.5 mL/min的流速進(jìn)行洗脫，分別收集吸附后液體和洗脫液，并根據(jù)“1.3.2”的公式計(jì)算吸附率和解吸率，并根據(jù)相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差，考察重現(xiàn)性，結(jié)果如表3所示。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，S5428型樹脂純化肝素工藝的效果良好，并且測(cè)定結(jié)果均無顯著性差異。

表3 樹脂驗(yàn)證試驗(yàn)Table 3 Results of verification test

3 結(jié)論

通過靜態(tài)吸附、動(dòng)態(tài)吸附和動(dòng)態(tài)解吸試驗(yàn)，選出S5428樹脂對(duì)肝素溶液具有最好的吸附能力和解吸效果，S5428樹脂層析柱的最適動(dòng)態(tài)吸附條件是:吸附溫度45℃，肝素溶液進(jìn)樣濃度1.0 mg/mL，進(jìn)樣速度1.5 mL/min，處理1.5 BV的肝素液而不發(fā)生泄露，吸附量可達(dá)3.05 mg/mL，達(dá)到飽和吸附時(shí)可處理4倍柱體積(BV)的料液，吸附量為9.18 mg/ mL;用2.0 mol/L NaCl為解吸劑，洗脫流速1.5 mL/ min，pH 8.0，洗脫溫度45℃。在此條件下，肝素解吸率可達(dá)95.8%，肝素效價(jià)為150 U/mg，效價(jià)回收率為98%。使用S5428樹脂可以很好地純化肝素，其對(duì)肝素的吸附率和解吸率高于國(guó)內(nèi)常用的其他大孔徑陰離子樹脂，具有很好的應(yīng)用前景。

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Selection and Application of Ion Exchange Resin for Heparin Purification Process

SONG Da-wei1，LI Liang-yu1，ZHANG Li-ping1，2*1Agricultural Food Processing and Engineering Technology Research Center of Heilongjiang Province;2College of Food Science，Heilongjiang Bayi Agricultural University，Daqing 163319，China

Five kinds of resins were compared for the heparin adsorption capability，and S5428 ion exchange resin was chosen as the best.On the basis of single factor test，the optimum conditions of static and dynamic adsorption heparin were determined.The results showed that the rate of heparin adsorption was 90.5%under the temperature of 45℃，pH 8.0，and 2 h adsorption in the static adsorption experiment.The dynamic adsorption conditions of ion exchange chromatography(IEC)were determined as follows:the temperature of 45℃，the concentration of heparin solution 1 mg/mL，feed rate 1.5 mL/min，1.5 BV of heparin solution through the resin column without leaking，the adsorption capacity of 3.05 mg/mL，4 BV of saturated adsorption，and the adsorption capacity of 9.18 mg/mL.And 2.0 mol/L NaCl was applied as elution with flow rate 1.5 mL/min.Under these conditions，the rate of heparin desorption was 95.8%，the potency of purified heparin was 150 U/mg，and the potency recovery was 98%.

heparin;ion exchange resin;adsorption;column chromatography

1001-6880(2011)05-0956-06

2010-03-22 接受日期:2010-07-01

黑龍江省“十一五”重點(diǎn)項(xiàng)目(GB06B403-3)

*通訊作者 Tel:86-459-6819230;E-mail:zlp57@yahoo.com.cn

Q946.91;R284.1;TS202.3

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