模擬移動床(SMB)色譜
與傳統(tǒng)的分批間歇色譜法相比，SMB工藝可使純化的物質(zhì)產(chǎn)率更高，同時減少洗脫劑和填料的用量。
傳統(tǒng)的色譜分離只有一個色譜柱，只有一小部分的柱參與分離，而占主導(dǎo)地位的部分對生產(chǎn)率沒有貢獻。在SMB過程中，整個柱床被有效地使用。當(dāng)所有體積電流被優(yōu)化時，就形成一個靜止?fàn)顟B(tài)。換句話說，中等濃度的純化的提取物和萃余液的電流不再變化。在這種情況下，系統(tǒng)可以連續(xù)運行。
在煉油工業(yè)中，由于采用蒸餾法不能有效地分離二甲苯異構(gòu)體，故原用于SMB分離。如今，這項技術(shù)已經(jīng)建立并用于制糖工業(yè)、手性分離和制藥原料的生產(chǎn)。
SMB色譜法是一種連續(xù)色譜技術(shù)，將二元或假二元混合物分離為純物質(zhì)或餾分。與傳統(tǒng)的間歇色譜法相比，該工藝可使純化的物質(zhì)產(chǎn)率更高，同時減少洗脫劑和填料的用量。
詳情介紹
與分批間歇色譜不同，在SMB過程中，不僅液體相運動，固相也以逆流方式移動到液相中。同時，各個區(qū)域的工作電流也不同。圖中所示的概念是典型的四區(qū)域版本SMB配置。
(SMB流程機理)
2區(qū)和3區(qū)是分隔帶。在區(qū)域1和4中，再生液或再生固相。進料（組件A + B）被送到所示的“SMB柱”的中間。液相（洗脫液或解析劑）從底部到頂部穿過和運輸組分A（藍色）。組分A連續(xù)從系統(tǒng)中流出，這個萃取液是一種純物質(zhì)。固相（固體）從頂部到底部傳輸，運輸組件B（紅色）。從系統(tǒng)中流出作為萃取物的組分B是純的。在整個柱系統(tǒng)中，這兩個組分的分布很容易被濃度分布曲線進行識別。
固相的運動是通過在閉合回路中串聯(lián)一定數(shù)量的列和按規(guī)定時間間隔逆時針旋轉(zhuǎn)列來實現(xiàn)的。這個過程的形成示意圖如圖所示。四個泵被集成到系統(tǒng)中。兩個泵用于添加飼料和新鮮洗脫液，兩個泵用于內(nèi)部流動的維護。根據(jù)需要，通常使用8, 12個或16個色譜柱。一般情況下，列在各個區(qū)域中均勻分布（例如2/2 / 2/2）。然而，根據(jù)分離問題，它們可以非對稱分布（例如1/3／3/1）。除了四個區(qū)域之外，還可以實現(xiàn)三、五或八個區(qū)域的概念。后兩者可用于三組分分離。也可以將復(fù)雜的混合物分離成兩個有價值的物質(zhì)組分（假組分）。
(經(jīng)典4區(qū)SMB配置)
傳統(tǒng)的色譜分離只有一個色譜柱，只有一小部分的柱參與分離，而占主導(dǎo)地位的部分對生產(chǎn)率沒有貢獻。在SMB過程中，整個柱床被有效地使用。當(dāng)所有體積電流被優(yōu)化時，就形成一個靜止?fàn)顟B(tài)。換句話說，中等濃度的純化的提取物和萃余液的電流不再變化。在這種情況下，系統(tǒng)可以連續(xù)運行。
在煉油工業(yè)中，由于采用蒸餾法不能有效地分離二甲苯異構(gòu)體，故原用于SMB分離。如今，這項技術(shù)已經(jīng)建立并用于制糖工業(yè)、手性分離和制藥原料的生產(chǎn)。
捕獲SMB
SMB系統(tǒng)的靈活的設(shè)計，允許您在系統(tǒng)運行連續(xù)的FPLC純化。使用AZURA實驗室SMB進入生物純化的未來，運行下游工藝，具有生產(chǎn)率和的成本。
平行分批色譜
只需在系統(tǒng)中添加檢測器，然后運行批處理并行運行，或者使用系統(tǒng)進行單批運行。例如，可以使用八色譜柱設(shè)置并行運行四個分離。
SMB優(yōu)勢
模擬移動床（SMB）— 連續(xù)純化的有力工具
模擬移動床色譜（SMBC）被用于從一個分批培養(yǎng)發(fā)酵的純化。這一過程使純度接近99%，回收率高。因此，可以從生物木糖轉(zhuǎn)化過程中大規(guī)模純化。
在歐洲Valor Plus研究項目中，研究了一種替代木糖轉(zhuǎn)化的生物方法。利用一株假絲酵母菌株，將半纖維素水解液中的木糖轉(zhuǎn)化為。對發(fā)酵醪液進行高效液相色譜分析表明，木糖轉(zhuǎn)化為是成功的。在等度洗脫方式，基于聚合物Eurokat柱分離目標(biāo)物質(zhì)在色譜末端洗脫，所有的因素應(yīng)用在SMB過程。
（發(fā)酵醪液SMB工藝色譜設(shè)計，兩組分“殘液”和“萃取”
1mL進樣，Eurokat Ca 150X20mm，25-56um顆粒，4mL/min，50°C）
SMB色譜法是一種連續(xù)色譜技術(shù)，將二元或假二元混合物分離為純物質(zhì)或餾分。與傳統(tǒng)的間歇色譜法相比，該工藝可使純化的物質(zhì)產(chǎn)率更高，同時減少洗脫劑和填料的用量。
使用AZURA®SMB系統(tǒng)，在發(fā)酵醪液生產(chǎn)純化，高純度和產(chǎn)量的。這種純化過程允許大量的生產(chǎn)量。
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【制造商及產(chǎn)品歷史】
德國Knauer公司（德國柏林）成立于1962年，是歐洲HPLC生產(chǎn)廠家，具有40多年專業(yè)經(jīng)驗。它是歐洲三大最HPLC品牌之一，以可靠技術(shù)，提供HPLC完整解決方案著稱；同時它也是歐洲HPLC色譜柱和填料供應(yīng)商。Knauer在國際上以O(shè)EM（貼牌訂制）業(yè)務(wù)為主，是許多國際品牌的OEM供應(yīng)商。
優(yōu)化的AZURA 實驗室SMB系統(tǒng)，通過多柱對小分子或生物分二元混合物分離，克級規(guī)模。
AZURA SMB系統(tǒng)A29000是實驗室標(biāo)準(zhǔn)配置，它由7個八位閥和4個AZURA P4.1S泵組成，置于ASM2.1L輔助模塊中。壓力范圍高，生物相容性高以及多位閥靈活性，使得該系統(tǒng)成為經(jīng)典SMB色譜和捕獲SMB的方案。
優(yōu)化的AZURA中試SMB系統(tǒng)，二元混合物分離達到克級到公斤級。
AZURA中試SMB系統(tǒng)的特別之處是連續(xù)運行模式和高生產(chǎn)率。
SMB標(biāo)準(zhǔn)配置含有４個P2.1Ｌ泵和７個多位閥集成在4個AZURA輔助模塊ASM 2.1L，界面友好的軟件PurityChrom® MCC和所需計算機硬件都含在里面。
針對每一個分離的特殊需要，SMB系統(tǒng)可自由配置（例如閉環(huán)、開環(huán)、三區(qū)）和升級（如檢測器、流量計）。
壓力為344bar（八色譜柱）或16色譜柱（50bar）是可能的。根據(jù)您的應(yīng)用程序，可以加熱或冷卻柱，以確保和的分離條件?？蛇x用不銹鋼或生物惰性版本。
靈活的SMB系統(tǒng)
使用多種不同的升級選項，或者只需添加一個檢測器來構(gòu)建SMB色譜系統(tǒng)，符合您的需要。
主要特點：
500ml/min
最多240bar（8個色譜柱）
最多16個色譜柱（50bar）
可以加熱或冷卻
不銹鋼和生物惰性版本
添加幾個檢測器來監(jiān)視進程的穩(wěn)定性
使用流量計測量和監(jiān)測每個區(qū)域的準(zhǔn)確流量
升級（梯度進樣泵或額外的閥）
SMB操作點計算器
吸附等溫線可以輸入到一個集成的開始點計算器。生成的值可以很容易地通過視覺反饋進行檢查。 參數(shù)將直接傳送到SMB參數(shù)向?qū)С绦蛑小?/font>
客戶定制多柱色譜（MCC）方案
多組泵頭、檢測器、閥驅(qū)動、多位閥以及控制系統(tǒng)組成客戶定制MCC系統(tǒng)，滿足用戶工作需要。
在制造中，模擬移動床（SMB）過程是實施色譜分離的高度工程化過程。它用于從一種或多種其他化學(xué)化合物中分離出一種化學(xué)化合物或一種化學(xué)化合物，以比使用簡單（批量）色譜法所能獲得的成本更低的成本提供大量的純化或富集材料。它不能提供任何分離或純化，不能通過簡單的柱純化來完成。這個過程相當(dāng)復(fù)雜。它為色譜純化帶來的單一好處是它可以大大降低成本生產(chǎn)大量的高純度原料。降低成本的原因是：使用較少量的色譜分離介質(zhì)固定相，連續(xù)和高速生產(chǎn)，以及減少溶劑和能量需求。這種改進的經(jīng)濟性能是由一個閥門和柱子裝置引起的，該裝置用于無限期地延長固定相，并允許非常高的溶質(zhì)負載量。
在常規(guī)的生產(chǎn)色譜法移動床技術(shù)中，進料入口和分析物回收是同時且連續(xù)的，但是由于連續(xù)移動床的實際困難，提出了模擬移動床技術(shù)。在模擬移動床技術(shù)中，不是移動床，而是將進料口，溶劑或洗脫液入口以及所需產(chǎn)品出口和不希望的產(chǎn)品出口位置連續(xù)地移動，給出移動床的印象，連續(xù)流動固體顆粒和液體沿固體顆粒的相反方向連續(xù)流動。
真正的移動床色譜（TMBC）只是一個理論概念。其模擬SMBC是通過使用多個串聯(lián)的柱子和一個復(fù)雜的閥門裝置來實現(xiàn)的，該裝置提供了進料混合物和溶劑的流動，以及“洗脫液”或“解吸劑”在任何柱子上的進料。閥門和管道布置及其預(yù)定控制允許定期切換樣品入口的一個方向，溶劑以相同的方向進入但在連續(xù)環(huán)路的不同位置，同時改變快速產(chǎn)品和慢速產(chǎn)品取出位置也以相同的方向移動，但在環(huán)路內(nèi)的不同相對位置處移動。
具體而言，SMB系統(tǒng)具有兩個或更多個相同的柱，其通過多端口閥連接到流動相泵，并且彼此連接。 管道配置的方式是：
a）所有色譜柱將串聯(lián)連接，形成一個連續(xù)的循環(huán)
b）典型地，每根柱子之間將有四種工藝流程的供應(yīng)：進料混合物，離開純化的快速組分，離開純化的慢速組分，以及進入的溶劑或洗脫液和
c）每個過程流（兩個入口和兩個出口）將在設(shè)定的時間（步驟時間）之后以相同的方向進行。
SMBC的優(yōu)點是生產(chǎn)率高，因為系統(tǒng)可以接近連續(xù)，而缺點是它只能進行一次混合物切割。因此，它非常適合分離二元混合物。通過多次切割，類似于一系列蒸餾塔，多種化合物可以從兩種以上化合物的混合物中分離出來。關(guān)于效率，它與簡單的色譜技術(shù)比如連續(xù)蒸餾和間歇蒸餾相比。
SMB通過減少柱體積，減少色譜分離介質(zhì)（“填充”或“固定相”），使用更少的溶劑和更少的能量，并且需要更少的勞動力來提供更低的生產(chǎn)成本。
在工業(yè)規(guī)模上，SMB色譜分離器連續(xù)運行，與分批色譜法相比，需要更少的樹脂和更少的溶劑。 連續(xù)操作有利于操作控制和整合到生產(chǎn)工廠。 低洗脫液消耗高產(chǎn)品濃度高生產(chǎn)率連續(xù)過程該系統(tǒng)可用于超臨界流體萃取以獲得大量的特定產(chǎn)品。
與單柱操作相比，SMB的弊端是投資成本較高，復(fù)雜性較高，維護成本較高。 但是與簡單的分批分離相比，這些缺點被更好的收率和低得多的溶劑消耗以及更高的生產(chǎn)率有效地補償。
為了純化，特別是從多組分混合物中分離中間單一組分或部分，SMB不是理想的適合的。 通常情況下，一臺中小企業(yè)只能將兩個部分分開，但一系列中小企業(yè)可以進行多次切割，并從一種多組分混合物中純化出一種或多種產(chǎn)品。 SMB不適合溶劑梯度。 溶劑梯度純化對于某些生物分子的純化可能是優(yōu)選的。 克服兩部分限制和應(yīng)用梯度的連續(xù)色譜技術(shù)是多柱逆流溶劑梯度純化（MCSGP）。
在尺寸排阻色譜中，在分離過程由熵驅(qū)動的情況下，不可能通過溫度或溶劑梯度提高色譜柱獲得的分離度。 因此，這些分離通常需要SMB，以延長被分離的分子或顆粒之間的可用保留時間差。 SMB在制藥工業(yè)中也非常有用，在這個工業(yè)中，必須以非常大的規(guī)模分離具有不同手性的分子。 為了純化果糖，例如 在高果糖玉米糖漿或氨基酸，生物酸等工業(yè)規(guī)模上，使用模擬移動床色譜法以提高生產(chǎn)的經(jīng)濟性。
