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。當所有體積電流被優(yōu)化時，就形成一個靜止狀態(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。當所有體積電流被優(yōu)化時，就形成一個靜止狀態(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置并行運行四個分離。
SMB優(yōu)勢
模擬移動床（SMB）— 木糖醇連續(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)酵木糖醇的純化。這一過程使木糖醇純度接近，回收率高。因此，可以從生物木糖木糖醇轉(zhuǎn)化過程中大規(guī)模純化木糖醇。
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)化為木糖醇。對發(fā)酵醪液進行高效液相色譜分析表明，木糖轉(zhuǎn)化為木糖醇是成功的。在等度洗脫方式，基于聚合物Eurokat柱分離目標物質(zhì)木糖醇在色譜末端洗脫，所有的因素應用在SMB過程。
（發(fā)酵醪液SMB工藝色譜設計，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)量的木糖醇。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色譜柱和填料供應商。Knauer在上以OEM（貼牌訂制）業(yè)務為主，是許多的OEM供應商。
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是實驗室標準配置，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標準配置含有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化合物中分離出一種化學化合物或一種化學化合物，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。這個過程相當復雜。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：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。
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