[发明专利]一种气助超顺磁性萃取方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种萃取方法，特别涉及一种气助超顺磁性萃取方法。

背景技术

磁性载体分离技术从20世纪70年代起发展起来，获得了长足发展。磁性载体分离是通过偶联在磁性载体表面的亲和配基、疏水基团、离子交换基团等对目标组分进行吸附，然后利用合适的磁性分离装置分离出来，并经过清洗、洗脱来直接快速的获得目标产物的新型分离技术。由于该技术具有操作简单，步骤少，选择性高，分离迅速，对母液要求不高等优点，因此被提出和广泛研究应用于免疫检测、细胞标记和分离、核酸分离、蛋白质纯化、废水处理、天然产物分离等领域。

目前，在分析检测这一应用领域方面，磁性载体分离已取得较大进展，但将该技术用于分离领域时由于分离对象绝大部分是稀溶液甚至极稀溶液，适度规模化处理时就面临着巨大的挑战。现有的磁分离装置要么处理量太少无法适应要求，要么放大后装置内空间磁场强度及梯度不够，导致空间内流动的弱磁性颗粒和超细磁性颗粒，尤其是纳米磁性颗粒，所受磁力太弱而不能被快速有效捕集。如何有效的处理大量含磁颗粒的稀溶液是磁性载体分离技术应用中的一个突出问题。

近几十年发展起来的气泡浮选技术又被称为气泡吸附分离技术，它是依据表面吸附的原理，以气泡作为载体使溶液中的颗粒、特定目标分子或离子等附着或吸附在“气-液”界面与母液分离的方法，曾于上世纪八十年代被美国列为十大化工新技术之一。该技术在颗粒方面的分离应用主要有：矿物、沉淀、胶体、塑料，并因此而发展出矿物浮选、沉淀浮选、胶体浮选、塑料浮选等新型浮选技术，尤其应用最广、最成功的是矿物浮选，为冶金工业发展做出了巨大的贡献。气浮分离技术用于分离不溶解的物质和疏水性颗粒，它具有装置简单、易于放大，可间歇操作及连续操作，能迅速处理大量试液同时进行分离富集，能耗低，易于实现连续化和自动化操作的优点。

近年来，气泡浮选技术与其他分离技术联用，取得了一定成果。

例如，阎永胜(气浮分离、固相萃取与光谱法联用及应用研究，阎永胜，中国科学院上海冶金研究所材料物理与化学(专业)博士论文，2000年度)对固-液分离富集技术(离子交换树脂为固相分离介质)与光谱法联用(树脂相光谱法)及溶剂浮选分离富集技术(惰性气体为动力)与光谱法联用(溶剂浮选光谱法)的综合研究发现：固相光谱法和溶剂浮选光谱法作为一种分离/富集技术与光谱法联用，具有集分离、富集、增敏、测定于一体的特点，具有高的灵敏度和选择性，特别适用于复杂样品、高纯物质低含量杂质及低组分环境水样的分析。

毕鹏禹等(一种分离富集发酵液中氨基酸的新方法：气浮络合萃取，毕鹏禹等，中国化学会第26届学术年会分析化学分会场论文集，2008年)结合了溶剂浮选和络合萃取技术各自的优点，首次提出了气浮络合萃取技术。运用这一技术对发酵液中的L-苯丙氨酸进行分离富集，取得了良好的效果。最优条件下的分离产物经过反萃取和重结晶得到了最终产物，经FTIR和HPLC的鉴定证明，该产物为高纯度L-苯丙氨酸。

基于类似原理，将气浮分离技术与磁性载体分离技术相耦合，发展“气助超顺磁性萃取”新模式，即首先用超顺磁性颗粒分散在溶液中选择性吸附目标物，然后采用气浮的方法将吸附了目标产物的磁性载体富集到气浮塔顶部(高浓度颗粒区或泡沫富集区)，再通过外加磁场从少部分液体里捕集回收磁性载体用于目标产物的洗脱。这样可以发挥磁性载体高选择性、易分离、操作简单以及气浮分离技术能耗低、装置简单、易放大和连续化操作的双重优势，实现稀溶液体系尤其是极稀溶液体系高效节能的规模化选择性分离。气助超顺磁性萃取技术及其设备的研究将是一个崭新的研究方向，对于促进磁性分离技术的发展和拓宽气泡吸附分离技术的应用领域均有着良好的理论意义和广阔的应用背景。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种气助超顺磁性萃取方法，采用本发明的方法能够实现规模化稀溶液和极稀溶液中超顺磁性颗粒的高度浓缩富集，实现复杂体系中目标成分的快速高选择性萃取分离。

本发明的气助超顺磁性萃取方法是在使用一种气助超顺磁性萃取设备上进行的，其中，所述设备包括底部带有气体入口的气浮柱和气浮柱上方的磁铁，气浮柱中填充有一相或两相介质，所述一相为含有吸附剂超顺磁性颗粒和待分离的生物制品或离子型物质的水相，所述两相：下相为含有吸附剂超顺磁性颗粒和待分离的生物制品或离子型物质的盐水相或水相，上相为含聚合物的水相或有机溶剂相，所述一相或两相中的下相可以加入表面活性剂。