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| [ 文章来源: | 文章作者:
| 发布时间:2007-03-28|
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模拟移动床分离技术的关键是:1)针对分离对象选定适宜的固定相与流动相配伍。由于手性识别机理的研究还很肤浅,多依靠实验确定固定相与流动相配伍;2)确定最佳的运行条件。因为SMBC分离过程远比间歇式的色谱分离过程复杂,影响分离的参数很多,用传统的实验方法很难确定最佳运行条件。特别是在工业化放大过程中,通过试验来摸索工艺操作条件的投资大、时间长,这些都影响了SMBC技术在工业化生产中的应用。目前多对SMB分离过程建立数学模型,通过模型得到最优操作条件,然后将这些操作条件运用到SMB分离过程中。现主要有两种数学模型:一种是移动床(TMB)模型,就是将SMBC视为移动床(TMB),将柱子切换时间转换为固定相流速,因移动床属于稳态过程,从而得到一组常微分方程,求解较容易。TMB模型只适用于各区柱子数目较多(>3)的情况;另一种是模拟移动床(SMB)模型,它考虑了柱子的切换情况:在任一切换周期内,各个柱子内部为一固定床吸附分离过程,而在柱子切换瞬间,各个柱子内部流量发生变化,但遵循质量守恒关系。SMB模型真实地反映了SMBC的周期性稳态过程特性,因此更为合理。与固定床吸附分离过程相同,从根本上影响模拟移动床色谱分离过程的主要是非线性吸附平衡、传质阻力以及轴向弥散。诸如系统各部件联接处的死体积、色谱柱填充情况、固定相孔径与粒径等孔性结构、各区流速、切换时间、操作温度、进料浓度等各种操作参数之所以影响SMBC分离过程,即是因为这些参数影响轴向弥散、传质过程以及非线性吸附平衡所致。目前所有模型中,均认为各个柱子的轴向弥散和传质过程等相同。事实上,因各区内部流速不同,各区的轴向弥散和传质情况也将有所差异。因未能将这一现象体现到模型中,大多数模型的模拟结果与试验情况误差较大,不能有效的指导模拟移动床色谱分离过程的优化。 此外,虽然模拟移动床色谱分离为一连续稳态过程,但生产过程中,细微的条件变化可能严重影响分离,如色谱固定相在使用过程中性能逐步发生变化,使得分离逐步变差。此时必需即时调整其它相关操作参数以维持有效的分离过程。因而要求模型除能准确预测分离过程外,还需要模型求解速度快,能实现实时控制。这有赖于进一步开发高效的数值计算方法。 SMBC得到的产品是一对光学纯的对映体,通常只有一个对映体具有生理活性,这相当于有一半产品是无效的,目标对映体的理论产率只有50%。因而有必要将无效的非目标对映体外消旋化,然后再用SMBC分离,如此反复进行,使目标对映体的产率接近100%。只有这样才能使SMBC分离技术更具竞争力。与非目标对映异构体一样,目标对映异构体在生产、储运,乃至体内吸收代谢过程中,也可能发生类似的外消旋化现象,这样将削弱手性药物本来具备的优势。必须选择适当的生产、储运条件、药物剂型以及服用方法等,以避免目标对映体的外消化过程。因而研究对映体的外消旋化过程具有十分重要的意义。然而当前这一工作还没得到足够的重视。
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