国内外SMB和SSMB制造及分离技术研究进展

在国外，SMB已经成为一种通用性的操作单元，例如比利时药品公司UCB Pharma利用SMB分离旋光异构体，已达10t级的规模。近年来，国外开发的SMB分离技术已成功应用于精细化工领域和医药领域。UPT（Universal Pharma Technologies）公司的SMB设备及分离技术主要投向制药行业，现在已具有每年10～20t的对映体生产能力。法国南希的NOVASEP公司（1995年）研发的色谱分离设备可分离各种不同的物质包括手性和非手性分子，特别适合分离外消旋体药物，是当今世界上SMB生产水平较高的公司。近几年，我国部分企业引进了NOVASEP公司的SMB设备，但是造价昂贵，售后服务成本非常高。

图1-2　模拟移动床色谱工作原理

在国内，鞍山科技大学的林炳昌等于20世纪90年代初自行组装了SMB，进行了较多的研究，并用于分离紫杉醇、药物PG05和替考拉宁等，但停留在实验室阶段。目前我国SMB技术主要用于分离糖醇类产品，应用领域较窄，其他领域亟待开发。我国目前能够制造SMB的厂家寥寥无几，能够制造SMB的企业有上海兆光生物工程设计研究有限公司、三达膜科技（厦门）有限公司、江南大学的江苏省工业色谱分离技术研究中心、南京凯通粮食生化研究设计有限公司及国家杂粮工程技术研究中心。其中有的企业制造技术并不成熟，关键是没有掌握SMB的工艺机理，导致设备运行成本仍然很高；有的企业依靠进口核心部件进行组装SMB。对于SSMB装置的制造和分离技术的开发目前只有上海兆光生物工程设计研究有限公司和国家杂粮工程技术研究中心。(www.xing528.com)

模拟移动床色谱分离技术在我国的发展尚处于起步阶段，且研究进展较为缓慢。其原因是涉及这一技术应用的实验型设备极为稀少。黑龙江省八一农垦大学的国家杂粮工程技术研究中心，自主研发了实验室专用SMB设备，在外观设计上采用了旋转分配阀进料与洗脱的切换，50T型多功能SMB采用了上下两套传动系统，实现了同步转动。在装置上设计了管路外置连接装置，可根据不同物料的分离要求，能够任意设置料液进出口位置，调整组合分离柱区域，灵活多变，容易操作。这种设计使得层析过程中柱外死体积少，分离精度高，自动化程度高，实现了连续分离操作。设备采用整体活动式结构，占用空间小。实验室专用SMB和SSMB设备的研制为科研院所提供了国际先进水平的精细分离实验手段，填补了国内这一领域的空白。

黑龙江八一农垦大学国家杂粮工程技术研究中心与大庆科迈特色谱分离技术开发有限公司在SSMB产业化装置的设计制造上，与国内同类产品比较更具先进性。第一，装置采用6柱6位体平面布局，且在料液分配器、树脂装填方法上具有独到的特殊设计：装有上、下封头和上、下分配器的筒体。第二，创新了流量控制关键技术，设备运行采用了变频控制，使设备启动变为软启动，减少了对设备的冲击，且设备可根据负载情况自动调整用电频率，始终使设备处于合理、节省的用电状态，可节省约电量1/3；流量的控制方式设计为瞬时控压控量法，使进料、进水泵的工作负荷可根据实际负荷状况自动调整运转状态，使设备运行更稳定，运行成本更低，料液泵的寿命能够延长1倍。该设备与国内同类设备比较还具有造价低，运行成本低的特点。目前，该单位已掌握了模拟移动床色谱分离的产业化设备制造技术，并开发了低聚木糖、麦芽糖（醇）、甜叶菊苷、山梨醇、玉米蛋白抗氧化肽、木糖与阿拉伯糖、葡萄糖、肝素钠等十余项产品的分离纯化技术，建立了关键的工艺技术，技术水平达到国内领先、国际先进水平。