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1、标准树脂分离纯化磁性纳米颗粒技术规范Technicalspecificationforresinseparationandpurificationofmagneticnanomaterials - - XX实施-XX发布中国民族卫生协会发布磁性纳米颗粒树脂分离纯化技术规范1范围本文件规定了采用树脂分离方法对磁性纳米颗粒进行分离纯化的原理、工艺流程、技术要求和证实方法。本文件适用于对磁性纳米颗粒(具体包括-Fe23MeFe2O4(Me=Co,Ni,Mn)和Fe3O4等)的分离纯化。本文件适用于对粒径范围在0.5-500nm的磁性纳米颗粒进行分离纯化。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不
2、可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T1631离子交换树脂命名系统和基本规范GB/T5475离子交换树脂取样方法GB/T5476离子交换树脂预处理方法GB/T12671聚苯乙烯(PS)树脂GB/T19619纳米材料术语GB/T24395食品工业用吸附树脂GB/T37129纳米技术纳米材料风险评估中华人民共和国药典2015版四部3术语和定义GB1631-2008、GBZT5475-2013、GB/T5476-1996GB/T12671-2008GB/T19619-2004、GB/T24395-2009
3、GBZT37129-2018界定的术语和定义适用于本文件。磁性纳米颗粒：顾宁生物医用磁性纳米材料与器件ISBN9787122162953界定的术语和定义适用于本文件。大孔吸附树脂,何炳林离子交换与吸附树脂ISBN7-5428-0974-1/G.871界定的术语和定义适用于本文件。大孔吸附树脂结构:图1：大孔吸附树脂分子式表1：大孔吸附树脂各项参数指标参数指标名称大孔吸附树脂分类形式芳香族骨架苯乙烯系外观红棕色至棕褐色球状颗粒含水量5565比表面积m2g9001200孔容ml/g0.8平均孔径nm2.5-3.5湿视密度g/ml0.65-0.75湿真密度g/ml1.02-1.10圆球率%90.0粒
4、度%(0.3151.25mm)95.0离子交换树脂:何炳林离子交换与吸附树脂ISBN7-5428-0974-I/G.871界定的术语和定义适用于本文件。苯乙烯系强酸性阳离子交换树脂结构:图2：苯乙烯系强酸性阳离子交换树脂分子式苯乙烯系弱碱性阴离子交换树脂结构:图3：苯乙烯系弱碱性阴离子交换树脂分子式表2：混合离子交换树脂各项参数指标指标名称阳离子树脂指标阴离子树脂指标外观棕褐色不透明球状颗粒乳白至淡黄色不透明颗粒骨架苯乙烯系苯乙烯系功能基团-SO3-N+(CH3)2含水量%455548-58质量全交换容量mmol/g(T)4.354.8体积全交换容量mmol/ml1.801.45湿真密度g/m
5、l1.25-1.281.031.06湿视密度g/ml0.750.850.650.72粒度范围%(0.50L25mm)95(0.400.9Omm)95渗磨圆球率%90904树脂分离纯化流程4.1 纯化工艺流程图4.2 纯化工艺要求4.2.1 步骤1磁性纳米颗粒原液处理：将磁性纳米颗粒原液经滤膜(孔径045ljm)过渡。4.2.2 步骤2树脂预处理：(1)大孔吸附树脂：利用大孔吸附树脂和待分离有机分子之间的范德华引力，通过其较大比表面积进行物理吸附，根据大孔吸附树脂对待分离有机分子吸附力及其分子量的大小，采用一定浓度的溶剂进行脱附，从而达到物质的分离、纯化、除杂、浓缩等不同目的。大孔吸附树脂预处理
6、：在烧杯中加入2BV(树脂体积倍量)4%WtNaoH溶液，浸泡树脂4h,每Ih搅拌Imin,浸泡结束后去除树脂上层溶液；纯水清洗树脂至清洗水PH小于10,去除树脂层上部溶液并收集树脂；在烧杯中加入2BV4%wtHCl,浸泡树脂4h,每Ih搅拌Imin,浸泡结束后去除树脂上层溶液后收集树脂；纯水清洗树脂至清洗水电导率小于10scm,将树脂滤干备用。(2)混合离子交换树脂:混合离子交换树脂由阳离子交换树脂和阴离子交换树脂均匀混合，利用离子交换树脂活性基团携带的某种离子同溶液中相同电荷的物质相互交换,物质同树脂交换产生的H+或OH-立即互相中和生成H2O,分离纯化同时不引起PH变化，避免对物质性质产
7、生影响，最后用一定浓度的洗脱剂进行洗脱，从而达到对物质的分离、纯化、除杂、浓缩的目的。阳离子交换树脂预处理：在烧杯中加入2BV4%wtNaOH,浸泡树脂4h,每Ih搅拌Imin,浸泡结束后去除树脂层上层溶液并收集树脂；纯水清洗树脂至清洗水PH小于10,去除树脂层上层溶液并收集树脂；在烧杯中加入2BV4%wtHCl,浸泡树脂4h,每Ih搅拌Imin,浸泡结束后去除树脂层上层溶液并收集树脂；在烧杯中加入2BV4%wtHCl,浸泡树脂2h,每Ih搅拌Imin,浸泡结束后去除树脂层上层溶液并收集树脂；用2BV4%wtHCl重复浸泡处理一次；纯水清洗树脂至清洗水电导率小于10scm,将树脂滤干备用。阴离
8、子交换树脂预处理：在烧杯中加入2BV4%wtHCL浸泡树脂4h,每Ih搅拌Imin,浸泡结束后去除树脂层上层溶液并收集树脂；纯水清洗树脂直至清洗水PH小于10,去除树脂层上层溶液并收集树脂；在烧杯中加入2BV4%wtNaOH,浸泡树脂4h,每Ih搅拌Imin,浸泡结束后去除树脂上层溶液并收集树脂；在烧杯中加入2BV4%wtNaOH,浸泡树脂2h,每Ih搅拌Imin,浸泡结束后去除树脂上层溶液并收集树脂；重复用2BV4%wtNaOH,浸泡处理一次：纯水清洗树脂至清洗水电导率小于10sgm将树脂滤干备用。阳离子/阴离子树脂混合：将处理好的阳离子交换树脂和阴离子交换树脂按体积比1：2充分混合均匀，备
9、用。4.2.3 步骤3树脂装柱：树脂装填前，树脂柱及所有相关设备用纯水清洗干净，直到清洗排水电导率小于10scm;在交换柱中加入10%容积的纯水，将树脂缓慢加入到交换柱中，当树脂与水齐平时，再加入10%容积的纯水，继续缓慢加入树脂，如此重复，直至树脂装填量为交换柱容积80%,保持树脂层内无气泡。树脂装填结束，将交换柱注满水。4.2.4 步骤4大孔吸附树脂除高分子：将料液以2BVh的流速从上向下通过树脂层运行，排出流出液前IBV体积，之后开始收集流出液，流出液每0.1BV收集，检测料液中高分子含量。流出液高分子含量超标，停止运行，树脂待再生。4.2.5 步骤5离子交换树脂除离子：将料液以2BVh
10、的流速从上向下通过树脂层运行，排出流出液前IBV体积，之后开始收集流出液，流出液每(MBV收集，检测料液中杂质离子含量。当流出液杂质离子含量超标，停止运行，树脂待再生。4.2.6 步骤6树脂再生：(1)大孔吸附树脂再生：保持交换柱充满水，5BV纯水以5BVh流速从上向下冲洗树脂:2BV4%wtNaOH以2BVh流速从上向下通过树脂层，纯水以5BVh流速从上向下通过树脂层，至清洗水电导率小于10sm;28丫4%;114。以28丫力流速从上向下通过树脂层，纯水以5BVh流速从上向下通过树脂层，直至清洗水电导率小于10scmo(2)混合离子交换树脂分离：保持交换柱充满水，5BV纯水以5BVh流速从上
11、向下冲洗树脂；将树脂倒入到烧杯中，烧杯容积为树脂体积2倍，去除树脂上层水；将!BV20%wtNaCI加入到烧杯中，搅拌，浸泡Ih,将浮在溶液上部的阴树脂全部取出，置于另一个同等容积的烧杯中，溶液下层的阳树脂仍置于烧杯中。用纯水分别将阳离子树脂和阴离子树脂清洗到电导率小于10scmo阳离子交换树脂再生：在烧杯中加入2BV4%wtHQ,浸泡2h,每Ih搅拌Imin,浸泡结束后去除树脂上层溶液；重复用2BV4%wtHQ浸泡处理一次；纯水清洗树脂至清洗水电导率小于10scm,将树脂滤干备用。阴离子交换树脂再生：在烧杯中加入2BV4%wtNaOH,浸泡2h,每Ih搅拌Imin,浸泡结束后去除树脂上层溶液
12、；重复用2BV4%wtNaOH,浸泡处理一次；纯水清洗树脂至清洗水电导率小于10scm,将树脂滤干备用。5纯化磁性纳米颗粒技术要求分离纯化后的磁性纳米颗粒质量标准，按照中华人民共和国药典2015版四部的检验规则进行。表3：磁性纳米颗粒分离纯化量化指标编号指标名称（F&O4为例）结果量化指标1颜色黄色/棕褐色2PH6.8-7.23相对密度1.031-1.041gcm34粒径0.5500nm5饱和磁化强度30-90emu/g6游离高分子游离高分子不应超过0.1mg/mL7重金属含重金属不得过百万分之二十8弛豫率（选测）纵向弛豫率rl1mM-ls-19细菌内毒素（选测）横向池豫率r24mM-1s-1
13、10无菌检测（选测）不应超过12.5EuZmL6证实方法6.1颜色肉眼观察，呈黄色/棕褐色。6.2 pH值取磁性纳米颗粒分离液IOmL,依中国药典2015版四部通则0631,采取PH值测定法测定PH值。6.3 相对密度取磁性纳米颗粒分离液IOmL,依据中国药典2015版四部通则0601,采取相对密度测定法测定相对密度。6.4 粒径取磁性纳米颗粒分离液ImL置于石英比色皿，用动态光散射粒径仪测量粒径。6.5 饱和磁化强度取磁性纳米颗粒分离液并干燥成粉末0.05g,用磁性材料测定仪（振动样品磁强计VSM）测量饱和磁化强度。6.6 游离高分子含（葡聚糖为例）以平均分子量IoOOO的葡聚糖为例，对照品
14、溶液的配制：准确称取葡聚糖标准品IOmg,定容至IoOomL,摇匀，得10gmL葡聚糖标准溶液。磁性纳米颗粒分离液的配制：准确称取磁性纳米颗粒分离液20mL,15000rpm离心30分钟。准确吸取离心上清液3mL,置于IOmL容量瓶中，加3mL盐酸，摇匀静置，待样品呈黄色澄清溶液后，加水稀释至刻度。用强酸性阳离子交换树脂柱对样品进行洗脱并收集洗脱液于25mL容量瓶中，待溶液全部过柱后，用IOmL水分三次洗涤柱子，并收集洗涤液于同一容量瓶中，加水稀释至25mL,摇匀待用。葡聚糖浓度测定法：准确吸取对照品与磁性纳米颗粒分离液各ImL,分别置于试管内，各加入ImL5%苯酚溶液，摇匀，各加入5mL浓硫
15、酸，摇匀，室温下静置15分钟以上，参照中国药典2015版四部通则0401,采用紫外-可见分光光度法分别测定49Onm光吸收，计算葡聚糖含量。6.7 重金属含取磁性纳米颗粒分离液IOmL,依中国药典2015版四部通则0821重金属检测法（第一法）检测。6.8 弛豫率测定取磁性纳米颗粒分离液配成不同浓度，采用1.5T磁共振扫描仪测定不同浓度溶液的弛豫时间，通过弛豫时间倒数与浓度的比值计算弛豫率。6.9 细菌内毒素取试样ImL用细菌内毒素检查用水稀释至100mL,依中国药典2015版四部通则1143细菌内毒素检测法进行检测。6.10 无菌检测：取试样ImL分别加入含9mL培养基的试管中，培养3天后，取IOmL培养液转移至100mL培养基中，共培养14天，依法参照
