Нейтрализационный диализ смешанного раствора фенилаланина и минеральной соли: влияние концентрации и скорости протока растворов кислоты и щелочи

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Для эффективного разделения и очистки аминокислот, являющихся амфолитами, может быть использован метод нейтрализационного диализа (НД), достоинством которого является возможность управления значением рН раствора без внесения реагентов. Важной задачей является оптимизация параметров процесса НД для обеспечения минимальных потерь аминокислот при их выделении из смешанных растворов. Проведено экспериментальное исследование процесса деминерализации эквимолярной смеси фенилаланина и хлорида натрия методом НД. Установлено, что варьирование концентрации и скорости протока растворов кислоты и щелочи в соответствующих камерах диализной ячейки позволяет управлять значением pH обессоливаемого раствора и контролировать величину потерь аминокислоты. Уменьшением концентрации кислоты в два раза (с 0.10 до 0.05 М) удалось добиться сокращения потерь фенилаланина с 18.3 до 16.4%, а использование меньшей скорости протока раствора в кислотной камере (0.75 вместо 1.50 см с–1) позволило снизить эти потери до 14.2%. При этом во всех экспериментах значение электропроводности обессоливаемого раствора снижалось на 90%, что позволяет говорить о высокой степени деминерализации и эффективности применяемого метода для выделения фенилаланина из смешанного раствора.

Об авторах

М. В. Порожный

ФГБОУ ВО Кубанский государственный университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: porozhnyj@mail.ru
Россия, 350040, Краснодар

В. В. Гиль

ФГБОУ ВО Кубанский государственный университет

Email: porozhnyj@mail.ru
Россия, 350040, Краснодар

А. Э. Козмай

ФГБОУ ВО Кубанский государственный университет

Email: porozhnyj@mail.ru
Россия, 350040, Краснодар

Список литературы

  1. D’Este M., Alvarado-Morales M., Angelidaki I. // Biotechnol. Adv. 2018. V. 36. № 1. P. 14–25.
  2. Ikeda M. Amino acid production processes. In: Microbial production of l-amino acids. Springer, Berlin, Heidelberg, 2002.
  3. Alia K.B., Nadeem H., Rasul I., Azeem F., Hussain S., Siddique M.H., Muzammil S., Riaz M., Nasir S. Separation and purification of amino acids. In: Applications of ion exchange materials in biomedical industries. Springer, Cham, 2019.
  4. Zadmard R., Tabar-Heydar K., Imani M. // J. Chromatogr. Sci. 2015. V. 53. № 5. P. 702–707.
  5. Kupnik K., Knez Ž., Primožič M., Leitgeb M. // Sep. Purif. Rev. 2022. V. 52. № 1. P. 58–74.
  6. Chiu T.-C. // Anal. Bioanal. Chem. 2013. V. 405. № 25. P. 7919–7930.
  7. Giuffrida A., Maccarrone G., Cucinotta V., Orlandini S., Contino A. // J. Chromatogr. A. 2014. V. 1363. P. 41–50.
  8. Vyas B.B., Ray P. // Desalination. 2015. V. 362. P. 104–116.
  9. Ecker J., Raab T., Harasek M. // J. Membr. Sci. 2012. V. 389. P. 389–398.
  10. Timmer J.M.K., Speelmans M.P.J., van der Horst H.C. // Sep. Purif. Technol. 1998. V. 14. № 1–3. P. 133–144.
  11. Wang G., Zhang C., Sun M., Zhang X., Wu C., Wu Y. // Sep. Purif. Technol. 2017. V. 188. P. 539–547.
  12. Eliseeva T., Kharina A. // Membranes. 2022. V. 12. № 7. Art. № 665.
  13. Sato K. // J. Membr. Sci. 2008. V. 309. P. 175–181.
  14. Takai N., Yamabe T., Seno M. // The Journal of the Society of Chemical Industry, Japan. 1964. V. 67. № 6. P. 893–895.
  15. Kikuchi K., Gotoh T., Takahashi H., Higashino S., Dranoff J.S. // J. Chem. Eng. Jpn. 1995. V. 28. P. 103–109.
  16. Kumar M., Tripathi B.P., Shahi V.K.J. // Chem. Technol. Biotech. 2010. V. 85. P. 648–657.
  17. Nikonenko V.V., Pismenskaya N.D., Belova E.I., Sistat Ph., Huguet P., Pourcelly G., Larchet Ch. // Adv. Colloid Interface Sci. 2010. V. 160. P. 101–123.
  18. Lin X., Pan J., Zhou M., Xu Y., Lin J., Shen J., Gao C., van der Bruggen B. // Ind. Eng. Chem. Res. 2016. V. 55. № 10. P. 2813–2820.
  19. Merkel A., Ashrafi A.M., Ečer J. // J. Membr. Sci. 2018. V. 555. P. 185–196.
  20. Shaposhnik V.A., Eliseeva T.V. // J. Membr. Sci. 1999. V. 161. № 1–2. P. 223–228.
  21. Igawa M., Echizenya K., Hayashita T., Seno M. // Bull. Chem. Soc. Jpn. 1987. V. 60. P. 381–383.
  22. Kozmai A., Chérif M., Dammak L., Bdiri M., Larchet C., Nikonenko V. // J. Membr. Sci. 2017. V. 540. P. 60–70.
  23. Chérif M., Mkacher I., Dammak L., Ben Salah A., Walha K., Grande D., Nikonenko V. // Desalination. 2015. V. 361. P. 13–24.
  24. Chérif M., Mkacher I., Dammak L., Ben Salah A., Walha K., Nikonenko V., Korchane S., Grande D. // Desalination and Water Treatment. 2016. V. 57. № 31. P. 14 403–14 413.
  25. Sato K., Yonemoto T., Tadaki T. // J. Chem. Eng. Jpn. 1993. V. 26. № 1. P. 68–74.
  26. Igawa M., Tanabe H., Ida T., Yamamoto F., Okochi H. // Chemistry Letters. 1993. V. 22. P. 1591–1594.
  27. Bleha M., Tishchenko G.A. // J. Membr. Sci. 1992. V. 73. P. 305–311.
  28. Kozmai A., Goleva E., Vasil’eva V., Nikonenko V., Pismenskaya N. // Membranes. 2019. V. 9. Art. № 171.
  29. Сауд А.М., Васильева В.И., Голева Е.А., Акберова Э.М., Козлов А.Т. // Сорбционные и хроматографические процессы. 2020. Т. 20. № 6. С. 749–759.
  30. Васильева В.И., Сауд А.М., Акберова Э.М. // Мембраны и мембранные технологии. 2021. Т. 11. № 2. С. 110–118. [Vasil’eva V.I., Saud A.M., Akberova E.M. // Membranes and Membrane Technologies. 2021. V. 3. № 2. P. 98–106.]
  31. Порожный М.В., Козмай А.Э., Мареев А.А., Гиль В.В. // Мембраны и мембранные технологии. 2022. Т. 12. № 5. С. 351–364. [Porozhnyy M.V., Kozmai A.E., Mareev A.A., Gil V.V. // Membranes and Membrane Technologies. 2022. V. 4. № 5. P. 306–318.]
  32. Durán A., Monteagudo J.M., Sanmartín I., Gómez P. // Ultrason. Sonochem. 2013. V. 20. P. 785–791.
  33. Lide D.R. Handbook of Chemistry and Physics. Boca Raton, FL: CRC Press, 2005.
  34. Васильева В.И., Сауд А.М. // Аналитика и контроль. 2022. Т. 26. № 3. С. 222–234.
  35. Chen G.Q., Wei K., Hassanvand A., Freeman B.D., Kentish S.E. // Water Research. 2020. V. 175. Art. № 115 681.
  36. Robinson R.A., Stokes R.H. Electrolyte solutions. 2nd Revised ed. NY: Dover Publications Inc., 2003. 588 p.
  37. Denisov G.A., Tishchenko G., Bleha M., Shataeva L. // J. Membr. Sci. 1995. V. 98. P. 13–25.

Дополнительные файлы


© М.В. Порожный, В.В. Гиль, А.Э. Козмай, 2023

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».