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文档简介

1、第一章 绪论1.1 生化分离的一般过程1.2 生化产品的类型1.3 生化产品的特点1.4 生化分离工作的重要性1.51.5 生化分离工程的分类生化分离工程的分类1.61.6 方法选择的基本原则方法选择的基本原则1.71.7 设计前应了解的信息设计前应了解的信息1.81.8 对环境的考虑对环境的考虑1.91.9 分离效率的评价分离效率的评价1.101.10 生化分离技术的发展趋势生化分离技术的发展趋势1.1 生化分离工作的一般过程 动、植物组织、体液等 胞外产物 提取发酵液 预处理 c分离 c破碎 碎片分离 初步纯化 精制 制成品培养液 加 热 沉 淀 匀 化 离 心 沉 淀 分子筛 无菌过滤酶

2、反应 调 pH 离 心 超 声 萃 取 吸 附 离 子 超 滤 絮 凝 过 滤 胞 溶 过 滤 萃 取 亲 和 冻 干 错流过滤 研 磨 错流过滤 超 滤 吸 附 喷 干 憎 水 结 晶 电 泳基本定义v生化分离工程的定义: 为提取生物产品时所需的原理、方法、技术及相关硬件设备的总称,指从发酵液、动植物细胞培养液、酶反应液和动植物组织细胞与体液等中提取、分离纯化、富集生物产品的过程 (Downstream Processing)。 v单元操作: 完成一道工序所需的一种方法和手段。 1.2 生化产品的类型1.2.1 按用途分类 食品类。 保健品类。 医用类产品(1998年,719种)。抗生素11

3、2种 农业用产品(1998年,36种)。 生物试剂类(1998年,975种)。1.2.2 按分子量大小分类 Mass 1000D:酶、抗原、抗体、多肽、蛋白质类1.2.3 按发酵时目的产物所在的位置分类 cell内:胰岛素、白细胞介素、干扰素、重组蛋白质 cell外:抗生素(青霉素、红霉素)、胞外酶(-淀粉酶)等 1.3 生化产品的特点1)、应用面广。 医药卫生、环保、动植物生长调节、食品和试剂等2)、种类繁多。分子量X0X000000,结构功能复杂,生物活性各异。3)、目的产物在初始物料中的含量低。 青霉素(4.2%)、庆大霉素(0.2%)、干扰素(50ug/ml)。4)、产品价格与产物浓度

4、呈反比:5)、初始物料成分复杂。除少量产物外,还有大量的细胞及碎片、其他代谢物(几百上千种)、培养基成分、无机盐等。6)、生物活性物质的稳定性低。易变质、易失活、易变性,对温度、pH值、重金属离子、有机溶剂、剪切力、表面张力等非常敏感。7)、产品的质量要求高,尤其是药品等。成品青霉素对其强致敏原 - 青霉噻唑蛋白必须控制RIA值(放射免疫测定)小于100(1.5*10-6),蛋白类药物(杂质 1,则目标产物得到富积;2)、如mT = mX,则目标产物未得到分离纯化。 1.9 分离效率的评价2) 分离因子(separative factor),或分离系数(separative coefficie

5、nt) 1. 意义:A、目标产物浓度,杂质浓度,则分离因子大,分离效率;B、 = 1时,则未分离。故在分离为主要目的时, 3) 回收率(recovery):4) 纯化因子(purification factor) 对于具有生物活性的蛋白质或酶,常常用分离前后目标产物的比活 2. A in U/mg之比表示目标产物的分离纯化程度,1.10 生化分离技术的发展趋势存在的问题:研发费用高、成本高、周期长 生物工程发展的瓶颈 如何解决?1)、加强基础理论研究 A、研究非理想溶液中溶质与添加物料之间的选择性机制、影响因素 1. B、研究界面的结构、动力学和传质机制,以及影响因素 2. C、下游加工过程的数学模型的建立和计算机模拟。难 2)、完善老技术:正确对待“新”、“老”分离技术1.10 生化分离技术的发展趋势3)、

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