生物物質的分離與純化(編輯修改稿)
2025-02-12 18:47 本頁面
【文章內容簡介】 產(chǎn)物 ， 由于產(chǎn)物的化學結構不同 ， 其提取和精制的方法也就不同 。 但一般來說 ， 分離純化路線 都包括了兩個基本階段： 產(chǎn)物的初級分離階段；產(chǎn)物的純化精制階段 。 ? 初級分離階段 在細胞培養(yǎng)結束之后，其任務是分離培養(yǎng)液、破碎細胞釋放產(chǎn)物（如果產(chǎn)物在胞內）、溶解包涵體、復原蛋白質、濃縮產(chǎn)物和去除大部分雜質等。 ? 純化精制階段 是在初級分離的基礎上，用各種高選擇的手段和方法，將目標產(chǎn)物和干擾雜質盡可能地分開，使產(chǎn)物的純度達到相關的要求，成為級別的產(chǎn)品。 ? 生物產(chǎn)品的后處理過程一般包括： 發(fā)酵液的 預處理；提??；精制 三個步驟 。 圖131生物產(chǎn)品分離純化的一般步驟 發(fā)酵液或培養(yǎng)液 細胞產(chǎn)物 胞外產(chǎn)物 胞內產(chǎn)物 離心或過濾細胞 （洗滌） 離心或過濾 （洗滌 ) 離心或過濾 （洗滌） 細胞破碎 （化學法機 械法等） 整體細 胞萃取 離心、過濾 干燥 分離劑回收、再生 提取、分離 沉淀、吸附、萃取、過濾等 分離劑回收、再生 純化、精制 層析、結晶、電泳等 干燥 廢物 產(chǎn)物 產(chǎn)物 濾液 循環(huán) 副產(chǎn)物 廢物 濾渣 副產(chǎn)物 循環(huán) 廢物 細胞 濾渣 副產(chǎn)物 廢物 細胞 含產(chǎn)物的清液 預處理階段 一、培養(yǎng)液的預處理 問題 培養(yǎng)液的預處理的目的是什么？ 培養(yǎng)液的預處理包括哪些步驟？ 菌體細胞的分離 固體懸浮物的去除 蛋白質的去除 重金屬離子的去除 色素、熱原質、毒性物質等有機物質的去除 改善培養(yǎng)液的處理性能 調節(jié)適宜的 PH和溫度 二、培養(yǎng)液的固液分離方法 分離前的處理 加熱 由于加熱可能使某些熱敏感性蛋白發(fā)生不可逆的變性 ， 因此這種預處理方法僅適用于對非熱敏感性產(chǎn)品發(fā)酵液的預處理 。 適當加熱之后 ， 發(fā)酵液中的蛋白由于變性而凝聚 ， 形成較大的顆粒 ， 發(fā)酵液的粘度就會降低 ， 一般加熱的用 6580 調節(jié) PH值 適當?shù)?PH值可以提高產(chǎn)物的穩(wěn)定性 ， 減少其在隨后的分離純化過程中的損失 。 此外 ， 發(fā)酵液 PH值的改變會影響發(fā)酵液中某些成分的電離程度 ， 從而降低發(fā)酵液的粘度 。 在調節(jié) PH值時要注意選擇比較溫和的酸和堿 ， 以防止局部過酸或過堿 。 草酸是一種較常用的 PH值調節(jié)劑 。 加入絮凝劑 通常情況下，細菌的表面都帶有負電荷，可以在發(fā)酵液中加入帶正電荷 的絮凝劑，從而使菌體細胞與絮凝劑結合形成絮狀沉淀，降低發(fā)酵液的上粘度，利于菌體的收獲。 序號 方法 原 理 設 備 1 絮凝 利用電荷中和及大分子橋聯(lián)作用形成更大的粒子 2 離心 在離心產(chǎn)生的策略場作用下，加快顆粒的沉降速度 高速冷凍離心機 蝶片式離心機 管式離心機 傾析式離心機 筐式離心機 3 過濾 依據(jù)過濾介質的空隙大小進行分離 板框過濾機 平板過濾器 真空旋轉過濾機 管式過濾器 蜂窩式過濾器 深層過濾器 4 膜分離 依據(jù)被分離的分子大小和膜孔大小進行分離 平板、卷曲、中空纖維、管式微孔過濾器 平板、卷曲、中空纖維，管式超濾器 平板滲透器 半透膜型、離子半透膜型電滲析器 固液分離方法 碟式離心機結構及工作原理 進料 輕液出口 菌體及固體雜質 當發(fā)酵醪由轉鼓中心進料入高速旋轉的轉鼓內，由于固、液比重不同，在碟片空間內由于離心力的作用下，把發(fā)酵醪分成固相和液相兩部分。比重較輕的清液有規(guī)則地沿著碟片的上表面向碟片軸心方向移動，由環(huán)形輕液出口處排出，而比重較大的菌體及濃縮物，則有規(guī)則地沿著上一個碟片的底表面滑移到碟片邊緣，經(jīng)轉鼓壁上的噴嘴噴出收集于菌體收
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