生物分離與純化ppt課件(參考版)
2025-05-07 06:27本頁面
【正文】 圖134生物分離工藝的基本流程 初始物料 細(xì)胞 固 液分離 溶液 細(xì)胞破碎 固 液分離 包涵體 固體 溶液 提取 變性 復(fù)性 濃縮 粗分離 純化 精制 產(chǎn)品 Thank you！ 本課程全部結(jié)束 。而后面的步驟由于物料體積的減小和減少，就可以比較經(jīng)濟地使用更昂貴的高選擇性分離步驟。一般第一步應(yīng)當(dāng)是非特異性的 低分辨率 的分離技術(shù)，如沉淀、粗的吸附；第二步采用 高分辨、較高選擇性 的分離技術(shù)；最后選擇兼有 高選擇性分離純化、又有澄清、脫鹽等作用的凝膠層析 等。 由于產(chǎn)物及種類不同，生化產(chǎn)品的分離純化工藝也是不同的。若產(chǎn)物是在細(xì)胞內(nèi)以 包涵體形式存在 ，須將包涵體與細(xì)胞碎片分離，經(jīng)過變性、復(fù)性后進(jìn)行分離純化。在工藝設(shè)計時為從原始物料中回收產(chǎn)品， 首先需要 進(jìn)行液 固分離，若產(chǎn)物是在溶液中，固 液分離后所得的含產(chǎn)物和大量雜質(zhì)的稀溶液， 經(jīng)濃縮后 ，再進(jìn)行分離純化。 為了獲得優(yōu)化的生物分離工藝 ， 保證生產(chǎn)目的的實現(xiàn) ， 設(shè)計具體工藝前一般需要考慮以睛的總體概念： P246 純度和質(zhì)量 成本 利用微生物 、 工程菌進(jìn)行發(fā)酵或動植物細(xì)胞培養(yǎng) 、 酶反應(yīng)等進(jìn)行生物產(chǎn)品的上游過程中的各種因素均對分離純化的方法和分離工藝有直接的影響 。表13表 13表 135分別列出了一些生物分離純化技術(shù)及其它們的特點、經(jīng)濟性。而以后幾步操作所處理的體積小了，操作要容易些，主要將發(fā)酵產(chǎn)物部分除去雜質(zhì)、濃縮、提純及精煉，這過程統(tǒng)稱 精制 。由于發(fā)酵液體積大，發(fā)酵液中的發(fā)酵產(chǎn)物濃度低，一步操作遠(yuǎn)不能滿足要求，而常要好幾步操作。 表 132細(xì)胞破碎方法 序號 方 法 原 理 設(shè)備 特 點 缺 點 1 壓力破碎法 利用壓力釋放時的液固剪切進(jìn)行破碎 壓力破碎機 操作簡便，可連續(xù)操作，適用于不同的細(xì)胞 加壓放熱，需要冷卻，否則生物活性物質(zhì)會失活；破碎率較低，壓力不穩(wěn)定，需要進(jìn)行反復(fù)破碎 2 珠磨破碎法 利用固體的剪切進(jìn)行破碎 細(xì)胞珠磨破碎機 操作簡便、穩(wěn)定，可連續(xù)批式操作，破碎率可以控制，容易放大，適用于工業(yè)放大 珠磨時會放熱，需要高效冷卻，不同細(xì)胞的破碎條件差異大 3 超聲波破碎法 利用超聲波形成空穴產(chǎn)生壓力沖擊使進(jìn)行破碎 超聲破碎機 操作簡便，可連續(xù)或批式操作 超聲波處理會產(chǎn)熱，需要冷卻，破碎率較低，需反復(fù)進(jìn)行破碎，應(yīng)用面較窄 4 滲透壓法 利用滲透壓的突變，造成細(xì)胞內(nèi)壓力差而引起細(xì)胞的破碎 適用于位于胞內(nèi)質(zhì)的產(chǎn)物釋放，細(xì)胞的破碎率低，但產(chǎn)物的釋放較好，純度較高 操作比較復(fù)雜，條件要求嚴(yán)格，只適用于少量櫚的處理，費用高 5 有機溶劑或表面活性劑法 利用有機溶劑或表面活性劑改變細(xì)胞壁或膜的通透性，使胞內(nèi)產(chǎn)物得以釋放 方法簡單，細(xì)胞內(nèi)含物釋放少，產(chǎn)物較純，可大規(guī)模應(yīng)用 適用性有限，只適合于對有機溶劑或表面活性劑穩(wěn)定的產(chǎn)物 6 堿或酶處理法 經(jīng)堿或酶的處理使細(xì)胞壁或膜破壞，使產(chǎn)物釋放出來 方法簡單，可大規(guī)模應(yīng)用 適用性有限，只適合于對堿或酶穩(wěn)定的產(chǎn)物 問題 細(xì)胞破碎的方法的具體有哪些？ 四、生物物質(zhì)的分離純化方法 發(fā)酵產(chǎn)物的提取和精制過程 也就是 濃縮 和 純化 過程，一般包括： 發(fā)酵液的預(yù)處理 ； 提取 ； 精制 三個步驟。如圖 132為細(xì)胞破碎方法的分類。 表132細(xì)胞破碎方法的分類 干燥處理 機械法 非機械法 固體剪切作用 流體剪切作用 破碎方法 溶胞處理 珠磨法 壓榨法 超聲法 化學(xué)法 物理法 高壓勻漿 酶溶法 三
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