生物制药工艺学第四章第十一章分离技术讲义

1、生物制药工艺学第四章第十一章分离技术讲义第四章 固相析出分离法改变溶液条件，使溶质以固体形式从溶液中分出的操作技术称为固相析出分离法。析出物为晶体时称为结晶；析出物为无定形固体称为沉淀法。固相析出法主要有盐析法，有机溶剂沉淀法，等电点沉淀法，结晶法等。盐析法是利用各种生物分子在浓盐溶液中溶解度的差异，通过向溶液中引入一定数量的中性盐，使目的物或杂蛋白以沉淀析出，达到纯化目的的方法。盐析的机制：高浓度的中性盐溶液中存在着大量的带电荷的盐离子，它们能够中和生物分子表面的电荷，使之赖以稳定的双电层受损，从而破坏分子外围的水化层；另外，大量盐离子自身的水合作用降低了自由水的浓度，从另一方面摧毁了水化层

2、，使生物分子相互聚集而沉淀。有机溶剂沉淀法 向水溶液中加入一定量亲水性的有机溶剂，降低溶质的溶解度，使其沉淀析出的分离纯化方法。主要机理：（1)亲水性有机溶剂加入溶液后降低了介质的介电常数，使得溶质分子之间的静电引力增加，聚集形成沉淀。(2)水溶性有机溶剂本身的水合作用降低了自由水的浓度，压缩了亲水溶质分子表面原有水化层的厚度，降低了它的亲水性，导致脱水凝集。等电点沉淀法 两性电解质，在溶液pH处于等电点（pI）时分子表面净电荷为零，导致赖以稳定的双电层及水化膜的削弱或破坏，分子间引力增加，溶解度降低。调节溶解的pH值，使两性溶质溶解度下降，析出沉淀的操作。结晶法改变溶液的某些条件，使其中的溶

3、质以结晶态析出的过程称作结晶。（一）盐析结晶法这是生化制药中应用最多的结晶方法。其作用是通过向结晶溶液中引入中性盐，逐渐降低溶质的溶解度使其过饱和，经过一定时间后晶体形成并逐渐长大。（二）透析结晶（三）有机溶剂结晶（四）等电点结晶（五）温度诱导结晶第五章 吸附法吸附是物质分子在两相界面上浓度的增加。由于界面上的分子同时受到不相等的两相分子的作用力，因此界面分子的力场是不饱和的，即存在一种固体的表面力，它能从外界吸附分子、原子或离子，并在吸附剂表面附近形成多分子层或单分子层。我们称物质从流动性（气或液相）浓缩到固体表面从而达到分离的过程称为吸附作用。把在表面上能发生吸附作用的固体称为吸附剂；将被

4、吸附的物质称为吸附物。预处理上样吸附洗杂洗脱再生常用吸附剂：1)活性炭是一种吸附能力很强的非极性吸附剂，其吸附作用在水溶液中最强，在有机溶剂中较弱，吸附能力的顺序：水乙醇甲醇乙酸乙酯丙酮氯仿。2)人造沸石人造沸石是一种人工合成的无机阳离子交换剂。用于细胞色素C的分离。3)磷酸钙凝胶在蛋白质的分离、精制中，较为常用的吸附剂为磷酸钙凝胶。（羟基磷灰石）活性部位为钙离子。4)白陶土5)氢氧化铝凝胶用于蛋白质及酶的分离。6)氧化铝活性氧化铝是最常用的一种吸附剂，特别适于亲脂性成分的分离，广泛地用于在醇，酚，生物碱，染料，甾体化合物，苷类，氨基酸，蛋白质以及维生素等物质的分离。7)硅胶最常用8)滑石粉

5、惰性 助滤剂9)硅藻土 惰性 助滤剂10)皂土11)聚酰胺粉12)大孔网格聚合物吸附树脂 极性，弱极性，非极性大孔吸附树脂强酸性，弱酸性，强碱性，弱碱性等第六章 离子交换法离子交换法是利用溶液中各种带电粒子与离子交换剂之间结合力的差异进行物质分离的操作方法。带电粒子与离子交换剂间的作用力是静电力。它们结合是可逆的，在一定条件下能够结合，条件改变后也能被释放出来。离子交换剂由惰性的不溶性载体，功能基团和平衡离子组成。XXXXXXYXZXYZZYYYXZXZXZZXXXYZYZXXXXXXXOHnX平衡上样吸附洗杂洗脱第七章 凝胶层析它是将样品化合物通过一定孔径的凝胶固定相，用于流经体积的差异，使

6、不同分子量的组成得以分离的层析。VC大分子小分子ABCV0ViGPC测分子量Y=A+BX第八章 亲和层析利用生物大分子特异性亲和力而设计的层析技术称为亲核层析。在亲和层析中起可逆结合的特异性物质称为配基（Ligand），与配基结合的层析介质称为载体（Matrix）亲和层析的设计原理和过程：1)配基固定化 选择合适的配基与不溶性的支撑载体偶联，或共价结合成具有特异性亲和性分离介质。2)吸附样品 亲和层析介质选择性吸附酶或其它生物活性物质，杂质与层析间没有亲和作用，故不能被吸附而被洗涤去除。3)样品洗脱 选择适宜的条件使被吸附的亲和介质上的酶或其它生物活性物质洗脱。LSLLSS S杂质SSLLLLL配基样品配基固定化吸附样品样品洗脱第九章 离心技术沉降作用悬浮液静置时，在重力作用下，密度大于周围溶液的固体颗粒逐渐下沉，成为沉降作用。离心技术在离心力场作用下，加速悬浮液中固体颗粒沉降速度的方法称为离心技术。相对离心力通常用离心力与重力的比值表示离心机的离心能力，也称分离因素，用符号g或g表示。mgrmNRCF3600422第十章 膜分离技术分离范围分离动力一般过滤1m压力差微孔过滤0.01 1 m压力差透析5100分子扩散超级过滤5100压力差反渗透5压力差电渗析5电能按固定相对样品的保留机理，HPLC大致可分为液固色谱，键合相色谱，离子交换色