《生物制药工艺学》课件03

1、第三章 生物材料的预处理和液固分离 第一节 生物材料的预处理 1、含量低 如胰岛素在胰脏中的含量为0.02%，胆汁中胆红素含量为0.050.08%2、杂质多 3、易变性失活一、选择预处理方法的依据 1、生物活性物质来源、存在状态 “胞内” 、“胞外”、前体2、后续工艺要求3、稳定性 可被材料中酶、微生物破坏，还可能受酸、碱、盐、重金属离子、机械搅拌、温度、甚至空气和光线作用改变活性。二、动物材料的预处理 绞肉机绞匀浆和组织捣碎三、细胞培养液的预处理（一）、杂蛋白质的去除 1、加入凝聚剂 凝聚作用(coagulation)是指在某些电解质作用下，使胶体粒子的扩散双电层的排斥电位降低，破坏了胶体系

2、统的分散状态，而使胶体粒子聚集的过程。(P117页) 在发酵液中加入具有相反电性的电解质：、中和胶粒电性，降低双电层排斥力。 、离子的水化作用，破坏胶粒的水化层。 影响凝聚作用的主要因素有无机盐的种类、化合价以及无机盐的用量等。阳离子对带负电荷的胶粒凝聚能力的次序为：Al3+Fe3+H+Ca2+Mg2+K+Na+Li+ 常用的凝聚剂有：Al2(SO4)318H2O、AlCl36H2O、FeCl3、ZnSO4、MgCO3等。 2、加入絮凝剂 絮凝剂是天然的或人工合成的有机高分子化合物，如壳聚糖、海藻酸钠、明胶及酰胺类衍生物、聚苯乙烯类衍生物和聚丙烯酸类等。 絮凝剂具有长链线状的结构，易溶于水，其

3、分子量可高达数万至一千万以上，在长的链上含有相当多的活性功能团。影响絮凝效果的因素主要有： （1）絮凝剂的分子量： （2）絮凝剂的用量： （3）溶液pH值： （4）搅拌速度和时间： 3、变性沉淀 4、等电点沉淀 5、加各种沉淀剂沉淀 6、吸附 例如四环素发酵液中加入黄血盐和硫酸锌，生成亚铁氰化锌钾 K2Zn3Fe(CN)62的胶状沉淀，能将杂蛋白质和菌体等黏附在其中而除去。 二、多糖的去除 可用酶转化为单糖 黏多糖可与一些阳离子表面活性剂如十六烷基溴化铵（CTAB）生成沉淀去除。 三、高价金属离子的去除 1、离子交换法 2、沉淀法 Ca2+ 草酸 Mg2+ 磷酸盐,三聚磷酸钠 Fe3+ 黄血盐

4、 第二节 细胞破碎 一、机械法 1、匀浆法 2、珠磨法 3、超声波三、化学法 1、化学试剂处理 2、酶解法 3、制成丙酮粉二、物理法 1、干燥 2、冻融 3、渗透压冲击一、机械法（一）高压匀浆器 （二）高速珠磨机 （三）超声波振荡器 二、物理法（一）干燥法 空气干燥、真空干燥、喷雾干燥、冷冻干燥（二）冻融法（三）渗透压冲击法 先把细胞放在高渗溶液中，细胞发生收缩，然后将介质快速稀释或将细胞转入水或缓冲液中，细胞快速膨胀，使产物释放至溶液中三、化学法（一）、加入化学试剂 1、用碱处理 2、用脂溶性有机溶剂 3、表面活性剂（二）酶解法（三）制成丙酮粉四、选择破碎方法的依据（一）、规模及成本 工业规模：高压匀浆和珠磨（二）、目的物的稳定性（三）、破碎效果和产物释放率第三节 液-固分离一、过滤（一）过滤方式 1、常规过滤 2、错流过滤（二）、过滤设备1、板框过滤机2、真空鼓式过滤机（三）过滤介质和助滤剂 1、过滤介质：滤布或膜 2、助滤剂：要求为惰性物质、无毒、有一定细毒及硬度，成本低廉。 常用有：硅藻土、纸浆、石棉、