chapter+13+下游加工过程概论

生物分离工程主讲人：杨道茂Email:ydmao@T书内容框架下游加工过程概论发酵液预处理和固液分离方法(重点)细胞破碎沉淀法膜过滤法溶剂萃取法两水相分配法离子交换法(重点并且常用方法)色层分离法(重点并且常用方法)结晶法(重点并且常用方法)不溶物的去除产品分离产品纯化产品精制考核形式平时成绩（30%）+期末考试（70%）平时成绩：文献阅读20考勤情况10专业文献阅读分4组，每次上课前提前给参考文献，回去负责查阅资料和相关背景知识。每次课程有10分钟文献阅读演讲。由抽到的某一个组负责讲解阅读3部曲：研究背景、实验流程、结果和讨论13章下游加工过程概论下游加工过程：含义（what）下游加工过程:操作(how)下游加工过程：评价(why)

问题1：下游加工过程是什么？生物化工产品通过微生物发酵过程、酶反应过程或动植物细胞大量培养获得，从上述发酵液、反应液或培养液中分离、精制有关产品的过程称为下游加工过程（downstreamprocessing）生物工程研究领域微生物培养动物细胞培养植物细胞培养天然资源生化材料海洋生物培养生物工程产业领域1生物制药（抗生素，基因重组蛋白，氨基酸，疫苗，菌苗，天然药物，生化药物，血液制品，抗体，多糖，多肽）生物化工（乳酸，柠檬酸，苹果酸，丙烯酸，甘油，异丙醇，乙烯）生物能源（甲醇，乙醇，生物柴油，生物汽油）生物工程产业领域2生物材料（明胶，胶原蛋白，人造皮肤，人造骨，人造脏器）生物医学（诊断试剂，基因治疗，人及生物克隆）环境生物（环境治理，水污染，土壤污染，风沙治理）生物食品（醋，啤酒业，酿酒，乳制品，奶制品）生物资源（动物，植物，微生物）生物农业（基因食品，基因植物）生物技术下游加工过程的特点生物产品特点：多相系统：固、液及其胶状物质，黏度大分离困难目的产物浓度低、杂质浓度高多步纯化、成本高产物稳定性差操作麻烦分批操作，生物变异性大标准化质量要求高（药品或食品）生物安全生物过程开发目标(1)产品在最短时间内进入市场(2)符合所有安全要求(3)工艺成本适当(4)可靠(5)安全（放大期间安全尤为重要）生物分离工艺要求(1)高纯度(2)大规模(3)经济性(4)生物相容性治疗用途的生物药物质量要求(1)效价(2)鉴定(3)毒性试验(4)核酸(5)均一(6)无冲突活性生物分离的经济性(1)生物分离至少占总成本50%(2)仅付出5%努力(3)降低废物排放（产品：废物=1:3250)(4)工艺改造质量控制意义(1)来自管理机构的压力(2)公众的觉醒(3)市场扩张与竞争(4)安全(5)提高专一性作用，减少负作用分离工程研发费用与成本研究费用：50%以上产品成本：40-80%人力物力：70-90%问题2：操作生物技术产品的类型按分子量大小小分子产品：（小于1000）抗生素，有机酸，氨基酸大分子产品：（大于1000）酶,抗体，多肽，蛋白质按产品所处的位置细胞内:胰岛素，干扰素，重组蛋白质细胞外：抗生素，胞外酶工业应用的生物分离技术①细胞回收技术:絮凝，离心，过滤，微过滤。②细胞破碎技术:球磨，高压匀浆，化学破碎技术③初步纯化技术:吸附剂，离子交换，沉淀（盐析法，有机溶剂沉淀，等电点，沉淀剂），萃取（溶剂萃取，两水相萃取，超