生物分离技术

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1、1.生物分离技术:指从动物与微生物的有机体或器官、生物工程产物（发酵液'培养液）及生物化学产品中提取、分离'纯化目标物质的技术过程.2.生物分离的一般工艺［理想化过程］:⑴动植物原料一细胞破碎-＞萃取与预处理一$$•⑵发酵液一预处理一分支为①②{①胞外产物一固■液分离•&②胞内产物一细胞破碎一固■液分离・$$}-初步纯化［沉淀分离'静态吸附'静态离子交换'膜分离］-精制［吸附层析'离子交换层析'凝胶层析'亲和层析'疏水层析、高效??色谱］-成品加工［脱盐、浓缩'结品'干燥］.不溶物的去除［过滤'离心'

2、细胞破碎］-产物分离［吸附'萃取'泡沫'膜分离］一产物纯化［色谱、电泳'层析］一产品精致［结晶'脱盐］.3.过滤:传统的化工单元操作，原理是使料液通过固态过滤介质时，固态悬浮物与ag分离.4.过滤前预处理:⑴加热:最简单经济的预处理，使液体粘度降低，加快过滤速率，同时可灭菌，前提是目标物为热稳定性产物•⑵加入电解质:①凝聚源理:某些与胶粒带电性相反地电解质加入时，扩散双电层的排斥电位降低，电解质离子在水中的水化作用也会破坏胶粒周围的水化层，两者共同作用结果是,破坏胶体的分散状态，使胶体粒子聚集•②絮凝

3、:原理:指在某些高分子絮凝剂存在下，在悬浮粒子之间产牛架桥作用而使胶粒形成粗大的絮凝团的过程,作为絮凝剂的高分子聚合物必须有长链线状结构，易溶于水,长链节上含较多官能团，［根据带电不同，絮凝剂分为:阴离子型'阳离子型'非离子型］.⑶加入助滤剂:助滤剂均为细粉或纤维，使难以过滤的物料变得易于过滤.硅藻土:几百年前水生植物沉淀的遗骸;;珍珠岩:处理过的膨胀火山岩.5.硅藻土使用方法:⑴作为深层过滤介质过滤悬浮液:硅藻土不规则的粉粒形状之间形成曲折的毛细孔道，借助筛分作用去除固体粒子;同时由于吸附,除去胶体

4、粒子•⑵作为预涂层使用：以保护支撑介质的细孔不被堵塞•⑶预投后，预料液共同过滤，形成多孔性滤饼,降低滤饼可压缩性，以提高过滤效率.影响絮凝效果因素:⑴絮凝剂的分子量和种类:①分子量大'链长'吸附架桥效果好;②分子过小'絮凝剂在水中溶解度小•⑵絮凝剂用量:①浓度较低时增加用量有助于架桥充当，絮凝效果提高;②絮凝剂浓度过多时，引起吸附饱和，胶粒上形成覆盖层，失去与其他胶粒架桥作用.（3）pH值:影响离了型絮凝剂官能团电离度,提高电离度'使分子链上同电荷间斥力增人，链伸展,提高架桥能力•⑷搅拌速率和时间:剪

5、切力会打散絮凝团,要注意搅拌.7.过滤设备及其结构:按推动力的不同可分为以下四类:⑴重力过滤:应用较少•⑵加压过滤:操作繁杂，拆装不便•⑶真空过滤:可实现连续化生产.⑷离心过滤:略&重力沉降:当静置悬浮液时，密度较大的固体颗粒在重力作用下逐渐下沉.离心沉降见109.重力沉降受重力:Fg=JicPpsg/6d—微粒半径［m］・ps-固体颗粒介质密度［kg/m3］.g-＞粒加速度［m/s2］・10•离心沉降:基于I占l体颗粒和周围液体密度存在差界，在离心场中使不同密度的固体颗粒加速沉降的分离过程.们•分离

6、因数:Z=Fc/g=4it2N2r/g・12•超离心技术分类:⑴制备型超离心•⑵分析型超离心.13•制备型离心:⑴离子差速离心法［分布离心法］:①逐渐增加离心速度.②高速与低速交替进行,使沉降粒子在不同离心速度及不同离心时间内分批分离岀来•⑵一般密度梯度离心法［区带离心］:先将样品ag置丁一个由梯度材料形成的密度梯度液体柱中，离心后被分离组分以区带层分布于梯度柱中，是粒子在完全沉降之前，液体梯度中形成不连续的分离区带，前提是要控制好粒子分离的时间•⑶等密度离心法:当不同离子存在密度差时，在离子力场作用

7、下，粒子向上浮起，或向下沉降，一直移动到与它们密度正好相等的位置上,并形成区带.①预形成梯度等密度离心•②自形成梯度等密度离心.14•细胞破碎原理:动'植物及微生物长生的天然产物，有胞外型和胞内型两种.为回收胞内产物,需用利用外力破坏细胞膜和细胞壁，使细胞内含物释放出来，然后再进行分离纯化.13•选择细胞破碎方法所考虑因素:⑴细胞壁的坚韧长度.⑵产物的性质［承受剪切力'耐酸、耐热］.16.化学破碎法：渗透冲击法'增溶法'碱溶法'酶溶法'脂溶法.17.［化学破碎］渗透冲击法:适用范围:⑴细胞破碎难易程度

8、决定于其类型，红血球细胞罪常适合采用渗透冲击法溶破,快速改变介质中盐浓度，将十分有效地破碎红血球细胞•⑵①动物细胞只有当其组织被机械切碎或匀浆后才易溶破;②植物细胞很难溶破，因其细胞中含有大量木质成分，通过渗透流很难渗透.18.［化学破碎］增溶法:⑴方法:将2倍细胞体积的某浓度表面活性剂加入到细胞屮，表面活性剂溶解细胞壁屮的脂类成分，从而破碎细胞,胞内物释放上2）表面活性剂通常是两性的,结构屮含有亲水基团［离子及疏水基团［桂基］，既能和水作用也能和脂作用