生物制品的制备资料教学提纲.ppt

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1、生物制品的制备资料①植物原料生长的季节性；②微生物原料的对数期；③动物原料的年龄与性别。原料的选择注意事项：①动物原料：采集后要立即处理，去除结缔组织、脂肪组织等，并迅速冷冻贮存。②植物原料：要择时采集并就地去除不用的部分，保鲜处理；③微生物原料：要及时将菌细胞与培养液分开，进行保鲜处理。（2）原料的预处理：①冷冻法。该方法适用于所有生物原料。常用-40℃速冻。②有机溶剂脱水法。常用的有机溶剂是丙酮。该法适用于原料少而价值高、有机溶剂对活性物质没有破坏作用的原料，如脑垂体等。③防腐剂保鲜。常用乙醇、苯酚等。该法适用于液体原料，如发酵液、提取液等。原料的保存方法：生物组织与细胞的破

2、碎：生物制品大部分存在于生物组织或细胞中，要提高提取率，破碎过程是非常重要的。二、生物制品的提取细胞破碎定义：细胞破碎是指选用物理、化学、酶或机械的方法来破坏细胞壁或细胞膜目的：破坏细胞的外壳，使细胞内含物有效地释放出来，获得有效的提取。细胞破碎是生物大分子初级分离纯化的第一步，也是一个重要环节，它直接影响了产物的加收率及纯度动物细胞:多分泌到细胞外培养液植物细胞:多为胞内产物微生物（细菌/真菌）:胞内、胞外对于胞内产物需要进行细胞破碎。不同类型的细胞分泌目标产物的类型：胞外：大多数情况下，抗生素，胞外酶，一些多糖，及氨基酸等目标产物存在于发酵液中。胞内：有些目标产物存在于生物体

3、中。尤其是由基因工程菌产生的大多数蛋白质是在细胞内沉积。脂类物质和一些抗生素包含在生物体中。细胞破碎方法细胞破碎方法机械破碎法物理破碎法化学破碎法酶学破碎法一、机械破碎方法通过机械运动所产生的剪切力的作用，使细胞破碎的方法称为机械破碎法。常用的仪器高速组织捣碎机匀浆器研磨器二、物理破碎方法通过各种物理因素的作用，使组织细胞破碎的方法，统称为物理破碎方法。物理破碎方法多用于微生物细胞的破碎。物理破碎法的分类物理破碎法温度差破碎法压力差破碎法超声波破碎法三、化学破碎方法化学破碎方法：通过化学试剂的作用，使细胞膜的结构改变或破坏，使细胞膜的透过性改变。常用的化学试剂可分为有机溶剂和表面

4、活性剂两大类。十二烷基硫酸钠：SDS四、酶学破碎方法酶学破碎方法：利用溶解细胞壁的酶(外加的或细胞本身存在的酶)处理菌体细胞，使细胞壁受到破坏后，再利用渗透压、冲击等方法破坏细胞膜分为：外加酶制剂和自溶法。自溶作用自溶作用是利用生物体自身产生的酶来溶胞，而不需外加其他的酶。在微生物代谢过程中，大多数都能产生一种能水解细胞壁上聚合物的酶，以便生长过程继续下去。自溶作用：改变其生长环境（温度、ｐＨ、缓冲液），可以诱发产生过剩的这种酶或激发产生其它的自溶酶，以达到自溶目的。缺点：易引起所需蛋白质的变性，自溶后细胞悬浮液粘度增大，过滤速度下降。（2）提取（extraction）生物组织与

5、细胞破碎后要立即进行提取。提取时，首先要根据活性物质的性质，①选择提取试剂。提取试剂主要有：水、缓冲溶液、盐溶液、乙醇、其他有机溶剂（如氯仿、丙酮等）。②考虑提取溶剂的用量及提取次数、提取时间。③注意提取的温度、pH、变性剂等因素。包括蛋白质、多肽和酶类等药物。分离纯化方法有：1.沉淀法：蛋白质、酶的初步纯化往往用沉淀法。原理是使蛋白质胶体颗粒破坏，从而沉淀蛋白质。常用的有盐析法、有机溶剂沉淀法、等电点沉淀法、选择性沉淀法等。2.超滤法和透析法、凝胶层析法、超速离心法等：按分子大小分离的方法。第二节各类生物制品的分离纯化方法一、蛋白质类制品的分离纯化方法3.离子交换层析、电泳法、

6、等电点聚焦法等是按分子所带电荷进行分离的方法，氨基酸、多肽、蛋白质、酶均具有等电点，在离开等电点的pH时便会带正或负电荷。4.亲和层析法大部分生物活性物质都有其作用的靶物质，如酶与底物（或抑制剂）、抗原与抗体、激素与受体等，它们之间有特异的亲合作用，利用该性质设计的特异层析分离技术称为亲和层析。亲和层析分离专一性强，操作简便，是当前应用很广泛的分离方法之一。核酸类药物生产方法主要有提取法和发酵法。提取法生产DNA和RNA，先提取核酸和蛋白质复合物，再解离核酸与蛋白质，然后分离RNA与DNA。发酵法主要用于生产单核苷酸。二、核酸类制品的分离纯化方法基因工程产物的特点：产物大多数处于

7、细胞内，需进行细胞破碎产物浓度较低，杂质多，提纯困难产物多是大分子蛋白质，通常不稳定，易失活第三节基因工程制品的分离纯化方法P79NP981.含目的产物的起始物料的特点①菌种类型及其代谢特性。②原材料和培养基的来源及其质量；③生产工艺和条件。④初始物料的物理、化学和生物学特性。目的产物的表达特性。目的产物本身的分子特性。目的产物的用途和需求量。一、影响分离纯化工艺设计的主要因素（P79，NP98）分离纯化的基本过程分离纯化是极其重要的一环，这是由于工程菌经过大规模培养后，产生的有