上海交大-生化分离-01-绪论课件.ppt

1、1.1 生化分离的一般过程1.2 生化产品的类型1.3 生化产品的特点1.4 生化分离工作的重要性作业 动、植物组织、体液等 胞外产物 提取发酵液 预处理 c分离 c破碎 碎片分离 初步纯化 精制 制成品培养液 加 热 沉 淀 匀 化 离 心 沉 淀 分子筛 无菌过滤酶反应 调 pH 离 心 超 声 萃 取 吸 附 离 子 超 滤 絮 凝 过 滤 胞 溶 过 滤 萃 取 亲 和 冻 干 错流过滤 研 磨 错流过滤 超 滤 吸 附 喷 干 憎 水 结 晶 电 泳l生化分离工程的定义： 为提取生物产品时所需的原理、方法、技术及相关硬件设备的总称，指从发酵液、动植物细胞培养液、酶反应液和动植物组织细

2、胞与体液等中提取、分离纯化、富集生物产品的过程 (Downstream Processing)。 l单元操作： 完成一道工序所需的一种方法和手段。 1.2.1 按用途分类 食品类。 保健品类。 医用类产品（1998年，719种）。抗生素112种 农业用产品（1998年，36种）。 生物试剂类（1998年，975种）。1.2.2 按分子量大小分类 Mass 1000D：酶、抗原、抗体、多肽、蛋白质类1.2.3 按发酵时目的产物所在的位置分类 cell内：胰岛素、白细胞介素、干扰素、重组蛋白质 cell外：抗生素（青霉素、红霉素）、胞外酶（-淀粉酶）等 1)、应用面广。 医药卫生、环保、动植物生长

3、调节、食品和试剂等2)、种类繁多。分子量X0X000000，结构功能复杂，生物活性各异。3)、目的产物在初始物料中的含量低。 青霉素（4.2%）、庆大霉素（0.2%）、干扰素（50ug/ml）。4)、产品价格与产物浓度呈反比:5)、初始物料成分复杂。除少量产物外，还有大量的细胞及碎片、其他代谢物（几百上千种）、培养基成分、无机盐等。6)、生物活性物质的稳定性低。易变质、易失活、易变性，对温度、pH值、重金属离子、有机溶剂、剪切力、表面张力等非常敏感。7)、产品的质量要求高，尤其是药品等。成品青霉素对其强致敏原 - 青霉噻唑蛋白必须控制RIA值（放射免疫测定）小于100（1.5*10-6），蛋白

4、类药物（杂质 1，则目标产物得到富积；2）、如mT = mX，则目标产物未得到分离纯化。 2) 分离因子(separative factor)，或分离系数(separative coefficient) 1. 意义：A、目标产物浓度，杂质浓度，则分离因子大，分离效率；B、 = 1时，则未分离。故在分离为主要目的时, 3) 回收率(recovery)：4) 纯化因子(purification factor) 对于具有生物活性的蛋白质或酶，常常用分离前后目标产物的比活 2. A in U/mg之比表示目标产物的分离纯化程度，存在的问题：研发费用高、成本高、周期长 生物工程发展的瓶颈 如何解决？1)

5、、加强基础理论研究 A、研究非理想溶液中溶质与添加物料之间的选择性机制、影响因素 1. B、研究界面的结构、动力学和传质机制，以及影响因素 2. C、下游加工过程的数学模型的建立和计算机模拟。难 2)、完善老技术：正确对待“新”、“老”分离技术3)、发明新技术 研发新型高效经济的分离技术 推进各分离技术的杂交 分离技术与发酵技术结合 强化化学对分离技术的影响 1.4)、高效分离技术的工程化5)、分离技术的环保化 刊原： 1)、纯分离分析期刊：Bioassay(IF = 6.227); Anal. Chem.(IF = 4.650); Separ. Purif Method(IF = 3.600

6、); Electrophoresis(IF = 3.465); Adv. Chromatogr (IF = 3.067); J Chromatogr A(IF = 2.768); LC GC-Mag Sep Sci(IF = 2.393); J Chromatogr B(IF = 1.867)。调研论文数/月、本学科国际发展的速度 2)、综合性期刊：Nature(IF = 27.074); Science(IF = 21.911); Proc. Natl. Acad. Sci. USA(IF = 10.520)。生物学论文的比例，分离分析在其中的作用？ 3)、生物工程类期刊：Cancer Ge

7、ne Ther(IF = 5.925); Bio-Technol(IF = 3.519); Appl Environ Microb(IF = 3.129); Yeast(IF = 2.809); Curr Opin Biotech(IF = 2.699); Biotechnol Bioeng(IF = 2.350)。分离分析科学承担的作用？ 4)、国产期刊：Science in China B(IF = 0.332); Science in China A(IF = 0.266); Chinese Science Bulletin(IF = 0.218); Prog Nat Sci(IF = 0.255)。生物学论文的比例，分离分析科学在其中承担的作用？其他感想？年发表论文数年被引用论文数2/2/IF