《生化制藥基本技術(shù)》演示PPT

1、生化制藥的基本技術(shù)生化制藥的基本技術(shù) 第一節(jié)第一節(jié) 原料的選擇、處理及有效成分的提取原料的選擇、處理及有效成分的提取 生化藥物的提取與分離方法因原材料、藥物的種類(lèi)和性生化藥物的提取與分離方法因原材料、藥物的種類(lèi)和性 質(zhì)不同而存在很大差異?？偟膩?lái)說(shuō)，其提取純化一般分為五質(zhì)不同而存在很大差異?？偟膩?lái)說(shuō)，其提取純化一般分為五 個(gè)步驟：預(yù)處理、固液分離、提取、精制和成品加工（包括個(gè)步驟：預(yù)處理、固液分離、提取、精制和成品加工（包括 干燥、制丸、擠壓、造粒、制片等步驟），如圖所示：干燥、制丸、擠壓、造粒、制片等步驟），如圖所示： 生物材料、發(fā)酵或培養(yǎng)液生物材料、發(fā)酵或培養(yǎng)液 預(yù)處理（清洗、加熱、調(diào)預(yù)處理

2、（清洗、加熱、調(diào)pH、凝聚、絮凝）、凝聚、絮凝） 細(xì)胞分離（沉降、離心、過(guò)濾）細(xì)胞分離（沉降、離心、過(guò)濾） 細(xì)胞細(xì)胞 細(xì)胞破碎（高壓均質(zhì)處理、研磨、溶菌處理）細(xì)胞破碎（高壓均質(zhì)處理、研磨、溶菌處理） 收集上清液收集上清液 初步純化（沉淀、吸附、萃取、過(guò)濾）初步純化（沉淀、吸附、萃取、過(guò)濾） 高度純化（離子交換色譜、親和色譜、疏水色譜、吸附色譜及電泳等）高度純化（離子交換色譜、親和色譜、疏水色譜、吸附色譜及電泳等） 成品加工（無(wú)菌過(guò)濾、超濾、濃縮、冷凍干燥、噴霧干燥、結(jié)晶等）成品加工（無(wú)菌過(guò)濾、超濾、濃縮、冷凍干燥、噴霧干燥、結(jié)晶等） 圖圖2-1 生化藥物提取的一般工藝流程生化藥物提取的一般工藝

3、流程 上清液（含胞外產(chǎn)品）上清液（含胞外產(chǎn)品） 一、原料的選取與保存原料的選取與保存 選擇原則：選擇原則：有效成分含量高，原料新鮮；有效成分含量高，原料新鮮； 原料來(lái)源豐富，易得，原料成本低；原料來(lái)源豐富，易得，原料成本低； 原料中雜質(zhì)含量較少等。原料中雜質(zhì)含量較少等。 植物材料確定后，要選擇合適的季節(jié)、地點(diǎn)、時(shí)間后采集植物材料確定后，要選擇合適的季節(jié)、地點(diǎn)、時(shí)間后采集 并就地去除不用的部分，將有用的部分保鮮處理。并就地去除不用的部分，將有用的部分保鮮處理。 保存生物材料的方法主要方法有冷凍法，常用保存生物材料的方法主要方法有冷凍法，常用-40速凍；速凍； 有機(jī)溶劑脫水法；防腐劑保鮮法。有機(jī)溶

4、劑脫水法；防腐劑保鮮法。 二、生化藥物提取二、生化藥物提取 1. 物理性質(zhì)與提取物理性質(zhì)與提取 提取提取是利用目的物的溶解特性，將其與細(xì)胞的固形成分或其是利用目的物的溶解特性，將其與細(xì)胞的固形成分或其 它結(jié)合成分分離，使其由固相轉(zhuǎn)入液相或從細(xì)胞內(nèi)的生理狀它結(jié)合成分分離，使其由固相轉(zhuǎn)入液相或從細(xì)胞內(nèi)的生理狀 態(tài)轉(zhuǎn)入特定溶液環(huán)境的過(guò)程。態(tài)轉(zhuǎn)入特定溶液環(huán)境的過(guò)程。 許多生化藥物具有生物活性，其穩(wěn)定性受許多生化藥物具有生物活性，其穩(wěn)定性受pH、溫度、離子強(qiáng)、溫度、離子強(qiáng) 度、金屬離子、提取過(guò)程中所使用的溶劑等環(huán)境因素的影響。度、金屬離子、提取過(guò)程中所使用的溶劑等環(huán)境因素的影響。 2. 提取的溶劑系統(tǒng)提

5、取的溶劑系統(tǒng) （1）對(duì)水溶性、鹽溶性生物物質(zhì)的提?。?duì)水溶性、鹽溶性生物物質(zhì)的提取 可用酸、堿、鹽水溶液為提取劑?？捎盟?、堿、鹽水溶液為提取劑。 （2）對(duì)水、鹽系統(tǒng)無(wú)法提取的蛋白質(zhì)或酶的提?。?duì)水、鹽系統(tǒng)無(wú)法提取的蛋白質(zhì)或酶的提取 可用表面活性劑或有機(jī)溶劑提取，用有機(jī)溶劑作為提可用表面活性劑或有機(jī)溶劑提取，用有機(jī)溶劑作為提 取試劑時(shí)，根據(jù)產(chǎn)物存在的狀態(tài)可分為液取試劑時(shí)，根據(jù)產(chǎn)物存在的狀態(tài)可分為液-液提取和固液提取和固-液液 提取。提取。 液液-液提取也即萃取，也是利用溶質(zhì)在互不相溶的兩液提取也即萃取，也是利用溶質(zhì)在互不相溶的兩 相中分配系數(shù)不同而進(jìn)行的提取分離的方法。相中分配系數(shù)不同而進(jìn)行的提

6、取分離的方法。 雜質(zhì)雜質(zhì) 溶質(zhì)溶質(zhì) 原溶液原溶液 萃取劑萃取劑 Light phase Heavy phase 萃取相萃取相 原溶液原溶液 t C 在一定溫度和壓力下，溶質(zhì)分配在兩個(gè)互不相溶的溶劑中在一定溫度和壓力下，溶質(zhì)分配在兩個(gè)互不相溶的溶劑中 達(dá)到平衡后，溶質(zhì)在這兩相的濃度比為一常數(shù)達(dá)到平衡后，溶質(zhì)在這兩相的濃度比為一常數(shù)K，此常數(shù)稱(chēng)，此常數(shù)稱(chēng) 為分配系數(shù)。為分配系數(shù)。 在常溫下為常數(shù)；的單位通常用在常溫下為常數(shù)；的單位通常用mol/L或質(zhì)量單位或質(zhì)量單位/mL。 萃余相濃度 萃取相濃度 2 1 0 C C K 工業(yè)生產(chǎn)中常用的萃取溶劑有甲醇、乙醇、丙酮、乙酸工業(yè)生產(chǎn)中常用的萃取溶劑有甲

7、醇、乙醇、丙酮、乙酸 乙酯、乙酸丁酯等。乙酯、乙酸丁酯等。 表表2 青霉素在不同萃取劑中的分配系數(shù)青霉素在不同萃取劑中的分配系數(shù) 溶溶 劑劑 pH2.5pH2.5（溶劑（溶劑/ /水）水） pH7.0pH7.0（溶劑（溶劑/ /水）水） 乙酸戊酯乙酸戊酯 45/1 1/23545/1 1/235 乙酸丁酯乙酸丁酯 47/1 1/18647/1 1/186 乙酸乙酯乙酸乙酯 39/1 1/26039/1 1/260 氯仿氯仿 39/1 1/22039/1 1/220 三氯乙烯三氯乙烯 21/1 1/26021/1 1/260 乙醚乙醚 12/1 1/19012/1 1/190 物理化學(xué)方面物理化

8、學(xué)方面 有足夠的容量有足夠的容量 與水溶液不互溶，不發(fā)生乳化與水溶液不互溶，不發(fā)生乳化 對(duì)產(chǎn)物有高的分配系數(shù)對(duì)產(chǎn)物有高的分配系數(shù) 低黏度低黏度 在密度上同水有大的差別在密度上同水有大的差別 生物學(xué)方面生物學(xué)方面在消毒過(guò)程中熱穩(wěn)定在消毒過(guò)程中熱穩(wěn)定 經(jīng)濟(jì)和毒理方面經(jīng)濟(jì)和毒理方面 對(duì)生物催化劑、酶或活細(xì)胞無(wú)毒性對(duì)生物催化劑、酶或活細(xì)胞無(wú)毒性 低成本低成本 能大批供應(yīng)能大批供應(yīng) 對(duì)人員無(wú)毒對(duì)人員無(wú)毒 不易燃不易燃 表表1 1 在生物轉(zhuǎn)化中萃取溶劑的選擇準(zhǔn)則在生物轉(zhuǎn)化中萃取溶劑的選擇準(zhǔn)則 固固-液提取也稱(chēng)為浸取。為了高效、快速地從固體中將液提取也稱(chēng)為浸取。為了高效、快速地從固體中將 目的物浸取出來(lái)，同

9、時(shí)盡可能將雜質(zhì)留在固體中，選擇合目的物浸取出來(lái)，同時(shí)盡可能將雜質(zhì)留在固體中，選擇合 適的溶劑很重要，溶劑選擇的主要依據(jù)是適的溶劑很重要，溶劑選擇的主要依據(jù)是“相似相溶相似相溶”原原 理。理。 浸取常用的有機(jī)溶劑有甲醇、乙醇、丙酮、丁醇等極性溶浸取常用的有機(jī)溶劑有甲醇、乙醇、丙酮、丁醇等極性溶 劑和乙醚、氯仿、苯等非極性溶劑。劑和乙醚、氯仿、苯等非極性溶劑。 無(wú)論采用哪種溶劑系統(tǒng)對(duì)目的物進(jìn)行提取，在提取過(guò)程無(wú)論采用哪種溶劑系統(tǒng)對(duì)目的物進(jìn)行提取，在提取過(guò)程 中都要盡量增加目的物的溶出度，并盡可能減少雜質(zhì)的中都要盡量增加目的物的溶出度，并盡可能減少雜質(zhì)的 溶出度，同時(shí)充分重視目的物在提取過(guò)程中的活性

10、變化。溶出度，同時(shí)充分重視目的物在提取過(guò)程中的活性變化。 三、細(xì)胞破碎技術(shù)三、細(xì)胞破碎技術(shù) 植植 物物 細(xì)細(xì) 胞胞 模模 式式 圖圖 1. 機(jī)械法：包括球磨法、高壓勻漿法、超聲破碎法、機(jī)械法：包括球磨法、高壓勻漿法、超聲破碎法、X- press等。等。 JJ-2組織搗碎勻漿機(jī) 超聲波破碎儀 2. 非機(jī)械法：酶溶法、化學(xué)滲透法、反復(fù)凍融法、干燥非機(jī)械法：酶溶法、化學(xué)滲透法、反復(fù)凍融法、干燥 法等法等 酶溶法的缺點(diǎn)在于酶的價(jià)格昂貴限制了在大規(guī)模酶溶法的缺點(diǎn)在于酶的價(jià)格昂貴限制了在大規(guī)模 生產(chǎn)中的使用，雖然條件溫和、具有選擇性。細(xì)胞懸生產(chǎn)中的使用，雖然條件溫和、具有選擇性。細(xì)胞懸 浮液中加入酶能迅速

11、和細(xì)胞壁反應(yīng)并破壞它們。酶選浮液中加入酶能迅速和細(xì)胞壁反應(yīng)并破壞它們。酶選 擇性的催化細(xì)胞壁反應(yīng)，不破壞細(xì)胞內(nèi)的其它物質(zhì)。擇性的催化細(xì)胞壁反應(yīng)，不破壞細(xì)胞內(nèi)的其它物質(zhì)。 四、固液分離四、固液分離 固液分離的方法很多，有重力沉降、離心分離和過(guò)濾等。固液分離的方法很多，有重力沉降、離心分離和過(guò)濾等。 離心：離心：借助離心機(jī)旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心力的作用，促使不同大借助離心機(jī)旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心力的作用，促使不同大 小，不同密度的粒子分離的技術(shù)。小，不同密度的粒子分離的技術(shù)。 過(guò)濾：過(guò)濾：在一定的壓力差下，利用多孔性介質(zhì)截留固液懸浮液在一定的壓力差下，利用多孔性介質(zhì)截留固液懸浮液 中的固體粒子，進(jìn)行固液分離的

12、方法稱(chēng)為過(guò)濾。中的固體粒子，進(jìn)行固液分離的方法稱(chēng)為過(guò)濾。 第二節(jié)第二節(jié) 沉淀技術(shù)沉淀技術(shù) 沉淀：沉淀：是物理環(huán)境的變化引起溶質(zhì)的溶解度降低、生成是物理環(huán)境的變化引起溶質(zhì)的溶解度降低、生成 固體凝聚物的現(xiàn)象。固體凝聚物的現(xiàn)象。 根據(jù)沉淀機(jī)理不同，可分為鹽析法、有機(jī)溶劑沉淀法和根據(jù)沉淀機(jī)理不同，可分為鹽析法、有機(jī)溶劑沉淀法和 等電點(diǎn)沉淀法等。等電點(diǎn)沉淀法等。 一、鹽析法一、鹽析法 水溶液中蛋白質(zhì)的溶解度一般在生理離子強(qiáng)度范圍水溶液中蛋白質(zhì)的溶解度一般在生理離子強(qiáng)度范圍 內(nèi)（內(nèi)（0.150.2mol/L）最大，低于或高于此范圍時(shí)溶解）最大，低于或高于此范圍時(shí)溶解 度均降低。蛋白質(zhì)在高離子強(qiáng)度的溶液中

13、溶解度降低，度均降低。蛋白質(zhì)在高離子強(qiáng)度的溶液中溶解度降低， 發(fā)生沉淀的現(xiàn)象稱(chēng)為鹽析。不同蛋白質(zhì)鹽析時(shí)所需的鹽發(fā)生沉淀的現(xiàn)象稱(chēng)為鹽析。不同蛋白質(zhì)鹽析時(shí)所需的鹽 的濃度不同，因此調(diào)節(jié)鹽的濃度，可以使混合蛋白質(zhì)溶的濃度不同，因此調(diào)節(jié)鹽的濃度，可以使混合蛋白質(zhì)溶 液中的蛋白質(zhì)分段析出，達(dá)到分離純化的目的。液中的蛋白質(zhì)分段析出，達(dá)到分離純化的目的。 常用的鹽析用鹽包括硫酸銨、硫酸鈉、硫酸鎂、氯常用的鹽析用鹽包括硫酸銨、硫酸鈉、硫酸鎂、氯 化鈉、磷酸二氫鈉等?；c、磷酸二氫鈉等。 二、有機(jī)溶劑沉淀法二、有機(jī)溶劑沉淀法 向水溶液中加入一定量親水性的有機(jī)溶劑、降低溶向水溶液中加入一定量親水性的有機(jī)溶劑、降低

14、溶 質(zhì)的溶解度，使其沉淀析出的分離純化方法稱(chēng)為有機(jī)溶質(zhì)的溶解度，使其沉淀析出的分離純化方法稱(chēng)為有機(jī)溶 劑沉淀法。劑沉淀法。 許多能與水互溶的有機(jī)溶劑如乙醇、丙酮、甲醇和許多能與水互溶的有機(jī)溶劑如乙醇、丙酮、甲醇和 乙腈，常用于低鹽濃度下沉淀蛋白質(zhì)乙腈，常用于低鹽濃度下沉淀蛋白質(zhì)。 三、等電點(diǎn)沉淀法三、等電點(diǎn)沉淀法 兩性電解質(zhì)在溶液兩性電解質(zhì)在溶液pH處于等電點(diǎn)時(shí)，分子表面電處于等電點(diǎn)時(shí)，分子表面電 荷為零，導(dǎo)致賴(lài)以穩(wěn)定的電荷層及水化膜的削弱或破壞，荷為零，導(dǎo)致賴(lài)以穩(wěn)定的電荷層及水化膜的削弱或破壞， 分子間引力增加，溶解度降低。分子間引力增加，溶解度降低。 調(diào)節(jié)溶液調(diào)節(jié)溶液pH值，使兩性溶質(zhì)溶解

15、度下降，析出沉值，使兩性溶質(zhì)溶解度下降，析出沉 淀的操作稱(chēng)為等電點(diǎn)沉淀法。淀的操作稱(chēng)為等電點(diǎn)沉淀法。 第三節(jié)第三節(jié) 色譜技術(shù)色譜技術(shù) 色譜：色譜：也稱(chēng)層析，是根據(jù)混合物中溶質(zhì)在互不相溶的兩也稱(chēng)層析，是根據(jù)混合物中溶質(zhì)在互不相溶的兩 相之間分配行為的差別，引起遷移速度不同而進(jìn)行分離相之間分配行為的差別，引起遷移速度不同而進(jìn)行分離 的方法。的方法。 固定相：固定相：固定相是色譜的一個(gè)基質(zhì)。它可以是固體物質(zhì)固定相是色譜的一個(gè)基質(zhì)。它可以是固體物質(zhì) （如吸附劑，凝膠，離子交換劑等），也可以是液體物（如吸附劑，凝膠，離子交換劑等），也可以是液體物 質(zhì)（如固定在硅膠或纖維素上的溶液），這些基質(zhì)能與質(zhì)（如固

16、定在硅膠或纖維素上的溶液），這些基質(zhì)能與 待分離的化合物進(jìn)行可逆的吸附，溶解，交換等作用。待分離的化合物進(jìn)行可逆的吸附，溶解，交換等作用。 流動(dòng)相：流動(dòng)相：在色譜過(guò)程中，推動(dòng)固定相上待分離的物質(zhì)朝在色譜過(guò)程中，推動(dòng)固定相上待分離的物質(zhì)朝 著一個(gè)方向移動(dòng)的液體、氣體等，都稱(chēng)為流動(dòng)相。柱色著一個(gè)方向移動(dòng)的液體、氣體等，都稱(chēng)為流動(dòng)相。柱色 譜中一般稱(chēng)為洗脫劑，薄層色譜時(shí)稱(chēng)為展層劑。譜中一般稱(chēng)為洗脫劑，薄層色譜時(shí)稱(chēng)為展層劑。 一、色譜技術(shù)的分類(lèi)一、色譜技術(shù)的分類(lèi) 色譜技術(shù)根據(jù)流動(dòng)相的物態(tài)不同可以分為氣相色譜色譜技術(shù)根據(jù)流動(dòng)相的物態(tài)不同可以分為氣相色譜 法、液相色譜法和超臨界流體色譜法。根據(jù)固定相的形法

17、、液相色譜法和超臨界流體色譜法。根據(jù)固定相的形 狀不同，色譜法可分為柱色譜法、紙色譜法和薄層色譜狀不同，色譜法可分為柱色譜法、紙色譜法和薄層色譜 法。根據(jù)分離的機(jī)理，可分為吸附色譜法、分配色譜法、法。根據(jù)分離的機(jī)理，可分為吸附色譜法、分配色譜法、 離子交換色譜法、凝膠色譜法和親和色譜法。離子交換色譜法、凝膠色譜法和親和色譜法。 二、柱色譜裝置和操作二、柱色譜裝置和操作 柱色譜一般由進(jìn)樣器、色譜柱、檢測(cè)柱色譜一般由進(jìn)樣器、色譜柱、檢測(cè) 器、記錄儀及部分收集器等部分組成。器、記錄儀及部分收集器等部分組成。 柱的分離效率與柱高成正比，與直徑柱的分離效率與柱高成正比，與直徑 成反比。成反比。 柱色譜操

18、作柱色譜操作 （1） 裝柱。根據(jù)欲分離的物質(zhì)性質(zhì)選擇適宜的色譜介質(zhì)，裝柱。根據(jù)欲分離的物質(zhì)性質(zhì)選擇適宜的色譜介質(zhì)， 裝柱時(shí)，將洗脫劑與一部分緩沖液調(diào)成漿料后邊攪拌邊慢慢裝柱時(shí)，將洗脫劑與一部分緩沖液調(diào)成漿料后邊攪拌邊慢慢 加入，一次用完。然后用幾倍柱床體積的緩沖液平衡色譜柱。加入，一次用完。然后用幾倍柱床體積的緩沖液平衡色譜柱。 （2）加樣。將平衡后的色譜柱從柱頂部或底部進(jìn)樣。）加樣。將平衡后的色譜柱從柱頂部或底部進(jìn)樣。 （3）洗滌。用與前組成相同的緩沖液流經(jīng)色譜柱，將未與）洗滌。用與前組成相同的緩沖液流經(jīng)色譜柱，將未與 固定相結(jié)合的雜質(zhì)洗滌下來(lái)。固定相結(jié)合的雜質(zhì)洗滌下來(lái)。 （4）洗脫。根據(jù)目

19、的物的性質(zhì)，選用一定組成的洗脫液將）洗脫。根據(jù)目的物的性質(zhì)，選用一定組成的洗脫液將 目的物洗脫下來(lái)。目的物洗脫下來(lái)。 （5）再生。目的物洗脫下來(lái)后，洗脫液成分及雜質(zhì)被吸附）再生。目的物洗脫下來(lái)后，洗脫液成分及雜質(zhì)被吸附 在色譜柱中，要進(jìn)行再生后才能繼續(xù)使用。在色譜柱中，要進(jìn)行再生后才能繼續(xù)使用。 三、吸附色譜三、吸附色譜 固定相固定相：固體為吸附劑，如硅藻土、硅膠、氧化鈣、淀固體為吸附劑，如硅藻土、硅膠、氧化鈣、淀 粉、活性炭等，較常使用的是粉、活性炭等，較常使用的是510m的硅膠吸附劑；的硅膠吸附劑； 流動(dòng)相流動(dòng)相：各種不同極性的一元或多元溶劑。各種不同極性的一元或多元溶劑。 基本原理基本原

20、理：利用吸附劑對(duì)不同物質(zhì)的吸附能力不同而使利用吸附劑對(duì)不同物質(zhì)的吸附能力不同而使 混合溶液中各組分相互分離的方法?；旌先芤褐懈鹘M分相互分離的方法。 在吸附色譜中，溶質(zhì)在色譜柱中的移動(dòng)情況常以在吸附色譜中，溶質(zhì)在色譜柱中的移動(dòng)情況常以阻滯因阻滯因 數(shù)數(shù)Rf來(lái)表示，是在層析系統(tǒng)中溶質(zhì)的移動(dòng)速度和流動(dòng)相來(lái)表示，是在層析系統(tǒng)中溶質(zhì)的移動(dòng)速度和流動(dòng)相 的移動(dòng)速度之比。的移動(dòng)速度之比。 Rf =溶質(zhì)的移動(dòng)速度溶質(zhì)的移動(dòng)速度/流動(dòng)相的移動(dòng)速度之比流動(dòng)相的移動(dòng)速度之比 =溶質(zhì)的移動(dòng)距離溶質(zhì)的移動(dòng)距離/流動(dòng)相的移動(dòng)距離之比流動(dòng)相的移動(dòng)距離之比 四、凝膠過(guò)濾色譜四、凝膠過(guò)濾色譜 原理：原理：按分子大小分離。凝膠為

21、三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，可對(duì)大按分子大小分離。凝膠為三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，可對(duì)大 小流動(dòng)產(chǎn)生不同的阻滯作用。小分子可以擴(kuò)散到凝膠空小流動(dòng)產(chǎn)生不同的阻滯作用。小分子可以擴(kuò)散到凝膠空 隙，由其中通過(guò)，出峰最慢；中等分子只能通過(guò)部分凝隙，由其中通過(guò)，出峰最慢；中等分子只能通過(guò)部分凝 膠空隙，中速通過(guò)；而大分子被排斥在外，出峰最快；膠空隙，中速通過(guò)；而大分子被排斥在外，出峰最快； 溶劑分子小，溶劑分子小， 故在最后出峰。故在最后出峰。 1.凝膠過(guò)濾色譜的分離機(jī)理凝膠過(guò)濾色譜的分離機(jī)理 固定相固定相：凝膠凝膠(具有一定大小孔隙分布具有一定大小孔隙分布)； 2. 凝膠的種類(lèi)和性質(zhì)凝膠的種類(lèi)和性質(zhì) （1）葡聚糖凝膠）葡聚糖凝

22、膠 商品名為商品名為Sephadex，由葡聚糖和環(huán)氧氯丙烷在堿性條件，由葡聚糖和環(huán)氧氯丙烷在堿性條件 下交聯(lián)而成。主要型號(hào)是下交聯(lián)而成。主要型號(hào)是G-10G-200。數(shù)字是凝膠的吸。數(shù)字是凝膠的吸 水量（每克干膠膨脹時(shí)吸水的毫升數(shù)）的水量（每克干膠膨脹時(shí)吸水的毫升數(shù)）的10倍。倍。 （2）聚丙烯酰胺凝膠）聚丙烯酰胺凝膠 商品名為商品名為Bio-gel-P。主要型號(hào)有。主要型號(hào)有Bio-gel-P-2 Bio-gel- P-300等等10種。后面的數(shù)字基本代表它們的排阻極限（種。后面的數(shù)字基本代表它們的排阻極限（不不 能擴(kuò)散到凝膠網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的最小分子的分子量能擴(kuò)散到凝膠網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的最小分子的分子量）

23、的）的10-3，所，所 以數(shù)字越大，可分離的分子量也就越大。以數(shù)字越大，可分離的分子量也就越大。 （3）瓊脂糖凝膠）瓊脂糖凝膠 （4）其他）其他 多孔玻璃珠和多孔硅膠等。多孔玻璃珠和多孔硅膠等。 3. 凝膠色譜的應(yīng)用凝膠色譜的應(yīng)用 （1）脫鹽及除去小分子雜質(zhì)和溶液的濃縮。）脫鹽及除去小分子雜質(zhì)和溶液的濃縮。 （2）濃縮。利用凝膠顆粒的吸水性可對(duì)大分子樣品溶）濃縮。利用凝膠顆粒的吸水性可對(duì)大分子樣品溶 液進(jìn)行濃縮。液進(jìn)行濃縮。 （3）生物大分子的純化及生化藥物中熱源物質(zhì)的去除。）生物大分子的純化及生化藥物中熱源物質(zhì)的去除。 （4）分子量測(cè)定。在一定范圍內(nèi)，各個(gè)組分的洗脫體）分子量測(cè)定。在一定范圍

24、內(nèi)，各個(gè)組分的洗脫體 積積Ve與其分子量的對(duì)數(shù)成線性關(guān)系。與其分子量的對(duì)數(shù)成線性關(guān)系。 五、離子交換色譜五、離子交換色譜 固定相固定相：陰離子離子交換樹(shù)脂或陽(yáng)離子離子交換樹(shù)脂；陰離子離子交換樹(shù)脂或陽(yáng)離子離子交換樹(shù)脂； 流動(dòng)相流動(dòng)相：陰離子離子交換樹(shù)脂作固定相，采用酸性水溶液；陰離子離子交換樹(shù)脂作固定相，采用酸性水溶液； 陽(yáng)離子離子交換樹(shù)脂作固定相，采用堿性水溶液；陽(yáng)離子離子交換樹(shù)脂作固定相，采用堿性水溶液； 基本原理基本原理：組分在固定相上發(fā)生的反復(fù)離子交換反應(yīng)；組：組分在固定相上發(fā)生的反復(fù)離子交換反應(yīng)；組 分與離子交換劑之間親和力的大小與離子半徑、電荷、存分與離子交換劑之間親和力的大小與離子

25、半徑、電荷、存 在形式等有關(guān)。親和力大，保留時(shí)間長(zhǎng)；在形式等有關(guān)。親和力大，保留時(shí)間長(zhǎng)； 應(yīng)用應(yīng)用：離子及可離解的化合物，氨基酸、核酸等。離子及可離解的化合物，氨基酸、核酸等。 六、親和色譜六、親和色譜 原理原理：利用生物大分子和固定相表面存在的某種特異利用生物大分子和固定相表面存在的某種特異 性親和力，進(jìn)行選擇性分離。性親和力，進(jìn)行選擇性分離。 先在載體表面鍵合上一種具先在載體表面鍵合上一種具 有一般反應(yīng)性能的所謂間隔有一般反應(yīng)性能的所謂間隔 臂臂(環(huán)氧、聯(lián)胺等環(huán)氧、聯(lián)胺等)，再連接，再連接 上配基上配基(酶、抗原等酶、抗原等)，這種，這種 固載化的配基將只能和具有固載化的配基將只能和具有

26、親和力特性吸附的生物大分親和力特性吸附的生物大分 子作用而被保留。改變淋洗子作用而被保留。改變淋洗 液后洗脫。液后洗脫。 第四節(jié)第四節(jié) 結(jié)晶結(jié)晶 一、結(jié)晶的原理一、結(jié)晶的原理 1.飽和溶液飽和溶液 2.過(guò)飽和溶液過(guò)飽和溶液 3. 晶核：在過(guò)飽和溶液中，最先析出的微小顆粒就是晶核：在過(guò)飽和溶液中，最先析出的微小顆粒就是 以后結(jié)晶的中心，稱(chēng)為晶核。以后結(jié)晶的中心，稱(chēng)為晶核。 結(jié)晶的過(guò)程結(jié)晶的過(guò)程 1. 形成過(guò)飽和溶液。形成過(guò)飽和溶液。 2. 晶核的形成。晶核的形成。 3. 晶體的生長(zhǎng)。晶體的生長(zhǎng)。 其中，溶液達(dá)到過(guò)飽和其中，溶液達(dá)到過(guò)飽和 狀態(tài)是結(jié)晶的前提，過(guò)飽和狀態(tài)是結(jié)晶的前提，過(guò)飽和 度是結(jié)晶

27、的推動(dòng)力。度是結(jié)晶的推動(dòng)力。 二、結(jié)晶的過(guò)程二、結(jié)晶的過(guò)程 過(guò)飽和溶液的形成過(guò)飽和溶液的形成 （1）熱飽和溶液冷卻）熱飽和溶液冷卻 適合溶解度隨著溫度降低而顯著減小的情況。適合溶解度隨著溫度降低而顯著減小的情況。 （2）部分溶劑蒸發(fā)法）部分溶劑蒸發(fā)法 蒸發(fā)法是使溶液加壓、常壓或減壓下加熱，蒸發(fā)除去蒸發(fā)法是使溶液加壓、常壓或減壓下加熱，蒸發(fā)除去 部分溶劑達(dá)到過(guò)飽和的結(jié)晶方法。部分溶劑達(dá)到過(guò)飽和的結(jié)晶方法。 （3）化學(xué)反應(yīng)結(jié)晶法）化學(xué)反應(yīng)結(jié)晶法 通過(guò)加入反應(yīng)劑或調(diào)節(jié)通過(guò)加入反應(yīng)劑或調(diào)節(jié)pH生成一個(gè)新的溶解度更低的物質(zhì)，生成一個(gè)新的溶解度更低的物質(zhì)， 當(dāng)其濃度超過(guò)它的溶解度時(shí)，就結(jié)晶析出。當(dāng)其濃度超

28、過(guò)它的溶解度時(shí)，就結(jié)晶析出。 （4）鹽析法）鹽析法 2. 晶核的形成晶核的形成 在工業(yè)結(jié)晶中，有在工業(yè)結(jié)晶中，有3種不同的起晶方法：種不同的起晶方法： 一種是自然起晶法，即在一定溫度下使溶液進(jìn)入不穩(wěn)定一種是自然起晶法，即在一定溫度下使溶液進(jìn)入不穩(wěn)定 區(qū)，形成符合要求的晶核后加入稀溶液使溶液進(jìn)入亞穩(wěn)區(qū)，形成符合要求的晶核后加入稀溶液使溶液進(jìn)入亞穩(wěn) 定區(qū)，溶質(zhì)在晶核表面長(zhǎng)大。定區(qū)，溶質(zhì)在晶核表面長(zhǎng)大。 第二種是刺激起晶法，即將溶液蒸發(fā)進(jìn)入亞穩(wěn)定區(qū)后加第二種是刺激起晶法，即將溶液蒸發(fā)進(jìn)入亞穩(wěn)定區(qū)后加 以冷卻，使之進(jìn)入不穩(wěn)定區(qū)后產(chǎn)生一定的晶核，晶核析以冷卻，使之進(jìn)入不穩(wěn)定區(qū)后產(chǎn)生一定的晶核，晶核析 出

29、后會(huì)使溶液濃度降低在進(jìn)入亞穩(wěn)定區(qū)，在亞穩(wěn)定區(qū)內(nèi)出后會(huì)使溶液濃度降低在進(jìn)入亞穩(wěn)定區(qū)，在亞穩(wěn)定區(qū)內(nèi) 使晶體生長(zhǎng)。使晶體生長(zhǎng)。 第三種是晶種起晶法，即將溶液蒸發(fā)或冷卻至亞穩(wěn)定區(qū)第三種是晶種起晶法，即將溶液蒸發(fā)或冷卻至亞穩(wěn)定區(qū) 后投入一定數(shù)量和大小的晶種，使溶質(zhì)在所加晶種表面后投入一定數(shù)量和大小的晶種，使溶質(zhì)在所加晶種表面 長(zhǎng)大。長(zhǎng)大。 3. 晶體的生長(zhǎng)晶體的生長(zhǎng) 晶體生長(zhǎng)：在過(guò)飽和溶液中已有晶核或加入晶種后，以晶體生長(zhǎng)：在過(guò)飽和溶液中已有晶核或加入晶種后，以 過(guò)飽和度為推動(dòng)力，晶種或晶核將長(zhǎng)大，這種現(xiàn)象稱(chēng)為過(guò)飽和度為推動(dòng)力，晶種或晶核將長(zhǎng)大，這種現(xiàn)象稱(chēng)為 晶體生長(zhǎng)。晶體生長(zhǎng)。 影響晶體生長(zhǎng)的主要因素有：影響晶體生長(zhǎng)的主要因素有： 雜質(zhì)雜質(zhì) 攪拌攪拌 溫度溫度 過(guò)飽和度過(guò)飽和度 三、晶體質(zhì)量控制三、晶體質(zhì)量控制 晶體的質(zhì)量主要指晶體的大小、形狀和純度三個(gè)方面。晶體的質(zhì)量主要指晶體的大小、形狀和純度三個(gè)方面。 重結(jié)晶是利用雜質(zhì)和結(jié)晶物質(zhì)在不同溶劑和不同溫度的溶重結(jié)晶是利用雜質(zhì)和結(jié)晶物質(zhì)在不同溶劑和不