生物制藥工藝學(xué)第四章第十一章分離技術(shù)講義

1、生物制藥工藝學(xué)第四章第十一章分離技術(shù)講義第四章 固相析出分離法改變?nèi)芤簵l件，使溶質(zhì)以固體形式從溶液中分出的操作技術(shù)稱為固相析出分離法。析出物為晶體時(shí)稱為結(jié)晶；析出物為無定形固體稱為沉淀法。固相析出法主要有鹽析法，有機(jī)溶劑沉淀法，等電點(diǎn)沉淀法，結(jié)晶法等。鹽析法是利用各種生物分子在濃鹽溶液中溶解度的差異，通過向溶液中引入一定數(shù)量的中性鹽，使目的物或雜蛋白以沉淀析出，達(dá)到純化目的的方法。鹽析的機(jī)制：高濃度的中性鹽溶液中存在著大量的帶電荷的鹽離子，它們能夠中和生物分子表面的電荷，使之賴以穩(wěn)定的雙電層受損，從而破壞分子外圍的水化層；另外，大量鹽離子自身的水合作用降低了自由水的濃度，從另一方面摧毀了水化層

2、，使生物分子相互聚集而沉淀。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，降低溶質(zhì)的溶解度，使其沉淀析出的分離純化方法。主要機(jī)理：（1)親水性有機(jī)溶劑加入溶液后降低了介質(zhì)的介電常數(shù)，使得溶質(zhì)分子之間的靜電引力增加，聚集形成沉淀。(2)水溶性有機(jī)溶劑本身的水合作用降低了自由水的濃度，壓縮了親水溶質(zhì)分子表面原有水化層的厚度，降低了它的親水性，導(dǎo)致脫水凝集。等電點(diǎn)沉淀法 兩性電解質(zhì)，在溶液pH處于等電點(diǎn)（pI）時(shí)分子表面凈電荷為零，導(dǎo)致賴以穩(wěn)定的雙電層及水化膜的削弱或破壞，分子間引力增加，溶解度降低。調(diào)節(jié)溶解的pH值，使兩性溶質(zhì)溶解度下降，析出沉淀的操作。結(jié)晶法改變?nèi)芤旱哪承l件，使其中的溶

3、質(zhì)以結(jié)晶態(tài)析出的過程稱作結(jié)晶。（一）鹽析結(jié)晶法這是生化制藥中應(yīng)用最多的結(jié)晶方法。其作用是通過向結(jié)晶溶液中引入中性鹽，逐漸降低溶質(zhì)的溶解度使其過飽和，經(jīng)過一定時(shí)間后晶體形成并逐漸長(zhǎng)大。（二）透析結(jié)晶（三）有機(jī)溶劑結(jié)晶（四）等電點(diǎn)結(jié)晶（五）溫度誘導(dǎo)結(jié)晶第五章 吸附法吸附是物質(zhì)分子在兩相界面上濃度的增加。由于界面上的分子同時(shí)受到不相等的兩相分子的作用力，因此界面分子的力場(chǎng)是不飽和的，即存在一種固體的表面力，它能從外界吸附分子、原子或離子，并在吸附劑表面附近形成多分子層或單分子層。我們稱物質(zhì)從流動(dòng)性（氣或液相）濃縮到固體表面從而達(dá)到分離的過程稱為吸附作用。把在表面上能發(fā)生吸附作用的固體稱為吸附劑；將被

4、吸附的物質(zhì)稱為吸附物。預(yù)處理上樣吸附洗雜洗脫再生常用吸附劑：1)活性炭是一種吸附能力很強(qiáng)的非極性吸附劑，其吸附作用在水溶液中最強(qiáng)，在有機(jī)溶劑中較弱，吸附能力的順序：水乙醇甲醇乙酸乙酯丙酮氯仿。2)人造沸石人造沸石是一種人工合成的無機(jī)陽離子交換劑。用于細(xì)胞色素C的分離。3)磷酸鈣凝膠在蛋白質(zhì)的分離、精制中，較為常用的吸附劑為磷酸鈣凝膠。（羥基磷灰石）活性部位為鈣離子。4)白陶土5)氫氧化鋁凝膠用于蛋白質(zhì)及酶的分離。6)氧化鋁活性氧化鋁是最常用的一種吸附劑，特別適于親脂性成分的分離，廣泛地用于在醇，酚，生物堿，染料，甾體化合物，苷類，氨基酸，蛋白質(zhì)以及維生素等物質(zhì)的分離。7)硅膠最常用8)滑石粉

5、惰性 助濾劑9)硅藻土 惰性 助濾劑10)皂土11)聚酰胺粉12)大孔網(wǎng)格聚合物吸附樹脂 極性，弱極性，非極性大孔吸附樹脂強(qiáng)酸性，弱酸性，強(qiáng)堿性，弱堿性等第六章 離子交換法離子交換法是利用溶液中各種帶電粒子與離子交換劑之間結(jié)合力的差異進(jìn)行物質(zhì)分離的操作方法。帶電粒子與離子交換劑間的作用力是靜電力。它們結(jié)合是可逆的，在一定條件下能夠結(jié)合，條件改變后也能被釋放出來。離子交換劑由惰性的不溶性載體，功能基團(tuán)和平衡離子組成。XXXXXXYXZXYZZYYYXZXZXZZXXXYZYZXXXXXXXOHnX平衡上樣吸附洗雜洗脫第七章 凝膠層析它是將樣品化合物通過一定孔徑的凝膠固定相，用于流經(jīng)體積的差異，使

6、不同分子量的組成得以分離的層析。VC大分子小分子ABCV0ViGPC測(cè)分子量Y=A+BX第八章 親和層析利用生物大分子特異性親和力而設(shè)計(jì)的層析技術(shù)稱為親核層析。在親和層析中起可逆結(jié)合的特異性物質(zhì)稱為配基（Ligand），與配基結(jié)合的層析介質(zhì)稱為載體（Matrix）親和層析的設(shè)計(jì)原理和過程：1)配基固定化 選擇合適的配基與不溶性的支撐載體偶聯(lián)，或共價(jià)結(jié)合成具有特異性親和性分離介質(zhì)。2)吸附樣品 親和層析介質(zhì)選擇性吸附酶或其它生物活性物質(zhì)，雜質(zhì)與層析間沒有親和作用，故不能被吸附而被洗滌去除。3)樣品洗脫 選擇適宜的條件使被吸附的親和介質(zhì)上的酶或其它生物活性物質(zhì)洗脫。LSLLSS S雜質(zhì)SSLLLLL配基樣品配基固定化吸附樣品樣品洗脫第九章 離心技術(shù)沉降作用懸浮液靜置時(shí)，在重力作用下，密度大于周圍溶液的固體顆粒逐漸下沉，成為沉降作用。離心技術(shù)在離心力場(chǎng)作用下，加速懸浮液中固體顆粒沉降速度的方法稱為離心技術(shù)。相對(duì)離心力通常用離心力與重力的比值表示離心機(jī)的離心能力，也稱分離因素，用符號(hào)g或g表示。mgrmNRCF3600422第十章 膜分離技術(shù)分離范圍分離動(dòng)力一般過濾1m壓力差微孔過濾0.01 1 m壓力差透析5100分子擴(kuò)散超級(jí)過濾5100壓力差反滲透5壓力差電滲析5電能按固定相對(duì)樣品的保留機(jī)理，HPLC大致可分為液固色譜，鍵合相色譜，離子交換色