生物材料的選擇（生物分離技術(shù)課件）

任務(wù)0.5生化分離的特點(diǎn)及注意事項(xiàng)學(xué)習(xí)目標(biāo)①了解發(fā)酵液預(yù)處理的目的；掌握發(fā)酵液的預(yù)處理技術(shù)的原理及特點(diǎn)；掌握傳統(tǒng)固液分離技術(shù)基本工藝及操作，能夠正確從事固液分離操作；能夠正確分析影響固液分離的有關(guān)因素,并能對分離過程中有關(guān)問題進(jìn)行正確處理。重難點(diǎn)重點(diǎn)：識記絮凝的相關(guān)概念；難點(diǎn)：熟悉固液初級分離技術(shù)的原理和特點(diǎn)。生化分離過程的特點(diǎn)1生化分離技術(shù)的發(fā)展趨向2目錄1生化分離過程的特點(diǎn)過渡生物材料成分復(fù)雜，純化難度更大；目標(biāo)物濃度低，分離純化成本高；目標(biāo)物通常不穩(wěn)定，純化過程需要溫和且快速；產(chǎn)品質(zhì)量要求高，分離技術(shù)更復(fù)雜；轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品還需要注意生物安全性。生物材料中各種生化成分混雜在一起，有些理化性質(zhì)如溶解度、相對分子量、等電點(diǎn)等都非常接近；如果是發(fā)酵液，其中又包含了大量的培養(yǎng)介質(zhì)，所以分離純化的難度更大，往往需要多種分離技術(shù)復(fù)合操作才能達(dá)到分離的目的。但是，分離純化的步驟越多，產(chǎn)率會越低。因此，在不減低目標(biāo)物質(zhì)量的前提下，應(yīng)盡量簡化步驟。1.生物材料成分復(fù)雜，純化難度更大生物材料中的目標(biāo)產(chǎn)物一般濃度都很低，有時甚至是極微量的，如胰腺中胰島素的含量只有0.002%,膽汁中膽紅素的含量為0.05%~0.08%.因此，往往需要從龐大體積的原料液中分離純化目標(biāo)產(chǎn)物，即需要對原料液進(jìn)行高度濃縮。這也是造成生物分離成本高的原因之一。2.目標(biāo)物濃度低，分離純化成本高生物物質(zhì)的生物活性大多是在生物體內(nèi)的溫和條件下維持并發(fā)揮作用的，當(dāng)遇到高溫、pH的劇烈改變以及某些化學(xué)藥物存在等環(huán)境時極不穩(wěn)定，容易發(fā)生活性降低甚至喪失（變性失活）。同時，原料液中常存在降解目標(biāo)產(chǎn)物的雜質(zhì)（例如，可水解蛋白質(zhì)的蛋白酶）。因此，必須設(shè)計合理的分離過程和操作條件，實(shí)現(xiàn)目標(biāo)產(chǎn)物的快速分離純化，獲得高活性目標(biāo)產(chǎn)品。3、目標(biāo)物通常不穩(wěn)定，純化過程需要溫和且快速4.產(chǎn)品質(zhì)量要求高，分離技術(shù)更復(fù)雜生化分離技術(shù)的產(chǎn)品主要是用于食品和醫(yī)藥生產(chǎn)，與人類生命息息相關(guān)，因此對其安全要求特別高，必須符合食品衛(wèi)生和醫(yī)藥衛(wèi)生的有關(guān)規(guī)定。所使用的分離技術(shù)必須考慮到這些因素。要求分離與純化過程必須除去原料液中的熱原及具有免疫原性的異體蛋白等有害人體健康的物質(zhì)，并且防止這些物質(zhì)在操作過程中從外界混入。4.產(chǎn)品質(zhì)量要求高，分離技術(shù)更復(fù)雜此外，一些原料雖然利用價值較高，但含有極少量的有毒成分，或者受到其他污染，如木薯中含有氰化物的前體，大豆中含有脹氣因子，棉籽中含有棉酚，油菜中含有芥籽苷，茶籽中含有茶皂素。利用這些原料的前提是必須把有毒成分或污染物去除，這就要求所采用的分離技術(shù)必須做到效率高、選擇性強(qiáng)。5.轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品還需要注意生物安全性目前沒有發(fā)現(xiàn)相關(guān)轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的安全任問題，但須做到防患于未然，在實(shí)際生產(chǎn)中注意保持操作環(huán)境的嚴(yán)格修封，防止消體（特防的資全件同經(jīng)化本）的擴(kuò)散。例如，在密封操作的離心機(jī)里進(jìn)行菌體分離等。這也是各國生物安全相關(guān)條例中強(qiáng)制要求的。2生化分離技術(shù)的發(fā)展趨向過渡技術(shù)成本1.生化分離技術(shù)的優(yōu)化組合膜實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量裝置層析支持介質(zhì)