1、第三章生物材料的预处理和液固分离 第一节生物材料的预处理 1 含量低如胰岛素在胰脏中的含量为0 02 胆汁中胆红素含量为0 05 0 08 2 杂质多3 易变性失活 一 选择预处理方法的依据 1 生物活性物质来源 存在状态 胞内 胞外 前体2 后续工艺要求3 稳定性可被材料中酶 微生物破坏 还可能受酸 碱 盐 重金属离子 机械搅拌 温度 甚至空气和光线作用改变活性 二 动物材料的预处理 绞肉机绞匀浆和组织捣碎 三 细胞培养液的预处理 一 杂蛋白质的去除1 加入凝聚剂凝聚作用 coagulation 是指在某些电解质作用下 使胶体粒子的扩散双电层的排斥电位降低 破坏了胶体系统的分散状态 而使胶体
2、粒子聚集的过程 P117页 在发酵液中加入具有相反电性的电解质 中和胶粒电性 降低双电层排斥力 离子的水化作用 破坏胶粒的水化层 影响凝聚作用的主要因素有无机盐的种类 化合价以及无机盐的用量等 阳离子对带负电荷的胶粒凝聚能力的次序为 Al3 Fe3 H Ca2 Mg2 K Na Li 常用的凝聚剂有 Al2 SO4 3 18H2O AlCl3 6H2O FeCl3 ZnSO4 MgCO3等 2 加入絮凝剂絮凝剂是天然的或人工合成的有机高分子化合物 如壳聚糖 海藻酸钠 明胶及酰胺类衍生物 聚苯乙烯类衍生物和聚丙烯酸类等 絮凝剂具有长链线状的结构 易溶于水 其分子量可高达数万至一千万以上 在长的链
3、上含有相当多的活性功能团 影响絮凝效果的因素主要有 1 絮凝剂的分子量 2 絮凝剂的用量 3 溶液pH值 4 搅拌速度和时间 3 变性沉淀4 等电点沉淀5 加各种沉淀剂沉淀6 吸附例如四环素发酵液中加入黄血盐和硫酸锌 生成亚铁氰化锌钾K2Zn3 Fe CN 6 2的胶状沉淀 能将杂蛋白质和菌体等黏附在其中而除去 二 多糖的去除 可用酶转化为单糖黏多糖可与一些阳离子表面活性剂如十六烷基溴化铵 CTAB 生成沉淀去除 三 高价金属离子的去除1 离子交换法2 沉淀法Ca2 草酸Mg2 磷酸盐 三聚磷酸钠Fe3 黄血盐 第二节细胞破碎 一 机械法1 匀浆法2 珠磨法3 超声波 三 化学法1 化学试剂处
4、理2 酶解法3 制成丙酮粉 二 物理法1 干燥2 冻融3 渗透压冲击 一 机械法 一 高压匀浆器 二 高速珠磨机 三 超声波振荡器 二 物理法 一 干燥法空气干燥 真空干燥 喷雾干燥 冷冻干燥 二 冻融法 三 渗透压冲击法先把细胞放在高渗溶液中 细胞发生收缩 然后将介质快速稀释或将细胞转入水或缓冲液中 细胞快速膨胀 使产物释放至溶液中 三 化学法 一 加入化学试剂1 用碱处理2 用脂溶性有机溶剂3 表面活性剂 二 酶解法 三 制成丙酮粉 四 选择破碎方法的依据 一 规模及成本工业规模 高压匀浆和珠磨 二 目的物的稳定性 三 破碎效果和产物释放率 第三节液 固分离 一 过滤 一 过滤方式1 常规过滤2 错流过滤 二 过滤设备 1 板框过滤机 2 真空鼓式过滤机 三 过滤介质和助滤剂1 过滤介质 滤布或膜2 助滤剂 要求为惰性物质 无毒 有一定细毒及硬度 成本低廉 常用有 硅藻土 纸浆 石棉 纤维素等 二 离心分离 1 过滤式离心机2 沉降式离心机 3 管式离心机 三 影响液 固分离的因素 一 悬浮物种类 二 悬浮液黏度 三 其他因素
