文档介绍：第一章绪论 2学时
生化分离工程的分类
方法选择的基本原则
设计前应了解的信息
对环境的考虑
分离效率的评价
生化分离技术的发展趋势
Biotechnology is called bioengineering on occasion
生化分离工程是生物化学工程的一个重要组成部分,它是描述回收生物产品分离过程原理和方法的一个术语,指从发酵液或酶反应液或动植物细胞培养液中分离、纯化生物产品的过程。它是生物技术转化为生产力所不可缺少的重要环节,其技术进步程度对于保持和提高各国在生物技术领域内的经济竞争力是至关重要的。为突出其在生物技术领域中的地位和作用,常称它为生物技术下游加工过程(Downstream Processing for Biotechnology)。
一般生物产物的生产过程称为生物加工过程(Bioprocess),包括优良生物物种的选育和生物反应(酶反应、微生物发酵、动植物细胞培养等)生产粗原料的过程及其之后的目标产物的分离纯化过程,即下游加工过程(Downstream processing)。下游加工过程包括目标产物的提取、浓缩、纯化及成品化等过程。下游加工过程的重要性主要体现在生物产物的特殊性、复杂性和对生物产品要求的严格性上,导致下游加工过程的成本往往占整个生物加工过程成本的大部分。
生化分离工程的分类
原理技术应用
Phase change 1)、蒸馏乙醇
沸点和蒸汽压 2)、精馏有机溶剂回收
0h 3)、蒸发制盐、抗生素富集
Extraction 1)、液-液萃取抗生素
分配系数 2)、液-固萃取中药分离
3)、固相萃取天然产物
4h 4)、双水相萃取酶
5)、反胶束萃取 DNA重组蛋白质
6)、超临界萃取中药提取
Density difference 1)、常规离心细胞分离
比重、密度 2)、高速离心细胞、病毒分离
2h 3)、超速离心病毒,细胞器,DNA
生化分离工程的分类
Membrane 1)、常规过滤发酵液
膜分离 2)、微滤细菌、细胞碎片
3)、超滤蛋白质、酶
4h 4)、纳滤有机物回收,污水治理
5)、反渗透海水淡化、污水处理
Solubility 1)、结晶味精
溶解度 2)、盐析蛋白质、酶
4h 3)、有机试剂蛋白质
4)、等电点法蛋白质、酶
生化分离工程的分类
Absorbance 1)、非特异性吸附抗生素
(吸附) 2)、特异性吸附抗体
2h 3)、亲和吸附抗原抗体
4)、离子交换抗生素
Chromatography 1)、凝胶抗生素、蛋白质
(色谱或层析) 2)、亲和色谱抗体
6h 3)、离子交换蛋白质
Electric Field 1)、磁性免疫微球抗原抗体
(场致分离) 2)、区带电泳蛋白质
6h 3)、等速电泳蛋白类
4)、等点聚焦电泳蛋白类
方法选择的基本原则
1)、尽可能简单、低耗、高效、快速。
反面例子---- 中药现代化、超临界萃取;
正面例子
2)、分离步骤尽可能少。Why?
A)、
φn 为总回收率,λn 为各单元回收率。意义?
分离步骤越多,回收率越低;如φ10 = = ,φ5 = =
B)、分离步骤多,设备投入大,人员物资消耗大,生产周期长
How ?