文档介绍：第三章生物材料的预处理、细胞破碎和液-固分离
第一节生物材料的预处理
第二节细胞破碎
第三节液-固分离
第一节生物材料的预处理
一、确定预处理方法的依据
二、动物材料的预处理
三、细胞培养液的预处理
1. 生物活性物质存在方式与特点
—胞外:
多数微生物酶如淀粉酶、蛋白酶、糖化酶常大量存在于胞外培养液中。而合成酶类、代谢酶类、遗传物质和代谢中间物则存在于细胞内,如DNA聚合酶、细胞色素C等。
微生物酶是指起着催化作生物体系中特定反应的、由微生物活细胞产生的蛋白质。作为催化剂的微生物酶,它可以加速三种反应:水解反应、氧化反应和合成反应。
一、确定预处理方法的依据
1. 生物活性物质存在特点
组成复杂,含量低(见后页)
分离纯化难: 目的物与杂质的理化性质如溶解度、分子量、等电点等都十分接近,所以分离、纯化比较困难。
容易失活
(1) 胰岛素是治疗糖尿病的特效药, 胰岛素是治疗糖尿病的特效药,长期以来只能依靠从猪、牛等动物的胰腺中提取,%,100Kg胰腺只能提取4-5g (50-60),其产量之低和价格之高可想而知。
将合成的胰岛素基因导入大肠杆菌,每2000L培养液就能产生100g胰岛素!
大规模工业化生产不但解决了这种比黄金还贵的药品产量问题, 1982年美国一家公司用基因工程手段生产胰岛素,生产成本降低30-50%。
(2) 人类的生长激素是由191个氨基酸相连、分子量约22000的一种蛋白质。这种激素在幼年时分泌不足造成侏儒症,分泌过多造成巨人症,成年时分泌过多导致肢端肥大症等。过去从死人脑垂体提取作药用,治疗一个侏儒病人约需600具尸体的脑垂体,量少价昂。1979年美国一家基因公司成功地把人的基因移入大肠杆菌生产出生长激素,,治疗一例病人只需100多升菌液。目前已开始人工生产并进入临床应用试验。

一般要求:滤液澄清、pH 适中、有一定的浓度
不同后续操作有不同的要求
离子交换---高价无机离子、澄清度等严格控制
溶剂萃取---蛋白质含量较低,防乳化

不稳定的:要防失活
青霉素----,低温
蛋白类---高级结构
稳定的:可采用较剧烈的变性和处理条件,沉淀杂质蛋白. 如:链霉素,1943年美国 ,是继青霉素后第二个生产并用于临床的抗生素。它的抗结核杆菌的特效作用,开创了结核病治疗的新纪元。
链霉素稳定性较好,可在 pH ~,75℃加热处理,提高过滤速度。链霉素为白色无定形粉末,有吸湿性。易溶于水,不溶于大多数有机溶剂,强酸、强碱条件下不稳定。
二、动物材料的预处理
绞肉机绞碎:提取蛋白质和酶
匀浆和组织捣碎:一些胞内产物不能有效地提取,须通过特殊的匀浆才行。在实验室常用的是玻璃匀浆器和组织捣碎器,工业上可用高压匀浆泵。