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Know me better Yajun Wang Born in 06.14.1975. Graduated from Zhejiang Uni. Early in 2004. Conducted PostDoc research at Cornell Uni., USA, 2006-2007. Associate Professor, 2006 下游过程的成本 生化分离一般流程 生物分离工程的发展趋势 开发新型分离技术 分离单元操作集成化 . 亲和层析Affinity chromatography Affinity chromatography Examples of biological interactions used in Affinity Chromatography Process of AC 用缓冲液平衡亲和介质。 样品中的目标分子被连接到亲和介质上，它们具有特异性吸附，但吸附是可逆的，可被洗脱下来。 改变洗脱液可将目标分子洗脱下来，如通过改变pH值、离子强度、极性等。 亲和层析介质用缓冲液重新平衡。 亲和层析介质 亲和层析基质 琼脂糖 (Sepharose) 多孔玻璃或硅胶 (Porous glass) 聚丙烯酰胺 (Polyacrylamide) 丙烯酸酯类聚合物 (Polyacrylate) 纤维素 (Cellulose) 酶的抑制剂 抑制酶活性的物质，就称为酶的抑制剂。几乎所有的蛋白质均存在相应的抑制剂。 在生物体内的酶的抑制剂可与酶的活性部位结合，抑制剂酶的活性，或者保护其它生物组织不受酶的损害，这类抑制剂与酶是一一对应的。 如胰蛋白酶的天然蛋白质类抑制剂: 胰脏蛋白酶抑制剂、卵粘蛋白和大豆胰蛋白酶抑制剂。 小分子抑制剂：苄脒、精氨酸、赖氨酸。 抗体亲和层析 利用抗体为配基的亲和层析又称为免疫亲和析(Immunoaffinity chromatography ，IAC)抗体与抗原之间具有高度特异结合能力。 以单克隆抗体为配基的免疫亲和层析法是高纯化蛋白质类生物大分子的有效手段，但价格昂贵，只能小规模应用。譬如，组织纤溶酶激活剂、干扰素。 利用多克隆抗体为配基时，只要选择适当的脱条件，也可进行目标产物的高度纯化。 金属螯合亲和层析-IMAC 过渡金属离子，如Cu2+、Ni2+、Zn2+和Co2+等可与N、S和O等供电原子产生配位键，因此蛋白质表面的组氨酸(His)中的咪脞基、半胱氨酸(Cys)中的巯基，和色氨酸(Trp)的吲哚基，可与其发生亲和作用。 过渡金属与咪脞基的结合强弱能力顺序为： Cu2+ ≥ Ni2+ ≥ Zn2+ ≥ Co2+ 。 过渡金属离子可通过亚胺二乙酸（IDA）或三羧甲基乙二胺（TED）形成鳌合金属盐固定在固定相粒子的表面，用作亲和吸附蛋白质的配基。 有时也称其为金属鳌合层析(Metal chelate chromatography) ， 或固定化金属离子亲和层析(Immobilized metal affinity chromatography, IMAC)。 IMAC机理 间隔臂(Spacer) 作用：减少亲和作用的空间位阻 连接：通过化学反应与活化基团连接 手臂化合物（6～8 C）： 1. 乙二胺：NH2-CH2-CH2-NH2 2. 已二胺： NH2-CH2-CH2-CH2-CH2-NH2 3. 6-氨基已酸：NH2-CH2-CH2-CH2-CH2-COOH 4. 环氧氯丙烷 5. 1，4- 丁二醇缩水甘油醚 AF的吸附 吸附过程选择的条件要使配基和受体之间缔合趋势尽可能大，使配基与外部材料的结合趋势尽可能小。 通过调节一些参数，如离子强度、pH值和平衡缓冲液的化学组成、以及温度和流率等，可以实现最好的专一性吸附。 吸附的表观动力学通常很慢，应控制在低的流速。 如果固定化的配基和受体之间的相互作用比较弱，洗涤之前的预培育是必要的。 AF洗脱 亲和膜分离技术 膜分离过程概述 利用具有一定选择性透过的过滤介质进行物质分离的技术。 1854年发现透析（dialysis）现象； 1856 年发现天然膜的各向异性特性； 制造天然膜渗透器分离糖蜜和盐类； 1864年人造亚铁氰化铜膜诞生； 1930’S发明硝酸纤维超滤膜； 1960’S发明不对称反渗透膜； 1956年离子交换膜实现产业化； 1970年纳米膜问世。 膜分离过程的特性 膜分离的粒子范围 膜分离过程的分类 膜分离过程的分类 微滤与超滤 分离膜的特性要求 膜材料 浓差极化现象与膜污染 浓差极化与边界层 膜分离的应用情况 世界膜销售额： 1961年500万美元，1981年50亿美元，1998年180亿美元。 膜分离在生物工程中的应用 细胞培养基的除菌 细胞的收集和除去 细胞破碎后碎片