牛血清白蛋的分离提纯工艺.doc

课 程 设 计 说 明 书 课程名称：生物分离工程 设计题目：牛血清白蛋白的分离提纯工艺 院系：环境与化学工程学院 学生姓名：孙盼盼 学号：41004020111 专业班级：10级生物工程01班 指导教师：王晓军 2013年6月20日 目 录 1.设计任务书………………........................……………………………………1 2.设计背景…………………....................…………………………….…………1 2.1 牛血清白蛋白分离提纯的简介………....................…………1 2.2 牛血清白蛋白分离提纯的意义.………...............……………1 3.设计原理……............………………………………........………………2 4.设计工艺流程及设计方案说明…....................…………………2 4.1对原材料的粗分级分离……..........……………………………3 4.2对粗分离成分进行细分级分离……..........……………………3 4.3 蛋白的结晶与重结晶……..........………………......…………3 4.4 对分离出的蛋白质进行纯度鉴定……..........…………..……3 4.5 牛血清白蛋白质分离提纯的整个工艺流程……............……3 5.操作过程……..........………………………………..……………4 5.1蛋白质分离的准备阶段……..........………………....…………4 5.2细分级分离设备的设计……..........……………………....……4 5.3蛋白质的纯度鉴定……..........…………………………............8 6.参考文献……..........…………………...........…………...………8 7.课程设计心得……..........……………………......................…9 1.设计任务书 现有一混合物料液中含有酪蛋白（分子量：57000Da，pI 4.5）、β-乳球蛋白（分子量：35000Da，pI 5.1）、α-乳白蛋白（分子量：14000Da，pI 4.2）和牛血清白蛋白（分子量：66200Da，pI 4.7），设计一个分离纯化工艺纯化其中的牛血清白蛋白。 2.设计背景 2.1 牛血清白蛋白分离提纯的简介 蛋白质是（protein）是生命的物质基础，没有蛋白质就没有生命。因此，它是与生命及与各种形式的生命活动紧密联系在一起的物质。机体中的每一个细胞和所有重要组成部分都有蛋白质参与。蛋白质占人体重量的16%~20%，即一个60kg重的成年人其体内约有蛋白质9.6~12kg。人体内蛋白质的种类很多，性质、功能各异，但都是由20多种氨基酸按不同比例组合而成的，并在体内不断进行代谢与更新。 蛋白质具有很多生物化学共性，运用相关性质进行蛋白质的分离制备多种不同的单一蛋白质，更好的为人们所有。蛋白质的分离提纯技术已经很成熟，相关的工艺流程包含各种不同的分离提纯设备，这些设备运用蛋白质的不同原理对其进行分离纯化，单一蛋白质的分离提纯在现实生活中具有重要意义！ 2.2 牛血清白蛋白分离提纯的意义 牛血清中的简单蛋白，是血液的主要成分（38g/100ml），分子量68kD。等电点4.8。含氮量16%，含糖量0.08%。仅含已糖和已糖胺，含脂量只有0.2%。白蛋白由581个氨基酸残基组成，其中35个半胱氨酸组成17个二硫键，在肽链的第34位有一自由巯基。白蛋白可与多种阳离子、阴离子和其他小分子物质结合。血液中的白蛋白主要起维持渗透压作用、PH缓冲作用、载体作用和营养作用。在动物细胞无血清培养中，添加白蛋白可起到生理和机械保护作用和载体作用。牛血清白蛋白（BSA），又称第五组分，是牛血清中的一种球蛋白，包含583个氨基酸残基，分子量为66200Da，等电点为4.7。牛血清白蛋白在生化实验中有广泛的应用，例如在western blot中作为Blocking agent。 设计原理 采用等电点沉淀、凝胶过滤、亲和层析等方法对蛋白质进行分离提纯，对相关分离提纯所需条件可通过与电脑相连的方式进行精确控制，并在此基础设计相关仪器分离提纯蛋白质，在分离提纯过程中运用到的蛋白质一些性质：分子大小、溶解度、等电点、吸附特性等。 根据生物分离原则：先纯化，再脱盐，最后成品加工。初步纯化采用盐析沉淀法，高度纯 化采用二维电泳。 盐析沉淀原理：蛋白质在水溶液中的溶解度是由蛋白质周围亲水基团与水形成水化膜的程度，以及蛋白质分子带有电荷的情