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下游加工过程概论 一、下游加工过程在生物技术中的地位 下游加工过程是生物工程的一个组成部分。 生物化工产品系通过微生物发酵过程、酶反应过程或动植物细胞大量培养获得，从上述发酵液、反应液中分离、精制有关产品的过程称为下游加工过程。 生物工程的必威体育精装版进展大多集中在基因工程方面，在生物反应器和发酵技术方面也有不少进展，而对下游加工过程，则没有给予应有的重视。 下游加工过程的落后会阻碍生物技术的发展，特别是有其他生产方法与其相竞争时。 在发酵产品的生产中，分离和精制过程占成本的很大部分。例如：传统发酵，分离和精制占整个投资费用的60％，而对重DNA发酵、精制蛋白质的费用可占整个生产费用的80－90％。而且还有继续加剧的趋向。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 原理：超滤法是利用一定截断分子量的超滤膜进行溶质的分离或浓缩。小于截断值的分子能通过膜，而大于截断值的分子不能通过膜，因而达到分离。 应用范围：适用于超滤的物质，分子量在500一1000000之间，或分子大小近似地在(1一l0 nm)之间。在小分子物质的提取中，超滤主要用于去除大分子杂质。在大分子物质的提取中，超滤主要用于脱盐、浓缩。 主要缺点：浓差极化和膜的污染，膜的寿命较短和通量低，很难用于处理量大的工业中。但这些缺点正在克服，有很好的发展前景。 H 、 超滤法 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. （五）、高度纯化(精制) 经初步纯化后，体积大大缩小，但纯度提高不多，需要进一步精制。 精制的方法很多，初步纯化中的某些操作，如沉淀、超滤等也可应用于精制中。 大分子(蛋白质)和小分子物质的精制方法有类似之处，但侧重点有所不同，大分子物质的精制依赖于色层分离，而小分子物质的精制常常利用结晶操作。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 色层分离是一种高效的分离技术，过去仅用于实验室中，最近10年来规模逐渐扩大而应用于工业上。 原理：操作是在柱中进行，包含两个相——固定相和移动相，物质在两相间分配情况不同，在柱中的运动速度也不同而获得分离。 A 色层分离 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 色层分离的类型 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 结晶的先决条件是溶液达到过饱和。方法： 加入某些物质，使溶解平衡发生改变，例如调pH； 将溶液冷却或将溶剂蒸发： 正确控制温度、溶剂的加入量和加料速度可以控制晶体的生长，以有利于结晶的选择性和利用分离。 适用范围：主要用于低分子量物质的纯化。 举例：例如抗生素。青霉素G系用醋酸丁酯从发酵液中萃取出来，然后加入醋酸钾的酒精溶液以产生沉淀。柠檬酸在工业上用冷却的方法进行结晶。 B 结晶 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. （六）、成品加工 根据产品应用时的要求，一般经提取和精制后，最后还需要一些加工步骤。例如浓缩、无菌过滤和去热原、干燥、加入稳定刑等。 如果最后要求的是结晶性产品，则浓缩、无菌过滤和去热原等步骤系放在结晶之前，但干燥常常是最后一道工序。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2