第七章 生物工程下游技术幻灯片.pptVIP

制备型高效液相色谱（HPLC） 在分析性液相色谱基础上发展起来 电泳 1、凝胶电泳 聚丙烯酰胺 2、等电点聚焦电泳 3、制备型连续电泳 1、凝胶电泳 浓缩胶 分离胶 样本梳 间 隔 条 间 隔 条 浓度低，孔径大 浓度高，孔径小 等电点聚焦电泳 原理： 蛋白质为两性电解质，不同蛋白其AA的数量、种类及占比例不同，因此pI不同。 在凝胶中加两性载体电解质，通直流电后，可形成从阳极到阴极逐步增加的连续线性pH梯度。 当Pr在电场中迁移到它的PI时，由于净电荷为零，不再移动。 分子蒸馏 当混合物中目的产物的挥发性与杂质很接近或目的产物热稳 定性较差时，采用一般蒸馏操作进行分离就有困难，必须采 用分子蒸馏。 分子蒸馏是一种特殊的液--液分离技术，是靠不同物质分子 运动平均自由程的差别实现分离。 轻分子达到冷凝板被冷凝排出，而重分子达不到冷凝板沿混合液排出。 特点 （1）分子蒸馏在高度真空条件下进行，从而降低了蒸馏时所用的温度，避免了目的产物的热失活 （2）缩短了蒸发器表面与冷凝器表面之间的距离，提高蒸馏效率 （3）在离心或刮板作用下，液体物料一到蒸发器表面即被蒸发，缩短了物料受热时间 六、成品加工 结晶 浓缩 干燥 结晶 液中的溶质在一定条件下，因分子有规则的排列而结合成晶体，晶体的化学成分均一，具有各种对称的晶体，其特征为离子和分子在空间晶格的结点上呈规则的排列 只有同类分子或离子才能排列成晶体，因此结晶过程有良好的选择性。 通过结晶，溶液中大部分的杂质会留在母液中，再通过过滤、洗涤，可以得到纯度较高的晶体。 结晶过程具有成本低、设备简单、操作方便，广泛应用于氨基酸、有机酸、抗生素、维生素、核酸等产品的精制。 操作： 过饱和溶液的形成 热饱和溶液冷却、真空蒸发、加入非溶剂、调节pH 晶核的形成 晶体生长 影响晶体生长速度的因素 杂质：改变晶体和溶液之间界面的滞留层特性，影响溶质长入晶体、改变晶体外形、因杂质吸附导致的晶体生长缓慢； 搅拌：加速晶体生长、加速晶核的生成； 温度：促进表面化学反应速度的提高，增加结晶速度 重结晶 经过一次粗结晶后，得到的晶体通常会含有一定量的杂质。此时工业上常常需要采用重结晶的方式进行精制。 重结晶是利用杂质和结晶物质在不同溶剂和不同温度下的溶解度不同，将晶体用合适的溶剂再次结晶，以获得高纯度的晶体的操作。 特点 (1) 选择性高； (2) 纯度高； (3) 设备简单，操作方便； 优点：生产出指定纯度，粒度分布及晶形的产品。 缺点：成本高， 操作和产品质量稳定性差。 结晶主要用于低分子量物质的纯化．例如抗生素；青霉素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。 浓缩 浓缩是经常使用的单元操作，用于提高液相中 溶质的浓度，为结晶和干燥做准备。 热稳定物质： 水浴常压蒸发、减压蒸发 热不稳定物质 1）冷冻浓缩 能耗大，使用较少 2）葡聚糖凝胶浓缩 3）PEG浓缩 4）超滤浓缩 应用广泛 应用范围有限 干燥 生物制品的含水量一般控制在5%~12%。 1、气流干燥 2、喷雾干燥 3、冷冻干燥 1、气流干燥 将呈泥状、粒状或小块状湿物料送入热干燥介质（热空气或热氮气），物料在运动中与热介质一起进行热交换，得到粉粒状干燥产品 优点： 时间短、效率高、设备简单、操作方便 缺点： 产物易受热变性或氧化，产品色泽变褐，不适于用黏度大的物料 对于潮湿状态时仍能在气体中自由流动的颗粒物料，如味精、柠檬酸以及葡萄糖等则采用气流干燥。干燥时间极短，一般为1~5秒。以味精为例，用箱式干燥需2小时以上，如用气流干燥，从加料到卸料整个过程约5~7秒。 2、喷雾干燥 用压缩空气将溶液自喷嘴以雾滴形式喷入干 燥室，在15-40s内雾滴被干燥成细粉。 优点： 条件温和、干燥快、产品具有良好的分散性、 流动性和溶解性、安全卫生、操作方便，适用于热 不稳定物质大规模生产 缺点： 需配备高效的废气分离装置、能耗大、成本高 压力喷雾法(又称机械喷雾法) 气流式喷雾法 离心式喷雾法 压力喷雾法 此法是利用住复运动的高压泵，以50一200大