生物分离工程课程课件.ppt

http:/ Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望http:/ ZhaoyanbinZT:64252418T:642524181302413664613024136646http:/ 发酵液的预处理和固液分离发酵液的预处理和固液分离发酵液的预处理和固液分离http:/ 14.1 14.1 悬浮液的预处理悬浮液的预处理 悬浮液的基本特性悬浮液的基本特性细胞的相对密度与培养液相似细胞的相对密度与培养液相似可压缩性，粘稠，非牛顿流体，流变行为复杂可压缩性，粘稠，非牛顿流体，流变行为复杂悬浮状态稳定悬浮状态稳定http:/ 由于所需的产品在培养液和菌体中浓度很低，并与由于所需的产品在培养液和菌体中浓度很低，并与许多杂质夹杂在一起，同时发酵液或生物溶液又属于许多杂质夹杂在一起，同时发酵液或生物溶液又属于非牛顿型流体，所以必须进行预处理。非牛顿型流体，所以必须进行预处理。http:/ mm mm 大小块大小块状凝聚体的过程。状凝聚体的过程。絮凝：指使用絮凝剂（天然的和合成的大分子量聚电絮凝：指使用絮凝剂（天然的和合成的大分子量聚电解质）将胶体粒子交联成网，形成解质）将胶体粒子交联成网，形成10mm10mm大小絮凝团的大小絮凝团的过程。其中絮凝剂主要起架桥作用。过程。其中絮凝剂主要起架桥作用。http:/ a 中和粒子表面电荷中和粒子表面电荷 b b 消除双电层结构消除双电层结构絮凝：絮凝：大分子聚电解质将胶体粒子交联成网状，形成大分子聚电解质将胶体粒子交联成网状，形成絮凝团的过程絮凝团的过程机理：架桥作用机理：架桥作用http:/ 凝聚和絮凝技术能有效的改变细胞菌体和蛋凝聚和絮凝技术能有效的改变细胞菌体和蛋白质等胶体粒子的分散状态白质等胶体粒子的分散状态,使其聚集起来使其聚集起来,增大增大体积以便固液分离体积以便固液分离,常用于菌体细小而且黏度大的常用于菌体细小而且黏度大的发酵液的预处理中发酵液的预处理中.http:/ （普鲁士蓝）（普鲁士蓝）蛋白质去除蛋白质去除加热加热调调pH(pH(草酸，无机酸或碱草酸，无机酸或碱)有机溶剂有机溶剂蛋白沉淀剂蛋白沉淀剂http:/ D D 水的介电常数；水的介电常数；q q 胶体的电动电荷密度，即滑移面上的电荷胶体的电动电荷密度，即滑移面上的电荷密度；密度；扩散层的有效厚度，即为吸附层和扩散层扩散层的有效厚度，即为吸附层和扩散层界面处电位界面处电位dd降低到其值为降低到其值为1/e1/e处的距离，不能直接处的距离，不能直接测定测定 http:/ 扩散层的有效厚度计算式扩散层的有效厚度计算式悬浮液的预处理发酵液的预处理和固液分离发酵液的预处理和固液分离http:/ N N一一 阿伏伽德罗常数；阿伏伽德罗常数；T T一一 热力学温度：热力学温度：k k 波尔兹曼常数；波尔兹曼常数；e e 电子电荷；电子电荷；Zi i Zi i种反离子的化合价；种反离子的化合价；Ci i Ci i种离子的摩尔浓度。种离子的摩尔浓度。http:/ 1）和式（）和式（1414一一2 2）说明）说明发酵液的预处理和固液分离发酵液的预处理和固液分离悬浮液的预处理由式（由式（14141 1）和式（）和式（1414一一2 2）可知，）可知，电位与扩散层电位与扩散层厚度厚度和电动电荷密度和电动电荷密度q q成正比，而扩散层厚度又与溶成正比，而扩散层厚度又与溶液中离子强度有关，因此，对带负电性菌体的发酵液，液中离子强度有关，因此，对带负电性菌体的发酵液，高价阳离子的存在，可压缩扩散层的厚度，促使高价阳离子的存在，可压缩扩散层的厚度，促使电电位迅速降低，而且，化合价越高，这种影响越显著，位迅速降低，而且，化合价越高，这种影响越显著，当双电层的排斥力不足以抗衡胶粒间的范德华引力时，当双电层的排斥力不足以抗衡胶粒间的范德华引力时，由于热运动的结果导致胶粒的互相碰撞而聚集起来。由于热运动的结果导致胶粒的互相碰撞而聚集起来。http:/ 发酵液的预处理和固液分离发酵液的预处理和固液分离悬浮液的预处理在发酵液中加入具有高价阳离子的电解质，由于能降在发酵液中加入具有高价阳离子的电解质，由于能降低低电位和脱除胶粒表面的水化膜，就能导致胶粒间电位和脱除胶粒表面的水化膜，就能导致胶粒间的凝聚作用。电解质的凝聚能力可用凝聚价或凝聚值的凝聚作用。电解质的凝聚能力可用凝聚价或凝聚值来表示，使胶粒发生凝聚作用的最小电解质浓度（毫来表示，使胶粒发生凝聚作用的最小电解质浓度（毫摩尔升），称为凝聚价或凝聚值。摩尔升），称为凝聚价或凝聚值。http:/ 发酵液的预处理和固液分离发酵液的预处理和固液分离悬浮液的预处理叔米叔米-哈第法则：哈第法则：反离子的价数越高，该值就越小，即凝聚能力越强，反离子的价数越高，该值就越小，即凝聚能力越强，阳离子对带负电荷的胶粒凝聚能力的次序为阳离子对带负电荷的胶粒凝聚能力的次序为A1A13 3FeFe3+3+H HCaCa2 2十十MgMg2+2+K K+NaNa+LiLi+，常用的凝聚剂电解，常用的凝聚剂电解质有：质有：Al Al2 2(SO(SO4 4)3 318H18H2 20 0（明矾）；（明矾）；AlC1AlC13 36H6H2 2O O；FeC1FeC13 3；ZnSOZnSO4 4；MgCOMgCO3 3等。等。http:/ 悬浮液的预处理发酵液的预处理和固液分离发酵液的预处理和固液分离http:/ 用量控制用量控制 最佳用量为粒子表面积约有一最佳用量为粒子表面积约有一 半被半被 聚合物覆盖时所用的絮凝剂量。聚合物覆盖时所用的絮凝剂量。pH pH 控制控制.固体浓度与粒子尺寸分布。固体浓度与粒子尺寸分布。电解质含量。电解质含量。后续工艺要求。后续工艺要求。http:/ 14.1.2 杂蛋白质的其它去除方法杂蛋白质的其它去除方法发酵液的预处理和固液分离发酵液的预处理和固液分离悬浮液的预处理蛋白质一般以胶体状态存在于发酵液中，胶体粒子的蛋白质一般以胶体状态存在于发酵液中，胶体粒子的稳定性和其所带电荷有关。和氨基酸等两性物质一样，稳定性和其所带电荷有关。和氨基酸等两性物质一样，蛋白质在酸性溶液中带正电荷，在碱性溶液中带负电蛋白质在酸性溶液中带正电荷，在碱性溶液中带负电荷，而在某一荷，而在某一pHpH下，净电荷为零，溶解度最小，可使下，净电荷为零，溶解度最小，可使其产生沉淀而除去，其产生沉淀而除去，称为等电点沉淀法称为等电点沉淀法。http:/ 发酵液的预处理和固液分离发酵液的预处理和固液分离悬浮液的预处理利用吸附作用也可除去蛋白质。利用吸附作用也可除去蛋白质。四环类抗生素生产中，采用黄血盐和硫酸锌的协同作四环类抗生素生产中，采用黄血盐和硫酸锌的协同作用生成亚铁氰化锌钾用生成亚铁氰化锌钾K K2 2ZnZn3 3Fe(CN)Fe(CN)5 5 2 2的胶状沉淀来吸的胶状沉淀来吸附蛋白质，利用此法除蛋白质已取得很好的效果。附蛋白质，利用此法除蛋白质已取得很好的效果。在枯草杆菌发酵液中，常加入氯化钙和磷酸氢二钠，在枯草杆菌发酵液中，常加入氯化钙和磷酸氢二钠，这两者本身生成庞大的凝胶，把蛋白质、菌体及其它这两者本身生成庞大的凝胶，把蛋白质、菌体及其它不溶性粒子吸附并包裹在其中而除去，从而加快了过不溶性粒子吸附并包裹在其中而除去，从而加快了过滤速度。滤速度。http:/ 14.1.3 高价无机离子的去除方法高价无机离子的去除方法发酵液的预处理和固液分离发酵液的预处理和固液分离悬浮液的预处理为了去除钙离子，宜加入草酸。但草酸溶解度较小，故用量大时，为了去除钙离子，宜加入草酸。但草酸溶解度较小，故用量大时，可用其可溶性盐，如草酸钠。反应生成的草酸钙还能促使蛋白质可用其可溶性盐，如草酸钠。反应生成的草酸钙还能促使蛋白质凝固，提高滤液（也称为原液）质量。但草酸价格较贵，应注意凝固，提高滤液（也称为原液）质量。但草酸价格较贵，应注意回收。如四环类抗生素废液中，加入硫酸铅，在回收。如四环类抗生素废液中，加入硫酸铅，在6060下反应生成下反应生成草酸铅。后者在草酸铅。后者在9090一一9595下用硫酸分解，经过滤、冷却、结晶后下用硫酸分解，经过滤、冷却、结晶后可以回收草酸。可以回收草酸。草酸镁的溶解度较大，故加入草酸不能除尽镁离子。要除去镁离草酸镁的溶解度较大，故加入草酸不能除尽镁离子。要除去镁离子，可以加入三聚磷酸钠子，可以加入三聚磷酸钠Na5P3O10Na5P3O10，它和镁离子形成可溶性络合，它和镁离子形成可溶性络合物：物：Na5P3010 Na5P3010 Mg Mg2+2+MgNa3P3O10 MgNa3P3O10 2Na 2Na+用磷酸盐处理，也能大大降低钙离子和镁离子的浓度。用磷酸盐处理，也能大大降低钙离子和镁离子的浓度。要除去铁离子，可加入黄血盐，使形成普鲁士蓝沉淀要除去铁离子，可加入黄血盐，使形成普鲁士蓝沉淀:4Fe 4Fe3+3+3K4Fe(CN)6 Fe4Fe(CN)63+12K+3K4Fe(CN)6 Fe4Fe(CN)63+12K+http:/ 14.2 发酵液的固液分离发酵液的固液分离发酵液的预处理和固液分离发酵液的预处理和固液分离发酵液的固液分离固液分离的目的包括两方面：固液分离的目的包括两方面：收集胞内产物的细胞或菌体，分离除去液相，或者是收集胞内产物的细胞或菌体，分离除去液相，或者是收集含生化物质的液相，分离除去固体悬浮物，如细收集含生化物质的液相，分离除去固体悬浮物，如细胞、菌体、细胞碎片、蛋白质的沉淀物和它们的絮凝胞、菌体、细胞碎片、蛋白质的沉淀物和它们的絮凝体等。体等。常用的方法为过滤和离心分离等化工单元操作。常用的方法为过滤和离心分离等化工单元操作。http:/ 双水相萃取双水相萃取泡沫分离法泡沫分离法避开固液分离的探索扩张床吸附避开固液分离的探索扩张床吸附http:/ 14.2.2 过滤过滤发酵液的预处理和固液分离发酵液的预处理和固液分离发酵液的固液分离过滤操作是借助于过滤介质，在一定的压力差过滤操作是借助于过滤介质，在一定的压力差PP作用作用下，将悬浮液中的固体粒子截留，而与液体分离的技下，将悬浮液中的固体粒子截留，而与液体分离的技术。衡量过滤特性的主要指标是滤饼的术。衡量过滤特性的主要指标是滤饼的重量比阻重量比阻rBrB，它它表示单位滤饼厚度的阻力系数表示单位滤饼厚度的阻力系数，与滤饼的结构特性，与滤饼的结构特性有关。对于不可压缩性滤饼，比阻值为常数，但对于有关。对于不可压缩性滤饼，比阻值为常数，但对于可压缩性滤饼，比阻可压缩性滤饼，比阻rBrB，是操作压力差的函数，一般，是操作压力差的函数，一般可用下式表示：可用下式表示：rB rBr(P)r(P)m m （14-314-3）式中式中 r r 不可压缩滤渣的比阻，对于一定的料液，不可压缩滤渣的比阻，对于一定的料液，其值为常数；其值为常数；m m 压缩性指数，一般取压缩性指数，一般取0 05 5一一0 08 8，对不可，对不可压缩性滤饼，压缩性滤饼，m m为为0 0。http:/ 式中式中q q 到瞬间到瞬间，通过单位过滤面积的滤液量，通过单位过滤面积的滤液量，m m3 3；P P 压力差，压力差，PaPa；滤液粘度，滤液粘度，PasPas；rB rB 滤饼的重量比阻，滤饼的重量比阻，m/kgm/kg；XB XB 通过单位体积滤液，所形成的滤渣重量（干通过单位体积滤液，所形成的滤渣重量（干重），重），kgkgm m3 3；过滤时间，过滤时间，s s重量比阻可根据式重量比阻可根据式14144 4，利用图解法求得。以，利用图解法求得。以/q/q为纵为纵轴，以轴，以q q为横轴所得的直线斜率为为横轴所得的直线斜率为M M，则，则rBrB可按下式计算：可按下式计算：http:/ l01212 m mkgkg左右，发左右，发酵液容易过滤，常不需特殊处理。放线菌发酵液菌丝酵液容易过滤，常不需特殊处理。放线菌发酵液菌丝细而分枝，交织成网络状，如链霉素重量比阻为细而分枝，交织成网络状，如链霉素重量比阻为2000102000101212m/kgm/kg左右，过滤较困难，一般需经预处理。左右，过滤较困难，一般需经预处理。http:/ a 预先制成滤饼预先制成滤饼b b 助滤剂混入悬浮液中一起过滤助滤剂混入悬浮液中一起过滤常用助滤剂常用助滤剂：硅藻土，珍珠岩，活性炭：硅藻土，珍珠岩，活性炭应用优化因素应用优化因素 a a 单位质量助滤剂的滤液最大产量单位质量助滤剂的滤液最大产量 b b 使用周期使用周期 c c 流速流速 http:/ 板框板框鼓式真空鼓式真空过滤过滤机机错错流流过滤过滤离心机离心机平抛式平抛式管式管式多室多室蝶式蝶式螺旋式螺旋式http:/ a介质阻力大介质阻力大b b 不能得到干滤饼不能得到干滤饼 c c 需要大的膜面积需要大的膜面积 d d 收率高收率高 （97-98%97-98%）e e 质量好质量好f f 减少处理步聚减少处理步聚g g 染菌罐也能进行处理染菌罐也能进行处理http:/ 3000-6000rpm 3000-6000rpm。http:/ 15000 左右，该机型可用左右，该机型可用于酶制剂，疫苗和胰岛素生产中分离物的澄清，醇的于酶制剂，疫苗和胰岛素生产中分离物的澄清，醇的生产中细菌的采集以及生产中细菌的采集以及r-DNAr-DNA中采集和澄清。中采集和澄清。http:/ 一种新型的生物分离技术概念被提出：一种新型的生物分离技术概念被提出：集成化分离技集成化分离技术术，即对已有的两种或两种以上的单元操作进行有效的组，即对已有的两种或两种以上的单元操作进行有效的组合，组成一种有效的单元操作，以达到提高产品收率、缩合，组成一种有效的单元操作，以达到提高产品收率、缩短纯化步骤、降低纯化费用和投资成本的目的。短纯化步骤、降低纯化费用和投资成本的目的。基于以上两点，基于以上两点，2020世纪世纪9090年代人们发展了一种集成年代人们发展了一种集成化分离技术化分离技术扩张床吸附技术。扩张床吸附技术。http:/ 扩张床吸附技术扩张床吸附技术发酵液的预处理和固液分离发酵液的预处理和固液分离全发酵液提取 扩张床（扩张床（Expanded bedExpanded bed）亦称膨胀床是发展中）亦称膨胀床是发展中的吸附分离技术。九十年代初，英国剑桥大学的的吸附分离技术。九十年代初，英国剑桥大学的H.A.ChaseH.A.Chase等通过对吸附剂本身物理性质的改进及对层等通过对吸附剂本身物理性质的改进及对层析柱和流体分布器的精心设计，得到了稳定、返混小的析柱和流体分布器的精心设计，得到了稳定、返混小的扩张床。扩张床。扩张床吸附集澄清、浓缩和初步纯化于一体的分扩张床吸附集澄清、浓缩和初步纯化于一体的分离纯化技术。可以减少离心或过滤等单元操作步骤，节离纯化技术。可以减少离心或过滤等单元操作步骤，节约操作周期。提高目标产物的收率，降低了分离纯化的约操作周期。提高目标产物的收率，降低了分离纯化的成本，被称为近几十年来出现的第一个新的单元操作。成本，被称为近几十年来出现的第一个新的单元操作。随着商业化吸附剂和装置的出现，愈来愈多地引起人们随着商业化吸附剂和装置的出现，愈来愈多地引起人们的兴趣和关注。的兴趣和关注。http:/ 扩张床的操作按顺序（见下图）可分为五个部分扩张床的操作按顺序（见下图）可分为五个部分扩张床的操作按顺序（见下图）可分为五个部分扩张床的操作按顺序（见下图）可分为五个部分:(1):(1):(1):(1)平衡平衡平衡平衡(equlibration)(equlibration)(equlibration)(equlibration)、(2)(2)(2)(2)吸附吸附吸附吸附(adsorption)(adsorption)(adsorption)(adsorption)、(3)(3)(3)(3)冲洗冲洗冲洗冲洗(washing)(washing)(washing)(washing)、(4)(4)(4)(4)洗脱洗脱洗脱洗脱(elution)(elution)(elution)(elution)和和和和(5)(5)(5)(5)在位清洗在位清洗在位清洗在位清洗,(clean in,(clean in,(clean in,(clean in place,CIP)place,CIP)place,CIP)place,CIP)。发酵液的预处理和固液分离发酵液的预处理和固液分离全发酵液提取http:/ 1 发酵液为何需要预处理？处理方法有发酵液为何需要预处理？处理方法有 哪些？哪些？2 2 如何使用助滤剂如何使用助滤剂?3 3 凝集与絮凝过程有何区别？如何将两凝集与絮凝过程有何区别？如何将两 者结合使用？者结合使用？4 4 错流微滤与传统过滤相比有何优点？错流微滤与传统过滤相比有何优点？http:/ 胞胞 破破 碎碎http:/ rupturecell rupture）技术是指利用外力破坏细）技术是指利用外力破坏细胞膜和细胞壁，使细胞内容物包括目的产物成分释放胞膜和细胞壁，使细胞内容物包括目的产物成分释放出来的技术。出来的技术。细胞破碎技术是分离纯化细胞内合成的非分泌型药物细胞破碎技术是分离纯化细胞内合成的非分泌型药物成分的基础。成分的基础。随着重组随着重组DNADNA技术和组织培养技术上的重大进展，以前技术和组织培养技术上的重大进展，以前认为很难获得的蛋白质得以大规模生产。认为很难获得的蛋白质得以大规模生产。http:/ 发酵液的预处理和固液分离第二讲http:/ 来自发酵罐的菌体经过离心除去培养液后加来自发酵罐的菌体经过离心除去培养液后加入缓冲液悬浮，通入高压匀浆器反复破碎三次。匀浆入缓冲液悬浮，通入高压匀浆器反复破碎三次。匀浆经过离心和水洗除去细胞碎片，再添加溶菌酶、经过离心和水洗除去细胞碎片，再添加溶菌酶、EDTAEDTA和促进剂以除去脂蛋白和未破碎的细胞。包含体经离和促进剂以除去脂蛋白和未破碎的细胞。包含体经离心沉淀和水洗后进行变性溶解，溶解剂为心沉淀和水洗后进行变性溶解，溶解剂为6mol/L6mol/L盐酸盐酸胍。溶解的同时通入空气氧化以打断错误连接的双硫胍。溶解的同时通入空气氧化以打断错误连接的双硫键。离心除去沉淀，含变性蛋白质的上清液经超滤浓键。离心除去沉淀，含变性蛋白质的上清液经超滤浓缩后过凝胶柱除去杂蛋白，再加入复性缓冲液进行透缩后过凝胶柱除去杂蛋白，再加入复性缓冲液进行透析复性。复性过程中产生的絮凝沉淀用离心除去。析复性。复性过程中产生的絮凝沉淀用离心除去。http:/ 双水相萃取双水相萃取泡沫分离法泡沫分离法避开固液分离的探索扩张床吸附避开固液分离的探索扩张床吸附http:/ 14.2.2 过滤过滤发酵液的预处理和固液分离发酵液的预处理和固液分离第二讲过滤操作是借助于过滤介质，在一定的压力差过滤操作是借助于过滤介质，在一定的压力差PP作用作用下，将悬浮液中的固体粒子截留，而与液体分离的技下，将悬浮液中的固体粒子截留，而与液体分离的技术。衡量过滤特性的主要指标是滤饼的术。衡量过滤特性的主要指标是滤饼的重量比阻重量比阻rBrB，它它表示单位滤饼厚度的阻力系数表示单位滤饼厚度的阻力系数，与滤饼的结构特性，与滤饼的结构特性有关。对于不可压缩性滤饼，比阻值为常数，但对于有关。对于不可压缩性滤饼，比阻值为常数，但对于可压缩性滤饼，比阻可压缩性滤饼，比阻rBrB，是操作压力差的函数，一般，是操作压力差的函数，一般可用下式表示：可用下式表示：rB rBr(P)r(P)m m （14-314-3）式中式中 r r 不可压缩滤渣的比阻，对于一定的料液，不可压缩滤渣的比阻，对于一定的料液，其值为常数；其值为常数；m m 压缩性指数，一般取压缩性指数，一般取0 05 5一一0 08 8，对不可，对不可压缩性滤饼，压缩性滤饼，m m为为0 0。http:/ 式中式中q q 到瞬间到瞬间，通过单位过滤面积的滤液量，通过单位过滤面积的滤液量，m m3 3；P P 压力差，压力差，PaPa；滤液粘度，滤液粘度，PasPas；rB rB 滤饼的重量比阻，滤饼的重量比阻，m/kgm/kg；XB XB 通过单位体积滤液，所形成的滤渣重量（干通过单位体积滤液，所形成的滤渣重量（干重），重），kgkgm m3 3；过滤时间，过滤时间，s s重量比阻可根据式重量比阻可根据式14144 4，利用图解法求得。以，利用图解法求得。以/q/q为纵为纵轴，以轴，以q q为横轴所得的直线斜率为为横轴所得的直线斜率为M M，则，则rBrB可按下式计算：可按下式计算：http:/ l01212 m mkgkg左右，发左右，发酵液容易过滤，常不需特殊处理。放线菌发酵液菌丝酵液容易过滤，常不需特殊处理。放线菌发酵液菌丝细而分枝，交织成网络状，如链霉素重量比阻为细而分枝，交织成网络状，如链霉素重量比阻为2000102000101212m/kgm/kg左右，过滤较困难，一般需经预处理。左右，过滤较困难，一般需经预处理。http:/ a 预先制成滤饼预先制成滤饼b b 助滤剂混入悬浮液中一起过滤助滤剂混入悬浮液中一起过滤常用助滤剂常用助滤剂：硅藻土，珍珠岩，活性炭：硅藻土，珍珠岩，活性炭应用优化因素应用优化因素 a a 单位质量助滤剂的滤液最大产量单位质量助滤剂的滤液最大产量 b b 使用周期使用周期 c c 流速流速 http:/ 板框板框鼓式真空鼓式真空过滤过滤机机错错流流过滤过滤离心机离心机平抛式平抛式管式管式多室多室蝶式蝶式螺旋式螺旋式http:/ a介质阻力大介质阻力大b b 不能得到干滤饼不能得到干滤饼 c c 需要大的膜面积需要大的膜面积 d d 收率高收率高 （97-98%97-98%）e e 质量好质量好f f 减少处理步聚减少处理步聚g g 染菌罐也能进行处理染菌罐也能进行处理http:/ d d 颗粒直径；颗粒直径；p p 颗粒密度；颗粒密度；m m 液液体介质密度；体介质密度；液体介质粘度；液体介质粘度；旋转角速度；旋转角速度；r r 离心机转轴中心到颗粒中心距离。离心机转轴中心到颗粒中心距离。发酵液的预处理和固液分离发酵液的预处理和固液分离http:/ 3000-6000rpm 3000-6000rpm。http:/ 15000 左右，该机型可用左右，该机型可用于酶制剂，疫苗和胰岛素生产中分离物的澄清，醇的于酶制剂，疫苗和胰岛素生产中分离物的澄清，醇的生产中细菌的采集以及生产中细菌的采集以及r-DNAr-DNA中采集和澄清。中采集和澄清。http:/ 一种新型的生物分离技术概念被提出：一种新型的生物分离技术概念被提出：集成化分离技集成化分离技术术，即对已有的两种或两种以上的单元操作进行有效的组，即对已有的两种或两种以上的单元操作进行有效的组合，组成一种有效的单元操作，以达到提高产品收率、缩合，组成一种有效的单元操作，以达到提高产品收率、缩短纯化步骤、降低纯化费用和投资成本的目的。短纯化步骤、降低纯化费用和投资成本的目的。基于以上两点，基于以上两点，2020世纪世纪9090年代人们发展了一种集成年代人们发展了一种集成化分离技术化分离技术扩张床吸附技术。扩张床吸附技术。http:/ 扩张床吸附技术扩张床吸附技术发酵液的预处理和固液分离发酵液的预处理和固液分离第二讲 扩张床（扩张床（Expanded bedExpanded bed）亦称膨胀床是发展中）亦称膨胀床是发展中的吸附分离技术。九十年代初，英国剑桥大学的的吸附分离技术。九十年代初，英国剑桥大学的H.A.ChaseH.A.Chase等通过对吸附剂本身物理性质的改进及对层等通过对吸附剂本身物理性质的改进及对层析柱和流体分布器的精心设计，得到了稳定、返混小的析柱和流体分布器的精心设计，得到了稳定、返混小的扩张床。扩张床。扩张床吸附集澄清、浓缩和初步纯化于一体的分扩张床吸附集澄清、浓缩和初步纯化于一体的分离纯化技术。可以减少离心或过滤等单元操作步骤，节离纯化技术。可以减少离心或过滤等单元操作步骤，节约操作周期。提高目标产物的收率，降低了分离纯化的约操作周期。提高目标产物的收率，降低了分离纯化的成本，被称为近几十年来出现的第一个新的单元操作。成本，被称为近几十年来出现的第一个新的单元操作。随着商业化吸附剂和装置的出现，愈来愈多地引起人们随着商业化吸附剂和装置的出现，愈来愈多地引起人们的兴趣和关注。的兴趣和关注。http:/ 扩张床的操作按顺序（见下图）可分为五个部分扩张床的操作按顺序（见下图）可分为五个部分扩张床的操作按顺序（见下图）可分为五个部分扩张床的操作按顺序（见下图）可分为五个部分:(1):(1):(1):(1)平衡平衡平衡平衡(equlibration)(equlibration)(equlibration)(equlibration)、(2)(2)(2)(2)吸附吸附吸附吸附(adsorption)(adsorption)(adsorption)(adsorption)、(3)(3)(3)(3)冲洗冲洗冲洗冲洗(washing)(washing)(washing)(washing)、(4)(4)(4)(4)洗脱洗脱洗脱洗脱(elution)(elution)(elution)(elution)和和和和(5)(5)(5)(5)在位清洗在位清洗在位清洗在位清洗,(clean in,(clean in,(clean in,(clean in place,CIP)place,CIP)place,CIP)place,CIP)。发酵液的预处理和固液分离发酵液的预处理和固液分离第二讲http:/ 1 发酵液为何需要预处理？处理方法有发酵液为何需要预处理？处理方法有 哪些？哪些？2 2 如何使用助滤剂如何使用助滤剂?3 3 凝集与絮凝过程有何区别？如何将两凝集与絮凝过程有何区别？如何将两 者结合使用？者结合使用？4 4 错流微滤与传统过滤相比有何优点？错流微滤与传统过滤相比有何优点？http:/ 胞胞 破破 碎碎http:/ rupturecell rupture）技术是指利用外力破坏细）技术是指利用外力破坏细胞膜和细胞壁，使细胞内容物包括目的产物成分释放胞膜和细胞壁，使细胞内容物包括目的产物成分释放出来的技术。出来的技术。细胞破碎技术是分离纯化细胞内合成的非分泌型药物细胞破碎技术是分离纯化细胞内合成的非分泌型药物成分的基础。成分的基础。随着重组随着重组DNADNA技术和组织培养技术上的重大进展，以前技术和组织培养技术上的重大进展，以前认为很难获得的蛋白质得以大规模生产。认为很难获得的蛋白质得以大规模生产。http:/