生物藥物分離技術(shù)

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1、第二章　表面活性劑分子在溶劑中締合形成膠束的最低濃度即為臨界膠束濃度反膠團：表面活性劑的極性頭朝內(nèi)，疏水的尾部向外，中間形成極性的“核”。反膠團特異性功能：(1)具有分子識別并允許選擇性透過的半透膜的功能；(2)在疏水性環(huán)境中具有使親水性大分子如蛋白質(zhì)等保持活性的功能。反膠團萃取優(yōu)點：（1）有很高的萃取率和反萃取率并具有選擇性；（2）分離、濃縮可同時進行，過程簡便；（3）能解決蛋白質(zhì)（如胞內(nèi)酶）在非細(xì)胞環(huán)境中迅速失活的問題；（4）由于構(gòu)成反膠團的表面活性劑往往具有細(xì)胞破壁功效，因而可直接從完整細(xì)胞中提取具有活性的蛋白質(zhì)和酶；（5）反膠團萃取技術(shù)的成本低，溶劑可反復(fù)使用等。吸附分

2、離法吸附是利用吸附劑對液體或氣體中某一組分具有選擇吸附的能力，使其富集在吸附劑表面，而從混合物中的分離的的過程。吸附法特點:(1)不用或少用有機溶劑（2）操作簡便、安全、設(shè)備簡單（3）生產(chǎn)過程pH變化小（4）從稀溶液分離溶質(zhì)（5）?吸附劑對溶質(zhì)的作用?。?）?吸附平衡為非線性（7）選擇性較差吸附的類型：（1）物理吸附:放熱，可逆，單分子層或多分子層，選擇性差吸附速度較快，需要的活化能很?。?）化學(xué)吸附:放熱量大，單分子，選擇性強吸附速度慢，需要一定的活化能（3）交換吸附:吸附劑吸附后同時放出等當(dāng)量的離子到溶液中活性炭是非極性吸附劑，在水中吸附能力大于有機溶劑中的吸附能力。對極性

3、基團多的化合物的吸附力大于極性基團少的化合物?；钚蕴糠N類顆粒大小表面積吸附力吸附量洗脫粉末活性炭小大大大難顆?；钚蕴枯^小較大較小較小難錦綸活性炭大小小小易大網(wǎng)格吸附樹脂適合于提取各種有機化合物。優(yōu)點（1）選擇性好（2）解吸容易（3）機械強度好（4）流體阻力?。?）反復(fù)使用（6）可適用于各種產(chǎn)品硅膠是極性吸附劑,具有微酸性，適用于分離酸性和中性物質(zhì).硅膠的活性與含水量有關(guān)：含水量高則吸附力減弱。當(dāng)游離水含量17%以上時，吸附能力極低.親和吸附分離是利用溶質(zhì)和吸附劑之間特殊的化學(xué)作用，從而實現(xiàn)分離。吸附劑由載體（Carrier）和配位體(Ligand)組成親和吸附的特點：a效率高：

4、利用親和吸附可以從粗提液中一次性分離得到高純度的活性物質(zhì)。b分離精度高：可用于分離含量極低，結(jié)構(gòu)相近的化合物c通用性較差，洗脫條件苛刻親和吸附的載體通常是惰性的，往往不能直接與配基連接，偶聯(lián)前需要先活化載體經(jīng)活化后，就可以進行與配基的偶聯(lián)反應(yīng)。載體的活化:a溴化氰活化法：瓊脂糖、葡聚糖引入亞氨基碳酸鹽b高碘酸活化法：氧化多糖，生成烷基胺c環(huán)氧化法：多糖類載體與環(huán)氧氯丙烷作用生成環(huán)氧化合物，再與氨基偶聯(lián)d甲苯磺酰氯法：雙功能試劑法二乙烯砜配基偶聯(lián)方法:碳二亞胺縮合法(脫水)酸酐法疊氮化法重氮化法固相析出分離法鹽析：在高濃度的中性鹽存在下，蛋白質(zhì)（酶）等生物大分子物質(zhì)在水溶液中的溶

5、解度降低，產(chǎn)生沉淀的過程鹽析法機理：1）破壞水化膜，分子間易碰撞聚集，將大量鹽加到蛋白質(zhì)溶液中，高濃度的鹽離子有很強的水化力，于是蛋白質(zhì)分子周圍的水化膜層減弱乃至消失，使蛋白質(zhì)分子因熱運動碰撞聚集。2）破壞水化膜，暴露出憎水區(qū)域，由于憎水區(qū)域間作用使蛋白質(zhì)聚集而沉淀，憎水區(qū)域越多，越易沉淀。3）中和電荷，減少靜電斥力，中性鹽加入蛋白質(zhì)溶液后，蛋白質(zhì)表面電荷大量被中和，靜電斥力降低，導(dǎo)致蛋白溶解度降低，使蛋白質(zhì)分子之間聚集而沉淀。鹽析中常用的鹽：硫酸銨、硫酸鈉、磷酸鉀、磷酸鈉硫酸銨是最常用的蛋白質(zhì)鹽析沉淀劑優(yōu)點（1）價廉；（2）溶解度大，溫度系數(shù)小，許多蛋白質(zhì)可以鹽析出來（3）硫

6、酸銨分段鹽析效果也比其他鹽好（4）不易引起蛋白質(zhì)變性。缺點：（1）水解變酸；2）高pH釋氨，腐蝕；3）殘留產(chǎn)品有影響影響鹽析的因素：a溶質(zhì)種類的影響：Ks和β值b溶質(zhì)濃度的影響：蛋白質(zhì)濃度大，鹽的用量小，但共沉作用明顯，分辨率低；蛋白質(zhì)濃度小，鹽的用量大，分辨率高；cpH值：影響蛋白質(zhì)表面凈電荷的數(shù)量通常調(diào)整體系pH值，使其在pI附近；d鹽析溫度：一般在高鹽濃度下，溫度升高，其溶解度反而下降鹽析法特點:1成本低，不需要特別昂貴的設(shè)備。2操作簡單、安全。3不會引起蛋白質(zhì)變性，經(jīng)透析去鹽后，能得到保持生物活性的純化蛋白質(zhì)。4分離效果不理想，通常只是作為初步的分離純化，還需要結(jié)合其它

7、的純化方法。有機溶劑沉淀法:在含有溶質(zhì)的水溶液中加入一定量親水的有機溶劑，降低溶質(zhì)的溶解度，使其沉淀析出。優(yōu)點：1）分辨能力比鹽析法高，即蛋白質(zhì)等只在一個比較窄的有機溶劑濃度下沉淀；2）沉淀不用脫鹽，過濾較為容易；缺點：1）對具有生物活性的大分子容易引起變性失活，2）操作要求在低溫下進行。3）成本高有機溶劑沉淀法機理:A降低溶劑介電常數(shù)：減小溶劑的極性，從而削弱了溶劑分子與蛋白質(zhì)分子間的相互作用力，增加了酶、蛋白質(zhì)、核酸等帶電粒子之間的作用力，因相互吸引而聚合沉淀。B破壞水化膜：有機溶劑與水