第一章绪论 1.1生化分离的一般过程 12生化产品的类型 1.3生化产品的特点 14生化分离工作的重要性 作业
第一章 绪论 1.1 生化分离的一般过程 1.2 生化产品的类型 1.3 生化产品的特点 1.4 生化分离工作的重要性 作业
1.1生化分离工作的一般过程 动、植物组织、体液等 胞外产物一 提取 发酵液→预处理→分离→ε破碎→碎片分离↓初步纯化精制→制成品 培养液 沉淀匀化离心 分子筛无菌过滤 酶反应调pH离心超声萃取 吸附 离子\超滤 絮凝过滤胞熔过滤 萃取亲和冻干 错流过滤研磨错流过滤超滤吸附喷干 憎水结晶 电
1.1 生化分离工作的一般过程 动、植物组织、体液等 胞外产物 提取 发酵液 → 预处理 → c分离 → c破碎 → 碎片分离 → 初步纯化 → 精制 → 制成品 培养液 加 热 沉 淀 匀 化 离 心 沉 淀 分子筛 无菌过滤 酶反应 调 pH 离 心 超 声 萃 取 吸 附 离 子 超 滤 絮 凝 过 滤 胞 溶 过 滤 萃 取 亲 和 冻 干 错流过滤 研 磨 错流过滤 超 滤 吸 附 喷 干 憎 水 结 晶 电 泳
基本定义 生化分离工程的定义: 为提取生物产品时所需的原理、方法、技术及相 关硬件设备的总称,指从发酵液、动植物细胞培 养液、酶反应液和动植物组织细胞与体液等中提 取、分离纯化、富集生物产品的过程 (Downstream Processing) 单元操作: 完成一道工序所需的一种方法和手段
基本定义 ⚫ 生化分离工程的定义： 为提取生物产品时所需的原理、方法、技术及相 关硬件设备的总称，指从发酵液、动植物细胞培 养液、酶反应液和动植物组织细胞与体液等中提 取、分离纯化、富集生物产品的过程 (Downstream Processing)。 ⚫ 单元操作： 完成一道工序所需的一种方法和手段
1.2生化产品的类型 12.1按用途分类 食品类 保健品类 医用类产品(1998年,719种)。抗生素112种 农业用产品(1998年,36种)。 生物试剂类(1998年,975种) 1.22按分子量大小分类 Mass1000D:酶、抗原、抗体、多肽、蛋白质类 123按发酵时目的产物所在的位置分类 cl内:胰岛素、白细胞介素、干扰素、重组蛋白质 cl:抗生素(青霉素、红霉素)、胞外酶(α-淀粉酶)等
1.2 生化产品的类型 1.2.1 按用途分类 食品类。 保健品类。 医用类产品（1998年，719种）。抗生素112种 农业用产品（1998年，36种）。 生物试剂类（1998年，975种）。 1.2.2按分子量大小分类 Mass 1000D：酶、抗原、抗体、多肽、蛋白质类 1.2.3按发酵时目的产物所在的位置分类 cell内：胰岛素、白细胞介素、干扰素、重组蛋白质 cell外：抗生素（青霉素、红霉素）、胞外酶（α-淀粉酶）等
13生化产品的特点 1)、应用面广。医药卫生、环保、动植物生长调节、食品和试剂等 2)、种类繁多。分子量Ⅺ0-X00000结构功能复杂,生物活性各异 3)、目的产物在初始物料中的含量低。青霉素(42%)、庆大霉素 (0.2%)、干扰素(<50ugml) 4)、产品价格与产物浓度呈反比 n p-k 5)、初始物料成分复杂。除少量产物外,还有大量的细胞及碎片、其 他代谢物(几百上千种)、培养基成分、无机盐等 6)、生物活性物质的稳定性低。易变质、易失活、易变性,对温度、 pH值、重金属离子、有机溶剂、剪切力、表面张力等非常敏感 7)、产品的质量要求高,尤其是药品等。成品青霉素对其强致敏原 青霉噻唑蛋白必须控制RIA值(放射免疫测定)小于100 (1.5*106),蛋白类药物(杂质<2%)、重组胰岛素 ( Humulin)中杂蛋白小于001%
1.3 生化产品的特点 1)、应用面广。医药卫生、环保、动植物生长调节、食品和试剂等 2)、种类繁多。分子量X0–X000000，结构功能复杂，生物活性各异。 3)、目的产物在初始物料中的含量低。 青霉素（4.2%）、庆大霉素 （0.2%）、干扰素（<50ug/ml）。 4)、产品价格与产物浓度呈反比: 5)、初始物料成分复杂。除少量产物外，还有大量的细胞及碎片、其 他代谢物（几百上千种）、培养基成分、无机盐等。 6)、生物活性物质的稳定性低。易变质、易失活、易变性，对温度、 pH值、重金属离子、有机溶剂、剪切力、表面张力等非常敏感。 7)、产品的质量要求高，尤其是药品等。成品青霉素对其强致敏原 -- - 青霉噻唑蛋白必须控制RIA值（放射免疫测定）小于100 （1.5*10-6），蛋白类药物（杂质 < 2%）、重组胰岛素 （Humulin）中杂蛋白小于0.01%。 ln P = k /ln c
14生化分离工作的重要性 1)、生化产品的必经的过程(一夫挡关)。 2)、回收率不高。抗生素(80%左右),蛋白质(60-90%)。意义? 3)、分离纯化昂贵。下游研究费用占整个R&D费用的50%以上 品的成本构成中分离纯化的成本站全部成本的40-80% 精细和药用产品的成本比率更高;大多数酶70%意× 4)、基因工程的R&D费用,下游占5080%。基因工程表达 品成本85-90%;劳动力和物力成本占整个劳动力的70 90%。意义? 5)、中药现代化的重要技术平台。农学、分离科学、生化入析 药学等 6)、提供产品竞争力的关键技术之一。WTO,降低生产成本 提高产品标准。 ⑦)、环境污染的治理(慢性铅中毒
1.4 生化分离工作的重要性 1)、生化产品的必经的过程(一夫挡关)。 2)、回收率不高。抗生素(80%左右)，蛋白质(60-90%)。意义? 3)、分离纯化昂贵。下游研究费用占整个R&D费用的50%以上； 产品的成本构成中分离纯化的成本站全部成本的40-80%; 精细和药用产品的成本比率更高; 大多数酶70%。意义? 4)、基因工程的R&D费用，下游占50-80%。基因工程表达产 品成本85-90%；劳动力和物力成本占整个劳动力的70- 90%。意义? 5)、中药现代化的重要技术平台。农学、分离科学、生化分析、 药学等 6)、提供产品竞争力的关键技术之一。WTO，降低生产成本、 提高产品标准。 7)、环境污染的治理（慢性铅中毒）
作业:检阅文献,谈谈分离科学的作用 刊原: 1)、纯分离分析期刊: Bioassay(F=6227, Anal. Chem(F=4650); Separ Purif Method(IF=3.600); Electrophoresis(IF =3. 465 ); Adv. Chromatogr (IF=3.067); J Chromatogr A(IF=2.768); LC GC-Mag Sep Sci(IF =2.393); J Chromatogr E(IF=1.867)。调研论文数/月、本学科国际发展的速度 2)、综合性期刊: Nature(F=27.074), Science(IF=21.911),Proc.Natl Acad.Sci.USA(IF=10.520)。生物学论文的比例,分离分析在其中的 作用 3)、生物工程类期刊: Cancer Gene Ther(IF=5,925),Bio- Technol(IF= 3.519): Appl Environ Microb(IF=3. 129); Yeast(IF =2.809); Curr Opin Biotech(IF=2699 Biotechnol bioeng(IF=2.350)。分离分析科学承担 的作用? 4)、国产期刊: Science in china b(IF=0.332);, Science in china a(IF= 0.266); Chinese Science Bulletin(iF =0. 218), Prog Nat SCi(IF =0.255). 生物学论文的比例,分离分析科学在其中承担的作用?其他感想? 表论文数
作业：检阅文献，谈谈分离科学的作用 刊原： 1)、纯分离分析期刊：Bioassay(IF = 6.227); Anal. Chem.(IF = 4.650); Separ. Purif Method(IF = 3.600); Electrophoresis(IF = 3.465); Adv. Chromatogr (IF = 3.067); J Chromatogr A(IF = 2.768); LC GC-Mag Sep Sci(IF = 2.393); J Chromatogr B(IF = 1.867)。调研论文数/月、本学科国际发展的速度 2)、综合性期刊：Nature(IF = 27.074); Science(IF = 21.911); Proc. Natl. Acad. Sci. USA(IF = 10.520)。生物学论文的比例，分离分析在其中的 作用？ 3)、生物工程类期刊：Cancer Gene Ther(IF = 5.925); Bio-Technol(IF = 3.519); Appl Environ Microb(IF = 3.129); Yeast(IF = 2.809); Curr Opin Biotech(IF = 2.699); Biotechnol Bioeng(IF = 2.350)。分离分析科学承担 的作用？ 4)、国产期刊：Science in China B(IF = 0.332); Science in China A(IF = 0.266); Chinese Science Bulletin(IF = 0.218); Prog Nat Sci(IF = 0.255)。 生物学论文的比例，分离分析科学在其中承担的作用？其他感想？ 发表论文数 年 被引用论文数 年 / 2 / 2 IF =