基因工程車間之蛋白分離純化

蛋白質的分離純化是生物產業(yè)中的核心技術，是基因工程車間制藥產業(yè)中的重要環(huán)節(jié)；分離和純化重組蛋白的基本原則是捕獲、粗純、精純，分離和純化的一般流程是：首先對生物材料進行前期處理，將重組蛋白與細胞分離開來，然后根據(jù)所要純化的蛋白質的性質選擇適當?shù)姆蛛x和純化方法，如依據(jù)蛋白的等電點，在不同鹽溶液中的溶解度等性質可采用沉淀分離法；依據(jù)蛋白分子量可采用膜分離技術；依據(jù)電荷差異、分子大小、疏水性和與其他生物分子之間親和力的專一性等選擇離子交換層析、分子篩層析、疏水層析和層析技術。

蛋白樣品的預處理，前期處理過程中一般要涉及細胞或菌體的分離或富集，采用離心和過濾的方法，這就要求發(fā)酵液和培養(yǎng)液的狀態(tài)有利于提高固液分離的速度；基因工程菌株和細胞的發(fā)酵液或培養(yǎng)液的預處理就是在保證蛋白質生物活性穩(wěn)定的前提下通過調節(jié)PH、加熱等處理來降低溶液的黏度，改變溶液的性質，使其狀態(tài)更有利于后續(xù)操作。基因工程菌株和細胞表達的產物，有的可以分泌到細胞外，但大部分存在于細胞內，只有將細胞破碎后才可以使胞內的產物最大地釋放到液相中，以便進行進一步提取，細胞破碎的方法有機械破碎法和非機械破碎法；非機械破碎法，主要是利用物理因素、生物化學物質作用使細胞破碎，主要包括凍融法、化學裂解法、酶解法等；機械破碎法主要是利用液相和固相的機械作用力使細胞破碎。細胞破碎后的勻槳中含有大量的細胞碎片，必須將其分離出去后才能進一步提取分離，目前主要是利用過濾、離心、水相萃取等方法。中凈環(huán)球凈化可提供潔凈車間、基因工程潔凈車間的咨詢、規(guī)劃、設計、施工、安裝、改造等配套服務。

膜分離技術是以高分子分離膜為代表的流體分離操作技術，由于膜分離技術具有許多其他分離技術所沒有的優(yōu)點：濃縮不需要變相、分離系數(shù)大、分離選擇性強而且不需要蒸發(fā)器或冷凍設備，投資成本低、能源消耗少；膜分離技術具有諸多的優(yōu)點和重要性，被廣泛應用于生物和食品工業(yè)、環(huán)境工程、制藥工業(yè)等諸多方面。膜分離技術是用半透膜作為選擇障礙層，在膜的兩側存在一定量的能量差作為動力，允許某些組分透過而保留混合物中其他組分，各組分頭透過膜的遷移率不同，從而達到分離目的的技術；膜是具有選擇性分離功能的材料，利用膜的選擇性分離實現(xiàn)料液的不同組分的分離、純化、濃縮，它與傳統(tǒng)過濾的不同在于，膜可以在分子范圍內進行分離，并且這個過程是一種物理過程，不需要發(fā)生相的變化和添加助劑，膜的孔徑一般為微米級，依據(jù)其孔徑的不用，可將膜分為微濾膜、超濾膜、納濾膜和反滲透膜；根據(jù)材料的不同，可分為無機膜和有機膜，無機膜主要是陶瓷膜和金屬膜，其過濾精度較低，選擇性較小。

  超濾是介于微濾和納濾之間的一種膜過程，膜孔徑在0.05-1000μm之間，超濾是一種能夠將溶液進行凈化、分離、濃縮的膜分離技術，以膜兩側的壓力差為驅動力，以超濾膜為過濾介質，在一定的壓力下，當水流過膜表面時，只允許水及比膜孔徑小的小分子物質通過，達到溶液的凈化、分離和濃度的目的。微濾屬于精密過濾，基本原理是篩孔分離過程，微孔濾膜的應用范圍主要是從氣相和液相中截留微粒、細菌以及其他污染物，以達到凈化、分離、濃縮的目的。納濾是介于超濾與反滲透之間的一種膜分離技術，其截留分子量在80-1000Da范圍內，孔徑為幾納米，基于納濾分離技術的優(yōu)越性，其在生物化工、制藥、食品工業(yè)等諸多領域有廣闊的應用前景。

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