结晶的过程1形成过饱和溶液

二、生化药物提取
1. 物理性质与提取
提取是利用目的物的溶解特性，将其与细胞的固形成分或其 它结合成分分离，使其由固相转入液相或从细胞内的生理状 态转入特定溶液环境的过程。 许多生化药物具有生物活性，其稳定性受pH、温度、离子强 度、金属离子、提取过程中所使用的溶剂等环境因素的影响。
2. 提取的溶剂系统
Light phase 杂质
溶质
萃取剂
原溶液
C
Heavy phase
萃取相
原溶液
t
在一定温度和压力下，溶质分配在两个互不相溶的溶剂中 达到平衡后，溶质在这两相的浓度比为一常数K，此常数称 为分配系数。
C1 萃取相浓度 K0 C2 萃余相浓度
在常温下Ｋ为常数；Ｃ的单位通常用mol/L或质量单位/mL。
表2 青霉素在不同萃取剂中的分配系数
溶 剂 pH2.5（溶剂/水） 45/1 47/1 39/1 39/1 21/1 pH7.0（溶剂/水） 1/235 1/186 1/260 1/220 1/260
乙酸戊酯 乙酸丁酯 乙酸乙酯 氯仿 三氯乙烯
乙醚
12/1
1/190
工业生产中常用的萃取溶剂有甲醇、乙醇、丙酮、乙酸 乙酯、乙酸丁酯等。
第三节
色谱技术
色谱：也称层析，是根据混合物中溶质在互不相溶的两 相之间分配行为的差别，引起迁移速度不同而进行分离 的方法。 固定相：固定相是色谱的一个基质。它可以是固体物质 （如吸附剂，凝胶，离子交换剂等），也可以是液体物 质（如固定在硅胶或纤维素上的溶液），这些基质能与 待分离的化合物进行可逆的吸附，溶解，交换等作用。
第二节
沉淀技术
沉淀：是物理环境的变化引起溶质的溶解度降低、生成 固体凝聚物的现象。
根据沉淀机理不同，可分为盐析法、有机溶剂沉淀法和 等电点沉淀法等。
一、盐析法
水溶液中蛋白质的溶解度一般在生理离子强度范围 内（0.15～0.2mol/L）最大，低于或高于此范围时溶解 度均降低。蛋白质在高离子强度的溶液中溶解度降低， 发生沉淀的现象称为盐析。不同蛋白质盐析时所需的盐 的浓度不同，因此调节盐的浓度，可以使混合蛋白质溶 液中的蛋白质分段析出，达到分离纯化的目的。
流动相：在色谱过程中，推动固定相上待分离的物质朝 着百度文库个方向移动的液体、气体等，都称为流动相。柱色 谱中一般称为洗脱剂，薄层色谱时称为展层剂。
一、色谱技术的分类
色谱技术根据流动相的物态不同可以分为气相色谱 法、液相色谱法和超临界流体色谱法。根据固定相的形 状不同，色谱法可分为柱色谱法、纸色谱法和薄层色谱 法。根据分离的机理，可分为吸附色谱法、分配色谱法、 离子交换色谱法、凝胶色谱法和亲和色谱法。
常用的盐析用盐包括硫酸铵、硫酸钠、硫酸镁、氯 化钠、磷酸二氢钠等。
二、有机溶剂沉淀法
向水溶液中加入一定量亲水性的有机溶剂、降低溶 质的溶解度，使其沉淀析出的分离纯化方法称为有机溶 剂沉淀法。
许多能与水互溶的有机溶剂如乙醇、丙酮、甲醇和 乙腈，常用于低盐浓度下沉淀蛋白质。
三、等电点沉淀法
两性电解质在溶液pH处于等电点时，分子表面电 荷为零，导致赖以稳定的电荷层及水化膜的削弱或破坏， 分子间引力增加，溶解度降低。 调节溶液pH值，使两性溶质溶解度下降，析出沉 淀的操作称为等电点沉淀法。
表1
在生物转化中萃取溶剂的选择准则
有足够的容量 与水溶液不互溶，不发生乳化 对产物有高的分配系数 低黏度 在密度上同水有大的差别
物理化学方面
生物学方面 经济和毒理方面
在消毒过程中热稳定
对生物催化剂、酶或活细胞无毒性 低成本 能大批供应 对人员无毒 不易燃
②固-液提取也称为浸取。为了高效、快速地从固体中将 目的物浸取出来，同时尽可能将杂质留在固体中，选择合 适的溶剂很重要，溶剂选择的主要依据是“相似相溶”原 理。
浸取常用的有机溶剂有甲醇、乙醇、丙酮、丁醇等极性溶 剂和乙醚、氯仿、苯等非极性溶剂。 无论采用哪种溶剂系统对目的物进行提取，在提取过程 中都要尽量增加目的物的溶出度，并尽可能减少杂质的 溶出度，同时充分重视目的物在提取过程中的活性变化。
三、细胞破碎技术
植 物 细 胞 模 式 图
1. 机械法：包括球磨法、高压匀浆法、超声破碎法、Xpress等。
一、原料的选取与保存
选择原则：①有效成分含量高，原料新鲜； ②原料来源丰富，易得，原料成本低；
③原料中杂质含量较少等。
植物材料确定后，要选择合适的季节、地点、时间后采集 并就地去除不用的部分，将有用的部分保鲜处理。 保存生物材料的方法主要方法有冷冻法，常用-40℃速冻； 有机溶剂脱水法；防腐剂保鲜法。
第二章
生化制药的基本技术
第一节 原料的选择、处理及有效成分的提取
生化药物的提取与分离方法因原材料、药物的种类和性 质不同而存在很大差异。总的来说，其提取纯化一般分为五 个步骤：预处理、固液分离、提取、精制和成品加工（包括 干燥、制丸、挤压、造粒、制片等步骤），如图所示：
生物材料、发酵或培养液 ↓ 预处理（清洗、加热、调pH、凝聚、絮凝） ↓ 细胞分离（沉降、离心、过滤） 上清液（含胞外产品） ↓ 细胞 ↓ 细胞破碎（高压均质处理、研磨、溶菌处理） ↓ 收集上清液 ↓ 初步纯化（沉淀、吸附、萃取、过滤） ↓ 高度纯化（离子交换色谱、亲和色谱、疏水色谱、吸附色谱及电泳等） ↓ 成品加工（无菌过滤、超滤、浓缩、冷冻干燥、喷雾干燥、结晶等） 图2-1 生化药物提取的一般工艺流程
（1）对水溶性、盐溶性生物物质的提取 可用酸、碱、盐水溶液为提取剂。 （2）对水、盐系统无法提取的蛋白质或酶的提取
可用表面活性剂或有机溶剂提取，用有机溶剂作为提 取试剂时，根据产物存在的状态可分为液-液提取和固-液 提取。
①液-液提取也即萃取，也是利用溶质在互不相溶的两 相中分配系数不同而进行的提取分离的方法。
JJ-2组织捣碎匀浆机
超声波破碎仪
2. 非机械法：酶溶法、化学渗透法、反复冻融法、干燥 法等 酶溶法的缺点在于酶的价格昂贵限制了在大规模 生产中的使用，虽然条件温和、具有选择性。细胞悬 浮液中加入酶能迅速和细胞壁反应并破坏它们。酶选 择性的催化细胞壁反应，不破坏细胞内的其它物质。
四、固液分离
固液分离的方法很多，有重力沉降、离心分离和过滤等。 离心：借助离心机旋转所产生的离心力的作用，促使不同大 小，不同密度的粒子分离的技术。 过滤：在一定的压力差下，利用多孔性介质截留固液悬浮液 中的固体粒子，进行固液分离的方法称为过滤。