第三章 生物制品的制备(1)

电学性质进行分离的方法有 离子交换层析 、 电
泳法、等电点聚焦法等。
（4）亲和层析法
大部分生物活性物质都有其作用的靶物质，如酶与 底物（或抑制剂）、抗原与抗体、激素与受体等，它 们之间有特异的亲合作用，利用该性质设计的特异层 析分离技术称为亲和层析。 亲和层析分离专一性强，操作简便，是当前应用很 广泛的分离方法之一。
。该法适用于原料少而价值高、有机溶剂对活
性物质没有破坏作用的原料，如脑垂体等。 ③防腐剂保鲜。常用乙醇、苯酚等。该法适用 于液体原料，如发酵液、提取液等。
二、生物制品的提取
生物组织与细胞的破碎：生物制品大部分存在于生物
组织或细胞中，要提高提取率，破碎过程是非常重要
的。常用的破碎方法：
细胞破碎
定义：细胞破碎是指选用物理、化学、酶或机械 的方法来破坏细胞壁或细胞膜 目的：破坏细胞的外壳，使细胞内含物有效地释 放出来，获得有效的提取。
(2) 按分子大小分离的方法：有超滤法和
透折法、凝胶层析法、超速离心法等。其
中膜分离法可用于生物大分子物质的浓缩
、分级和脱盐。
(3)按分子所带电荷进行分离的方法
氨基酸、多肽、蛋白质、酶均为两性电解质。它
们具有等电点，在离开等电点的pH时便会带正或 负电荷。例如某蛋白ห้องสมุดไป่ตู้等电点为 7.0 ，当溶液 pH 为4.0时，分子则带有正电荷。由于具有该性质， 利用带电性质进行分离是极其有效的方法。利用
及氨基酸等目标产物存在于发酵液中。
有些目标产物存在于生物体中。 尤其是由基因工程菌产生的大多数蛋白质是
在细胞内沉积。 脂类物质和一些抗生素包含在生物体中。
溶剂
细胞破碎
提取
溶剂层
沉淀
不溶性物质 离心
一、机械破碎方法

通过机械运动所产生的剪切力的作用，使 细胞破碎的方法称为机械破碎法。 高速组织捣碎机
铵化合物也可沉淀粘多糖。粘多糖的聚阴离子
能与某些阳离子表面活性剂结合成不溶于水的 盐，如十六烷基三甲基铵（CTA）等。
四、脂类制品的分离纯化方法
（1）提取方法（extraction ） 脂类自然状态下是以结合形式存在的。非极性 脂是与其他脂质分子或蛋白质分子的疏水区相结
③动物原料的年龄与性别。
（2）原料的预处理与保存：
①动物原料：采集后要立即处理，去除结缔
组织、脂肪组织等，并迅速冷冻贮存。
②植物原料：要择时采集并就地去除不用的
部分，保鲜处理；
③微生物原料：要及时将菌细胞与培养液分 开，进行保鲜处理。
原料的保存方法：
①冷冻法。该方法适用于所有生物原料。常用40℃速冻。 ② 有机溶剂脱水法 。常用的有机溶剂是丙酮
到破坏后，再利用渗透压、冲击等方法破坏细
胞膜

分为：外加酶制剂和自溶法。
自溶作用

自溶作用是利用生物体自身产生的酶来溶胞，而不需
外加其他的酶。

在微生物代谢过程中，大多数都能产生一种能水解细 胞壁上聚合物的酶，以便生长过程继续下去。 自溶作用：改变其生长环境（温度、ｐＨ、缓冲液）， 可以诱发产生过剩的这种酶或激发产生其它的自溶酶， 以达到自溶目的。
常用的仪器
匀浆器
研磨器
高速组织捣碎机

手提式匀浆器
管
研杆
几百微米的间隙
匀浆器研杆及管的横载面
台式匀浆器

研磨器
物理破碎方法

通过各种物理因素的作用，使组织细胞破碎的 方法，统称为物理破碎方法。

物理破碎方法多用于微生物细胞的破碎。
物理破碎法的分类
温度差破碎法 压力差破碎法
物理破碎法
（1）提取方法
非降解法适用于从含一种粘多糖的动物组织中提 取粘多糖，提取采用的溶剂是水或盐溶液。 降解法适用于从组织中提取结合比较牢固的粘 多糖。如从软骨中分离提取硫酸软骨素，就是用 碱处理进行降解。又如用酶处理法可提取与蛋白
质结合的多糖。
（2）分离方法
常用的分离方法是沉淀法和离子交换层析法。 乙醇沉淀法：是从提取液中沉淀多糖的最简易 方法，也适用于分级分离。4-5倍体积的乙醇可 以使任何结缔组织中的粘多糖完全沉淀。用季
第三章 生物制品的制备 P62
第一节 一般生物制品的制备方法
一、生物制品原料的选择、预处理与保存方法
（1）原料选择 原料的选择原则： ①有效成分含量高，新鲜； ②原料来源丰富，产地较近； ③原料中杂质含量少； ④原料成本低等。
原料的选择注意事项： ①植物原料生长的季节性；
②微生物原料的对数期；

细胞破碎是生物大分子初级分离纯化的第一步，
也是一个重要环节，它直接影响了产物的加收率
及纯度
不同类型的细胞分泌目标产物的 类型：



动物细胞: 多分泌到细胞外培养液 植物细胞: 多为胞内产物 微生物（细菌/真菌）: 胞内、胞外
对于胞内产物需要收集菌体或细胞进行 破碎。
大多数情况下，抗生素，胞外酶，一些多糖，
间。
③注意提取的温度、pH、变性剂等因素。
第二节 各类生物制品的分离纯化方法
一、蛋白质类制品的分离纯化方法
包括蛋白质、多肽和酶类等药物。分离纯化方法有：
1.沉淀法：蛋白质、酶的初步纯化往往用沉淀法。原理是使蛋白质 胶体颗粒破坏，从而沉淀蛋白质。常用的有盐析法、有机溶剂 沉淀法、等电点沉淀法、选择性沉淀法等。


缺点：易引起所需蛋白质的变性，自溶后细胞悬浮液 粘度增大，过滤速度下降。
（2）提取（extraction）
生物组织与细胞破碎后要立即进行提取。提取时
，首先要根据活性物质的性质，
①选择提取试剂 。提取试剂主要有：水、缓冲
溶液、盐溶液、乙醇、其他有机溶剂（如氯仿、丙
酮等）。
②考虑提取溶剂的用量及提取次数、提取时
超声波破碎法
超声波细胞破碎机
化学破碎方法

化学破碎方法：通过化学试剂的作用，使细胞 膜的结构改变或破坏，使细胞膜的透过性改变。 常用的化学试剂可分为有机溶剂和表面活性剂 两大类。


十二烷基硫酸钠：SDS
酶学破碎方法

酶学破碎方法：利用溶解细胞壁的酶(外加的或
细胞本身存在的酶)处理菌体细胞，使细胞壁受
二、核酸类制品的分离纯化方法
核酸类药物生产方法主要有提取法和发酵法 。提取法生产DNA和RNA，先提取核酸和蛋 白质复合物，再解离核酸与蛋白质，然后分离 RNA与DNA。发酵法主要用于生产单核苷酸 。
三、糖类制品的分离纯化方法
由于各种糖类制品的性质和原料来 源不同，没有统一规范的提取和纯化工 艺。这里只介绍多糖和粘多糖的一般分 离纯化方法。