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中的核心技術，是基因工程車間制藥產業中的重要環節；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，然后根據所要純化的蛋白質的性質選擇適當的分離和純化方法，如依據蛋白的等電點，在不同鹽溶液中的溶解度等性質可采用沉淀分離法；依據蛋白分子量可采用膜分離技術；依據電荷差異、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，這就要求發酵液和培養液的狀態有利于提高固液分離的速度；基因工程菌株和細胞的發酵液或培養液的預處理就是在保證蛋白質生物活性穩定的前提下通過調節PH、加熱等處理來降低溶液的黏度，改變溶液的性質，使其狀態更有利于后續操作。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。中凈環球凈化可提供潔凈車間、基因工程潔凈車間的咨詢、規劃、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點：濃縮不需要變相、分離系數大、分離選擇性強而且不需要蒸發器或冷凍設備，投資成本低、能源消耗少；膜分離技術具有諸多的優點和重要性，被廣泛應用于生物和食品工業、環境工程、制藥工業等諸多方面。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料液的不同組分的分離、純化、濃縮，它與傳統過濾的不同在于，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，不需要發生相的變化和添加助劑，膜的孔徑一般為微米級，依據其孔徑的不用，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越性，其在生物化工、制藥、食品工業等諸多領域有廣闊的應用前景。

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