1、第二章第二章生物制藥工藝技術基礎生物制藥工藝技術基礎生化制藥的六個階段生化制藥的六個階段 1.原料的選擇和預處理原料的選擇和預處理2.細胞的粉碎細胞的粉碎3.提取：從原料中經溶劑分離有效成分，制成粗品的工提取：從原料中經溶劑分離有效成分，制成粗品的工藝過程。藝過程。4.純化：粗制品經鹽析、有機溶劑沉淀、吸附、層析、純化：粗制品經鹽析、有機溶劑沉淀、吸附、層析、透析、超離心透析、超離心、膜分離、結晶等步驟進行精制的工藝、膜分離、結晶等步驟進行精制的工藝過程。過程。5.濃縮、干燥及保存濃縮、干燥及保存6.制劑：原料藥（精制品）經精細加工制成片劑、針制劑：原料藥（精制品）經精細加工制成片劑、針劑、凍

2、干劑、粉劑等供臨床應用的各種劑型。劑、凍干劑、粉劑等供臨床應用的各種劑型。第一節第一節生物材料與生物活性物質生物材料與生物活性物質一、一、生物材料的來源生物材料的來源概述：概述：1.動、植物、微生物的組織、器官、細胞與代謝產物是生產動、植物、微生物的組織、器官、細胞與代謝產物是生產生物藥物的生物資源；生物藥物的生物資源；2.動植物細胞培養與微生物發酵技術是獲得生物制藥原料的動植物細胞培養與微生物發酵技術是獲得生物制藥原料的重要途徑；重要途徑；3.基因工程技術、細胞工程技術和酶工程技術是開發生物基因工程技術、細胞工程技術和酶工程技術是開發生物制藥資源的新途徑。制藥資源的新途徑。 （一）（一）動物

3、臟器動物臟器主要來源是豬、牛、羊和家禽、魚類等的臟器，包括胰臟、主要來源是豬、牛、羊和家禽、魚類等的臟器，包括胰臟、腦、胃粘膜、肝臟、脾臟、小腸、腦垂體和心臟等。腦、胃粘膜、肝臟、脾臟、小腸、腦垂體和心臟等。1.胰臟胰臟位于胃的后方，橫于腹后壁，是動物體內不可替代的位于胃的后方，橫于腹后壁，是動物體內不可替代的實質性腺體之一。分泌胰島素和胰高血糖素，調節糖的代謝；實質性腺體之一。分泌胰島素和胰高血糖素，調節糖的代謝；還分泌各種消化酶，如胰蛋白酶、胰淀粉酶、胰脂肪酶。已用還分泌各種消化酶，如胰蛋白酶、胰淀粉酶、胰脂肪酶。已用胰臟提取的生物藥物有胰臟提取的生物藥物有40多種。多種。2.腦腦腦組織富

4、含脂質，腦組織中脂類占腦組織富含脂質，腦組織中脂類占13.5%，蛋白質占，蛋白質占8-10%，脂類物質主要是磷脂、肌醇磷脂、神經磷脂、腦苷脂、，脂類物質主要是磷脂、肌醇磷脂、神經磷脂、腦苷脂、神經節苷脂和膽固醇，還有神經遞質和多種神經肽。神經節苷脂和膽固醇，還有神經遞質和多種神經肽。3.胃胃其位置、形態因人而異，一般在左上腹，瘦長型的人其位置、形態因人而異，一般在左上腹，瘦長型的人常為垂直的長胃。為動物的消化器官，主要分泌消化液，如常為垂直的長胃。為動物的消化器官，主要分泌消化液，如胃蛋白酶、組織蛋白酶、膠原蛋白酶等。胃蛋白酶、組織蛋白酶、膠原蛋白酶等。4.肝臟肝臟位于右上腹部，是機體內最大的

5、實質性腺體，是機位于右上腹部，是機體內最大的實質性腺體，是機體的體的“生化反應器生化反應器”，含有復雜的酶系。已知的肝臟酶達數，含有復雜的酶系。已知的肝臟酶達數百種。用肝臟可制備肝注射液、肝水解物、肝細胞生長因子、百種。用肝臟可制備肝注射液、肝水解物、肝細胞生長因子、造血因子等。造血因子等。5.脾臟脾臟位于胃的左后側位于胃的左后側,左側左側9-11肋骨內側的一個長圓形暗肋骨內側的一個長圓形暗紅色器官紅色器官,是體內最大的周圍淋巴器官、免疫器官，已用于是體內最大的周圍淋巴器官、免疫器官，已用于生產的藥物有脾水解物、脾生產的藥物有脾水解物、脾RNA和脾轉移因子。和脾轉移因子。6.小腸小腸消化和吸收

6、的主要場所，小腸的長度在成人平均是消化和吸收的主要場所，小腸的長度在成人平均是5-7米，含有米，含有30多種胃腸道激素。多種胃腸道激素。7.腦垂體腦垂體懸垂于腦的底部，體積很小，總重量不到懸垂于腦的底部，體積很小，總重量不到1克，但結克，但結構復雜，包括腺垂體和神經垂體兩部分，分泌的激素種類多，構復雜，包括腺垂體和神經垂體兩部分，分泌的激素種類多，作用廣泛，并能調節其他內分泌腺的活動。作用廣泛，并能調節其他內分泌腺的活動。8.心臟心臟位于胸腔內，膈肌的上方，二肺之間，是一個厚壁的位于胸腔內，膈肌的上方，二肺之間，是一個厚壁的肌性有腔器官，具有節律性的收縮能力。心臟含有豐富的糖元、肌性有腔器官，

7、具有節律性的收縮能力。心臟含有豐富的糖元、激素和酶類，用心臟為原料生產的藥物主要有細胞色素激素和酶類，用心臟為原料生產的藥物主要有細胞色素C、輔輔酶酶Q10和心血通注射液。和心血通注射液。 （二）（二）血液、分泌物和其血液、分泌物和其他代謝物他代謝物以血液為原料可生產多種藥以血液為原料可生產多種藥物，如凝血酶、血紅蛋白、物，如凝血酶、血紅蛋白、SOD、干擾素等。干擾素等。其他，如尿液、膽汁、蛇毒、其他，如尿液、膽汁、蛇毒、蜂毒也是重要的生物材料。蜂毒也是重要的生物材料。（三）（三）海洋生物海洋生物海洋生物約占全球生物的一半，估計多達海洋生物約占全球生物的一半，估計多達5億種，是開發億種，是開發

8、新藥的重要寶庫。新藥的重要寶庫。1.海藻海藻已從藻類生物中發現、提取了一些抗腫瘤、防治心已從藻類生物中發現、提取了一些抗腫瘤、防治心血管疾病、治療慢性氣管炎、驅蟲、抗放射線物質等。血管疾病、治療慢性氣管炎、驅蟲、抗放射線物質等。2.腔腸動物腔腸動物屬于原始多細胞動物，已應用的不多，已提取屬于原始多細胞動物，已應用的不多，已提取的有前列腺素類、萜類抗菌物質、抗癌物質。的有前列腺素類、萜類抗菌物質、抗癌物質。 3.節肢動物節肢動物其中的某些甲殼動物（包括蝦、蟹）可供藥用，其中的某些甲殼動物（包括蝦、蟹）可供藥用，從中提取的甲殼素可用于甲亢、腫瘤、肝炎、腎炎和糖尿從中提取的甲殼素可用于甲亢、腫瘤、肝

9、炎、腎炎和糖尿病等的輔助治療，另外在食品工業上有重要用途，如用于病等的輔助治療，另外在食品工業上有重要用途，如用于廢水處理、食品添加劑、減肥。廢水處理、食品添加劑、減肥。4.軟體動物軟體動物包括螺、蚌類和烏賊等，已從其中提取出一些包括螺、蚌類和烏賊等，已從其中提取出一些具有抗病毒、抗腫瘤、抗菌、降血脂、止血、平喘作用的具有抗病毒、抗腫瘤、抗菌、降血脂、止血、平喘作用的多糖、多肽、毒素等。多糖、多肽、毒素等。5.棘皮動物棘皮動物包括海星、海膽、海參，關于海膽的研究很多，包括海星、海膽、海參，關于海膽的研究很多，已提取到不少藥物，還發現了在化工方面的應用。已提取到不少藥物，還發現了在化工方面的應用

10、。6.魚類魚類可制造多種藥物，最常用的是魚肝油。可制造多種藥物，最常用的是魚肝油。7.爬行動物爬行動物海生爬行動物有海蛇、海龜等，海蛇毒液含海生爬行動物有海蛇、海龜等，海蛇毒液含有多種酶類。有多種酶類。8.海洋哺乳動物海洋哺乳動物從鯨魚、海豚，可以提取多種藥物。從鯨魚、海豚，可以提取多種藥物。（四）（四）植物植物藥用植物品種繁多，除含有藥用植物品種繁多，除含有生物堿、強心苷、黃酮、皂苷、生物堿、強心苷、黃酮、皂苷、揮發油、樹脂、鞣質等有效藥揮發油、樹脂、鞣質等有效藥理成分外，還含有氨基酸、蛋理成分外，還含有氨基酸、蛋白質、酶、激素、糖類、脂類、白質、酶、激素、糖類、脂類、維生素等生化成分。維生

11、素等生化成分。如天花粉蛋白、菠蘿蛋白酶、如天花粉蛋白、菠蘿蛋白酶、木瓜蛋白酶、凝集素、多糖等。木瓜蛋白酶、凝集素、多糖等。藥用植物中的主要藥理成分：藥用植物中的主要藥理成分：1.生物堿，生物堿，是生物體中一類含氮有機化合物的總稱，它們有類是生物體中一類含氮有機化合物的總稱，它們有類似堿的性質，能和酸結合成鹽。如麻黃堿、嗎啡。似堿的性質，能和酸結合成鹽。如麻黃堿、嗎啡。2.強心苷，強心苷，是一類對心肌有興奮作用，具有強心生理活性的成分，是一類對心肌有興奮作用，具有強心生理活性的成分，它們的分子中都有一個它們的分子中都有一個C17位被不飽和內酯環所取代的甾體母核。位被不飽和內酯環所取代的甾體母核。

12、如洋地黃毒苷。如洋地黃毒苷。3.黃酮，黃酮，系兩個芳環通過三碳鏈相互連結而成的一系列化合物，系兩個芳環通過三碳鏈相互連結而成的一系列化合物，大多數具有顏色，在植物體內大部分與糖結合成苷。大多數具有顏色，在植物體內大部分與糖結合成苷。銀杏中含銀杏素、異銀杏素、白果素等都是黃酮類，它們具有銀杏中含銀杏素、異銀杏素、白果素等都是黃酮類，它們具有解痙、降壓、擴張冠狀血管等藥理作用。解痙、降壓、擴張冠狀血管等藥理作用。4.皂苷，皂苷，是一類比較復雜的化合物，它們的水溶液振搖時能是一類比較復雜的化合物，它們的水溶液振搖時能產生大量持久的蜂窩狀泡沫，與肥皂相似，故名皂苷。它產生大量持久的蜂窩狀泡沫，與肥皂相

13、似，故名皂苷。它們有減低液體表面張力的作用，可以乳化油脂，用做去垢們有減低液體表面張力的作用，可以乳化油脂，用做去垢劑。人參中含皂苷總量約劑。人參中含皂苷總量約4%。5.揮發油，揮發油，是具香味和揮發性、可隨水蒸氣蒸餾的易流動的是具香味和揮發性、可隨水蒸氣蒸餾的易流動的油狀液體。它們多數具有多方面的藥理作用，如解表、發油狀液體。它們多數具有多方面的藥理作用，如解表、發汗、驅風、鎮痛、殺蟲、抗菌。薄荷、茴香、樟木、桂皮汗、驅風、鎮痛、殺蟲、抗菌。薄荷、茴香、樟木、桂皮都含有揮發油。都含有揮發油。6.樹脂，樹脂，常與揮發油、樹膠、有機酸等混合存在，與揮發油常與揮發油、樹膠、有機酸等混合存在，與揮發

14、油共存的稱油樹脂，與樹膠共存的稱膠樹脂，與芳香族酸共共存的稱油樹脂，與樹膠共存的稱膠樹脂，與芳香族酸共存的稱香樹脂。藥用的如松香、乳香、沒藥、安息香等存的稱香樹脂。藥用的如松香、乳香、沒藥、安息香等 .7.鞣質，鞣質，又稱丹寧，鞣酸，是存在于植物中的一類分子較大又稱丹寧，鞣酸，是存在于植物中的一類分子較大的復雜多元酚類化合物，可與蛋白質結合成不溶于水的沉的復雜多元酚類化合物，可與蛋白質結合成不溶于水的沉淀，故能與生獸皮結合而形成致密、柔順、不易腐敗又難淀，故能與生獸皮結合而形成致密、柔順、不易腐敗又難以透水的皮革，所以稱為鞣質。茶葉、柿子中含有豐富的以透水的皮革，所以稱為鞣質。茶葉、柿子中含有

15、豐富的鞣質。鞣質可用于解毒、抗菌、治療燒傷（使創面收斂、鞣質。鞣質可用于解毒、抗菌、治療燒傷（使創面收斂、干燥、結痂）。干燥、結痂）。（五）（五）微生物微生物微生物資源非常豐富，其代謝產物有微生物資源非常豐富，其代謝產物有1300多種，已大量生多種，已大量生產的才近產的才近100種，微生物酶有幾千種，已被應用的才幾十種，種，微生物酶有幾千種，已被應用的才幾十種，可見其應用前景廣闊。可見其應用前景廣闊。1.細菌細菌常用細菌發酵法生產乳酸（消毒防腐藥，用于空氣常用細菌發酵法生產乳酸（消毒防腐藥，用于空氣消毒）、醋酸、丙酮、丁酸，它們在醫藥工業應用很廣。消毒）、醋酸、丙酮、丁酸，它們在醫藥工業應用很

16、廣。利用細菌生產氨基酸、有機酸、糖類、核苷酸類、維生素、利用細菌生產氨基酸、有機酸、糖類、核苷酸類、維生素、酶，發展潛力很大。酶，發展潛力很大。用埃希氏大腸桿菌生產的天冬酰胺酶是治療腫瘤的第一個酶用埃希氏大腸桿菌生產的天冬酰胺酶是治療腫瘤的第一個酶制劑。制劑。2.放線菌放線菌是最重要的抗生素產生菌，已有的是最重要的抗生素產生菌，已有的1000多種抗多種抗生素產自放線菌；還利用放線菌生產氨基酸、核苷酸類、生素產自放線菌；還利用放線菌生產氨基酸、核苷酸類、維生素、酶。維生素、酶。3.真菌真菌可以利用真菌生產酶、有機酸、氨基酸、核酸、可以利用真菌生產酶、有機酸、氨基酸、核酸、維生素、促生素、多糖；還

17、可以直接利用真菌本身作為藥維生素、促生素、多糖；還可以直接利用真菌本身作為藥物，如靈芝、銀耳、冬蟲夏草。物，如靈芝、銀耳、冬蟲夏草。4.酵母菌酵母菌可生產維生素、蛋白質、多肽和核酸等。可生產維生素、蛋白質、多肽和核酸等。（六）（六）開發生物新資源開發生物新資源1.動植物細胞的大規模培養動植物細胞的大規模培養2.應用基因工程技術，生產各種生物活性物質，尤其適應用基因工程技術，生產各種生物活性物質，尤其適合于在自然界中含量低、活性高的一些微量物質的生產。合于在自然界中含量低、活性高的一些微量物質的生產。二、二、生物活性物質的存在方式生物活性物質的存在方式（一）（一）生物活性物質的存在方式與其生物功

18、能生物活性物質的存在方式與其生物功能生物活性物質分為生物活性物質分為“胞內胞內”與與“胞外胞外”兩種存在部兩種存在部位。位。存在于細胞內的生物活性物質有些游離在胞漿中，存在于細胞內的生物活性物質有些游離在胞漿中，有些結合于質膜或器膜上，或存在于細胞器內。有些結合于質膜或器膜上，或存在于細胞器內。對于胞內物質的提取要先破碎細胞；對于膜上物質對于胞內物質的提取要先破碎細胞；對于膜上物質則要選擇適當的溶劑使其從膜上溶解下來。則要選擇適當的溶劑使其從膜上溶解下來。（二）（二）生物分子間的作用力生物分子間的作用力生物分子間主要是通過一些非共價鍵，如氫鍵、鹽生物分子間主要是通過一些非共價鍵，如氫鍵、鹽鍵、

19、金屬鍵、范德華力、疏水鍵、堿基堆積力所維系，鍵、金屬鍵、范德華力、疏水鍵、堿基堆積力所維系，其鍵能較弱；其鍵能較弱；生物大分子的空間高級結構也是由非共價鍵結合的，生物大分子的空間高級結構也是由非共價鍵結合的，因此分離時應十分小心，確保立體結構不受破壞。因此分離時應十分小心，確保立體結構不受破壞。通常在十分溫和條件下操作。通常在十分溫和條件下操作。三、生物活性物質的存在特點三、生物活性物質的存在特點（一）生物材料組成的復雜性（一）生物材料組成的復雜性不同生物含有不同種類的活性物質。不同生物含有不同種類的活性物質。同種生物，由于細胞的類型、年齡、分化程度的不同同種生物，由于細胞的類型、年齡、分化程

20、度的不同都會改變活性物質的組成。都會改變活性物質的組成。如：胸腺激素只能從幼齡動物中提取；絨毛膜促性腺如：胸腺激素只能從幼齡動物中提取；絨毛膜促性腺激素激素(HCG)只能從孕婦尿中提取。只能從孕婦尿中提取。（二）（二）生物活性物質存在的特點生物活性物質存在的特點1.生物活性物質在生物體材料中含量較低、雜質含量很高。生物活性物質在生物體材料中含量較低、雜質含量很高。例如：胰島素在胰臟中的含量約為萬分之二，膽汁中的例如：胰島素在胰臟中的含量約為萬分之二，膽汁中的膽紅素含量為萬分之五至八。膽紅素含量為萬分之五至八。2.生物材料中的生化組成數量大，種類多，目的物與雜質生物材料中的生化組成數量大，種類多

21、，目的物與雜質的理化性質接近，分離純化困難。的理化性質接近，分離純化困難。四四、生物材料的準備生物材料的準備（一（一)生物材料的選取生物材料的選取選擇原則：有效成分含量高，原料新鮮、無污染；選擇原則：有效成分含量高，原料新鮮、無污染；來源豐富、易得；原料產地較近，價格低廉；原料來源豐富、易得；原料產地較近，價格低廉；原料中雜質含量少，便于分離純化等。中雜質含量少，便于分離純化等。 1.有效成分的含量有效成分的含量(1)生物品種：催乳素以哺乳動物為材料生物品種：催乳素以哺乳動物為材料(2)合適的組織器官合適的組織器官：免疫球蛋白以血液為原料：免疫球蛋白以血液為原料(3)生物的生長期生物的生長期2

22、.雜質情況雜質情況3.來源來源（二）（二）生物材料的采集、預處理與保存生物材料的采集、預處理與保存采集：采集：必須快速、及時速凍、低溫保存。必須快速、及時速凍、低溫保存。預處理：預處理：1、動物組織先要剔除結締組織、脂肪組織等非活性部、動物組織先要剔除結締組織、脂肪組織等非活性部分；植物種子去殼除脂；微生物要進行菌體與發酵液分分；植物種子去殼除脂；微生物要進行菌體與發酵液分離等基本操作。便于貯存和運輸。離等基本操作。便于貯存和運輸。2、冷凍法預處理：有些材料要冷凍保存或低溫保存，、冷凍法預處理：有些材料要冷凍保存或低溫保存，以便抑制微生物和酶的作用。以便抑制微生物和酶的作用。3、有機溶劑除去部

23、分水分：用丙酮或乙醇進行脫水和、有機溶劑除去部分水分：用丙酮或乙醇進行脫水和脫脂，有利于貯存。脫脂，有利于貯存。保存方法：保存方法：有速凍、凍干、或浸存于丙酮與甘油中。有速凍、凍干、或浸存于丙酮與甘油中。第二節 細胞破碎 在提取前先將大塊的原料粉碎或絞碎成適度的粒度，在提取前先將大塊的原料粉碎或絞碎成適度的粒度，或將細胞破碎，使胞內活性物質充分釋放到溶液中，有利或將細胞破碎，使胞內活性物質充分釋放到溶液中，有利于提取或吸附。于提取或吸附。動物臟器組織：動物臟器組織：常用絞肉機機械法粉碎；常用絞肉機機械法粉碎；植物肉質組織：植物肉質組織：常用磨碎法；常用磨碎法；微生物：微生物：常用自溶、冷熱交替

24、、加砂研磨、超聲、加壓等常用自溶、冷熱交替、加砂研磨、超聲、加壓等處理方法。處理方法。 1.1.機械法機械法：組織搗碎機、勻漿器、研缽、球磨機、萬能粉碎機、組織搗碎機、勻漿器、研缽、球磨機、萬能粉碎機、絞肉機、擊碎機、刨片機。絞肉機、擊碎機、刨片機。 動物組織多在冰凍狀態絞碎、溶漿。動物組織多在冰凍狀態絞碎、溶漿。2.2.物理法物理法 A A、反復凍融法、反復凍融法：把待破碎的樣品冷至把待破碎的樣品冷至-20-20-15-15 ，使，使 之凝固，然后緩慢的溶解，如此反復操作，大部分動物之凝固，然后緩慢的溶解，如此反復操作，大部分動物 細胞及細胞內的顆粒可以破碎。細胞及細胞內的顆粒可以破碎。 B

25、 B、冷熱交替法：冷熱交替法：將材料投入沸水中，在將材料投入沸水中，在9090左右維持數左右維持數 分鐘，立即置于冰浴中，使之迅速冷卻，絕大部分細胞分鐘，立即置于冰浴中，使之迅速冷卻，絕大部分細胞 被破壞。此法多用于細菌或病毒中提取蛋白和核酸。被破壞。此法多用于細菌或病毒中提取蛋白和核酸。 C、超聲波處理法：、超聲波處理法：多用于微生物材料，處理的效果與多用于微生物材料，處理的效果與樣品濃度、使用頻率有樣品濃度、使用頻率有關。用大腸桿菌制備各種酶關。用大腸桿菌制備各種酶時，常用時，常用50100mg/L菌體濃度，在菌體濃度，在110KC頻率下頻率下處理處理1015min。操作時注意避免溶液中氣

26、泡的存在。操作時注意避免溶液中氣泡的存在。D、加壓破碎法：、加壓破碎法：加氣壓或水壓，達加氣壓或水壓，達0.5934.32MPa(210350kgf/cm2)的壓力時，的壓力時，可使可使90%以上細胞被以上細胞被壓碎。多用于微生物酶制劑的工業制備。壓碎。多用于微生物酶制劑的工業制備。3.化學法化學法：用稀酸、稀堿、濃鹽、有機溶劑、表面活性劑處理細胞。用稀酸、稀堿、濃鹽、有機溶劑、表面活性劑處理細胞。4.生化法生化法： A.自溶法：自溶法：將新鮮的生物材料存放在一定的將新鮮的生物材料存放在一定的pH和適當溫度和適當溫度下，利用組織細胞中自身的酶系將細胞破壞，使細胞內含物下，利用組織細胞中自身的酶

27、系將細胞破壞，使細胞內含物釋放出來的方法。自溶的溫度，動物材料在釋放出來的方法。自溶的溫度，動物材料在0-4，微生物微生物在室溫下。自溶時，需加少量的防腐劑，甲苯、氯仿，以防在室溫下。自溶時，需加少量的防腐劑，甲苯、氯仿，以防止外界細菌的污染。止外界細菌的污染。*由于自溶時間較長，不易控制，故制造具有活性的核酸和蛋白質時由于自溶時間較長，不易控制，故制造具有活性的核酸和蛋白質時比較少用。比較少用。4.生化法生化法： A.自溶法：自溶法：將新鮮的生物材料存放在一定的將新鮮的生物材料存放在一定的pH和適當溫度和適當溫度下，利用組織細胞中自身的酶系將細胞破壞，使細胞內含物下，利用組織細胞中自身的酶系

28、將細胞破壞，使細胞內含物釋放出來的方法。自溶的溫度，動物材料在釋放出來的方法。自溶的溫度，動物材料在0-4，微生物微生物在室溫下。自溶時，需加少量的防腐劑，甲苯、氯仿，以防在室溫下。自溶時，需加少量的防腐劑，甲苯、氯仿，以防止外界細菌的污染。止外界細菌的污染。*由于自溶時間較長，不易控制，故制造具有活性的核酸和蛋白質時由于自溶時間較長，不易控制，故制造具有活性的核酸和蛋白質時比較少用。比較少用。 B.溶菌酶處理法：溶菌酶處理法：溶菌酶是專一地破壞細菌細胞壁的溶菌酶是專一地破壞細菌細胞壁的酶。多用于微生物。如用噬菌體感染大腸桿菌細胞制造酶。多用于微生物。如用噬菌體感染大腸桿菌細胞制造DNA時，采

29、用時，采用pH8.0的的0.1mol/LTris-0.01mol/LEDTA制成制成2億個億個/mL的細胞懸液，然后加的細胞懸液，然后加入入100g1mg的溶的溶菌酶，在菌酶，在37oC保溫保溫10min，細菌胞壁即被破壞。，細菌胞壁即被破壞。一、提取方法1. 用酸、堿、鹽水溶液提取用于提取各種水溶性、鹽溶性的生化物質，這類溶劑提供了用于提取各種水溶性、鹽溶性的生化物質，這類溶劑提供了一定的離子強度、一定的離子強度、pH值及相當的緩沖能力。值及相當的緩沖能力。某些與細胞結構結合牢固的生物大分子，在提取時采用高濃某些與細胞結構結合牢固的生物大分子，在提取時采用高濃度鹽溶液（如度鹽溶液（如4mol

30、/L鹽酸胍，鹽酸胍，8mol/L脲或其他變性劑，這種脲或其他變性劑，這種方法稱方法稱“鹽解鹽解”）。）。 第三節第三節生物活性物質的提取生物活性物質的提取2. 用表面活性劑提取表面活性劑分子兼有親水與疏水基團，在分布于水表面活性劑分子兼有親水與疏水基團，在分布于水-油油界面時有分散、乳化和增溶作用。界面時有分散、乳化和增溶作用。表面活性劑可分為陰離子型、陽離子型、中性與非離子表面活性劑可分為陰離子型、陽離子型、中性與非離子型。型。離子型表面活性劑作用強，但易引起蛋白質等生物大分離子型表面活性劑作用強，但易引起蛋白質等生物大分子的變性；子的變性；非離子型表面活性劑變性作用小，適合于用水、鹽系統非

31、離子型表面活性劑變性作用小，適合于用水、鹽系統無法提取的蛋白質或酶的提取。無法提取的蛋白質或酶的提取。陰離子表面活性劑陰離子表面活性劑SDS可以破壞核酸與蛋白質的離子鍵可以破壞核酸與蛋白質的離子鍵合，對核酸酶又有一定抑制作用，因此常用于核酸的提取。合，對核酸酶又有一定抑制作用，因此常用于核酸的提取。表面活性劑的親油、親水性能的強弱，通常以親水親油平表面活性劑的親油、親水性能的強弱，通常以親水親油平衡值（衡值（H.L.B）表示：表示：H.L.B=親水基的親水性親水基的親水性/親油基的親油性親油基的親油性生物提取常用的表面活性劑，其生物提取常用的表面活性劑，其H.L.B多在多在10-20之間。之間

32、。經表面活性劑處理后，它的存在對酶蛋白等的進一步純經表面活性劑處理后，它的存在對酶蛋白等的進一步純化帶來一定困難，如鹽析時很難使蛋白質沉淀，因此需先化帶來一定困難，如鹽析時很難使蛋白質沉淀，因此需先除去。離子型表面活性劑可用離子交換層析法除去；非離除去。離子型表面活性劑可用離子交換層析法除去；非離子型表面活性劑可用親脂性葡聚糖凝膠層析法除去；其他子型表面活性劑可用親脂性葡聚糖凝膠層析法除去；其他表面活性劑可用分子篩層析法除去。表面活性劑可用分子篩層析法除去。3. 有機溶劑提取（1）固）固-液提取，常用于水不溶性的脂類、脂蛋白、膜蛋液提取，常用于水不溶性的脂類、脂蛋白、膜蛋白結合酶等的提取。包括

33、單一溶劑分離法、多種溶劑組合白結合酶等的提取。包括單一溶劑分離法、多種溶劑組合分離法。分離法。常用的有機溶劑：極性溶劑，甲醇、乙醇、丙酮、丁醇。常用的有機溶劑：極性溶劑，甲醇、乙醇、丙酮、丁醇。非極性溶劑，乙醚、氯仿、苯。非極性溶劑，乙醚、氯仿、苯。選用有機溶劑，一般采用選用有機溶劑，一般采用“相似相溶相似相溶”原則。原則。 采用有機溶劑，既能抑制微生物的生長和某些酶的作采用有機溶劑，既能抑制微生物的生長和某些酶的作用，防止目的物降解失活，也能阻止大量無關蛋白質的溶用，防止目的物降解失活，也能阻止大量無關蛋白質的溶出，有利于進一步純化。出，有利于進一步純化。（2）液）液-液萃取液萃取概念：概念

34、：利用溶質在兩個互不混溶的溶劑中溶解度的差異，將利用溶質在兩個互不混溶的溶劑中溶解度的差異，將溶質從一個溶劑相向另一個溶劑相轉移的操作。溶質從一個溶劑相向另一個溶劑相轉移的操作。影響因素：影響因素： 目的物在兩相的分配比（分配系數目的物在兩相的分配比（分配系數K）；）；有機溶劑的用量。有機溶劑的用量。K增大，提取效率增大。增大，提取效率增大。K值較小時，可以適當增加有機溶劑的用量，采用多次值較小時，可以適當增加有機溶劑的用量，采用多次提取。提取。溶劑萃取的注意事項： 1. pH值值，酸性物質在酸性條件下萃取；，酸性物質在酸性條件下萃取；堿性物質在堿性條件下萃取；堿性物質在堿性條件下萃取；氨基酸

35、等兩性電解質，則采用在等電點進行提取。氨基酸等兩性電解質，則采用在等電點進行提取。2.鹽析鹽析，在提取液中加入適量中性鹽，促使生化物質轉入有，在提取液中加入適量中性鹽，促使生化物質轉入有機相，從而提高萃取率。并且，鹽析作用能減少有機溶劑在機相，從而提高萃取率。并且，鹽析作用能減少有機溶劑在水中的溶解度，使提取液中的水分含量減少。水中的溶解度，使提取液中的水分含量減少。3.溫度溫度，室溫或低溫下操作。因為溫度升高，既使生物材料，室溫或低溫下操作。因為溫度升高，既使生物材料不穩定，又易使有機溶劑揮發。不穩定，又易使有機溶劑揮發。 4.乳化乳化，乳化層出現使有機相與水相分層困難。，乳化層出現使有機相

36、與水相分層困難。消除乳化的方法包括過濾、離心、輕輕攪動、改變兩相的比消除乳化的方法包括過濾、離心、輕輕攪動、改變兩相的比例、加熱、加電解質（例、加熱、加電解質（NaCl,NaOH,HCl）、）、加吸附劑加吸附劑（CaCO3）。 液液-液萃取時，溶劑的選擇：液萃取時，溶劑的選擇：l 具有較高選擇性，即具有較高選擇性，即K值較大。值較大。l 在萃取后，溶質與溶劑容易分離與回收。在萃取后，溶質與溶劑容易分離與回收。l 兩種溶劑的密度相差較大，以減少乳化作用。兩種溶劑的密度相差較大，以減少乳化作用。l 無毒，不易燃燒，價廉。無毒，不易燃燒，價廉。 超臨界萃取超臨界萃取優點：節能，可使用生理惰性溶劑在低

37、溫下分離組分，有利節能，可使用生理惰性溶劑在低溫下分離組分，有利于生物材料活性的保持，于生物材料活性的保持，原理：在某一溫度和壓力時，氣體和液體的物理特性趨于相在某一溫度和壓力時，氣體和液體的物理特性趨于相同，兩相變為一相，此時就稱為臨界點。物質的臨界點常數同，兩相變為一相，此時就稱為臨界點。物質的臨界點常數包括：臨界溫度、臨界壓力和臨界密度。對于包括：臨界溫度、臨界壓力和臨界密度。對于CO2而言，分而言，分別為別為31.1、7.3Mpa和和0.47g/mL。當溫度和壓力高于上述值當溫度和壓力高于上述值時，物質處于液體和氣體的中間狀態，在這種狀態下的流體時，物質處于液體和氣體的中間狀態，在這種

38、狀態下的流體稱為超臨界流體。超臨界流體最常用的萃取劑是稱為超臨界流體。超臨界流體最常用的萃取劑是CO2。超臨界流體的特性：它們的物理特性和傳質特性介于液體它們的物理特性和傳質特性介于液體和氣體之間，適于作為萃取溶劑。超臨界流體具有與液體和氣體之間，適于作為萃取溶劑。超臨界流體具有與液體同樣的凝集力，溶解力。超臨界流體的密度比氣體大得多，同樣的凝集力，溶解力。超臨界流體的密度比氣體大得多，與液體較為接近，因此超臨界流體萃取具有很高的萃取速與液體較為接近，因此超臨界流體萃取具有很高的萃取速度。隨著溫度和壓力的連續變化，超臨界流體對物質的萃度。隨著溫度和壓力的連續變化，超臨界流體對物質的萃取具有選擇

39、性。萃取后易分離，其擴散系數接近于氣體，取具有選擇性。萃取后易分離，其擴散系數接近于氣體，是通常液體的近百倍。超臨界流體的粘度大大低于液體的是通常液體的近百倍。超臨界流體的粘度大大低于液體的粘度，有利于物質的擴散，節能效果明顯。粘度，有利于物質的擴散，節能效果明顯。超臨界流體的萃取過程：分為萃取階段和分離階段。分為萃取階段和分離階段。二、提取效率 任何提取的提取效率都不可能達到任何提取的提取效率都不可能達到100%，無論采用什么，無論采用什么提取方法，在生物材料中總要殘留部分目的物，殘留量的提取方法，在生物材料中總要殘留部分目的物，殘留量的多少取決于所選擇的溶劑系統的種類、用量、提取次數及多少

40、取決于所選擇的溶劑系統的種類、用量、提取次數及操作條件，它們的數量關系可以操作條件，它們的數量關系可以“殘留量公式殘留量公式”表示如下：表示如下： 式中，式中，X0為目的物總量為目的物總量,g；K為目的物在固相為目的物在固相/液相的分配系數；液相的分配系數；L為溶劑體積為溶劑體積,ml；W為生物材料重量為生物材料重量,g；n為提取次數。為提取次數。n0nLKWKWXX由上式可見：由上式可見：1.對于所選的溶劑系統而言，目的物在材料中的分配系數對于所選的溶劑系統而言，目的物在材料中的分配系數愈大，提取后的殘留物質就愈多。愈大，提取后的殘留物質就愈多。2.所用的溶劑愈多，殘留量愈少。所用的溶劑愈多

41、，殘留量愈少。3.提取次數愈多，殘留量愈少。提取次數愈多，殘留量愈少。實際工作中，溶劑的用量與提取次數有一定的限制，一實際工作中，溶劑的用量與提取次數有一定的限制，一般生產上多用般生產上多用2-3次提取，溶劑用量為生物材料的次提取，溶劑用量為生物材料的2-5倍。倍。三、影響提取效率的因素1.溫度溫度大多數不耐熱的生物活性物質一般在大多數不耐熱的生物活性物質一般在0-10進行提取。某些較耐熱的生化成分，如多糖進行提取。某些較耐熱的生化成分，如多糖類，可于類，可于5090加熱提取。加熱提取。2.酸堿度酸堿度多數生化物質在中性條件下較穩定，所多數生化物質在中性條件下較穩定，所以提取用的溶劑系統一般以

42、提取用的溶劑系統一般pH值控制在值控制在4-9范圍內，范圍內，并且注意避免在目的物的等電點附近進行提取。并且注意避免在目的物的等電點附近進行提取。3.鹽濃度鹽濃度鹽離子的存在能減弱生物分子間離子鍵及氫鍵鹽離子的存在能減弱生物分子間離子鍵及氫鍵的作用力，稀鹽溶液對蛋白質等生物大分子有助溶作用。的作用力，稀鹽溶液對蛋白質等生物大分子有助溶作用。鹽溶：一些不溶于純水的球蛋白在稀鹽中能增加溶解度，鹽溶：一些不溶于純水的球蛋白在稀鹽中能增加溶解度，這是由于鹽離子作用于生物大分子表面，增加了表面電荷，這是由于鹽離子作用于生物大分子表面，增加了表面電荷，使之極性增加，水合作用增強，促使形成穩定的雙電層，使之

43、極性增加，水合作用增強，促使形成穩定的雙電層，此現象稱為此現象稱為“鹽溶鹽溶”作用。作用。常用的稀鹽提取液：常用的稀鹽提取液：NaCl溶液溶液(0.1-0.15mol/L)；磷酸鹽緩沖液（磷酸鹽緩沖液（0.02-0.05mol/L)；焦磷酸鈉緩沖液（焦磷酸鈉緩沖液（0.02-0.05mol/L)；醋酸鹽緩沖液（醋酸鹽緩沖液（0.10-0.15mol/L)；檸檬酸緩沖液（檸檬酸緩沖液（0.02-0.05mol/L)。四、提取方法的選擇關鍵：關鍵：針對生物材料和目的物的性質選擇合適的溶劑系統與針對生物材料和目的物的性質選擇合適的溶劑系統與提取條件。提取條件。重點重點了解目的物與主要雜質在溶解度方面

44、的差異以及它們的了解目的物與主要雜質在溶解度方面的差異以及它們的穩定性。穩定性。在提取過程中，盡量增加目的物的溶出度，盡可能減少雜質在提取過程中，盡量增加目的物的溶出度，盡可能減少雜質的溶出度，同時重視生物材料及目的物在提取過程中的活性的溶出度，同時重視生物材料及目的物在提取過程中的活性變化。變化。 活性物質的保護措施1.采用緩沖系統采用緩沖系統2.添加保護劑添加保護劑防止活性基團受破壞防止活性基團受破壞3.抑制水解酶的作用抑制水解酶的作用4.其他保護措施其他保護措施避免紫外光、強烈攪拌、過酸、過堿或避免紫外光、強烈攪拌、過酸、過堿或高溫高溫第四節第四節生化物質的分離純化方法生化物質的分離純化

45、方法一、一、生物制藥中分離、制備方法的特點生物制藥中分離、制備方法的特點1.生物材料組成復雜生物材料組成復雜無固定操作方法可循；無固定操作方法可循；2.含量極微含量極微分離操作步驟多，不易獲得高收率；分離操作步驟多，不易獲得高收率；3.活性成分離開生物體后，易變性，破壞活性成分離開生物體后，易變性，破壞分離進程必分離進程必須十分小心；須十分小心；4.分離幾乎都在溶液中進行分離幾乎都在溶液中進行按經驗進行，嚴格控制；按經驗進行，嚴格控制；5.分離多采用溫和的分離多采用溫和的“多階式多階式”方式進行，即方式進行，即“逐級分離逐級分離”。操作時間長，手續繁瑣。操作時間長，手續繁瑣。6.生物產品最后均

46、一性的評估，要采用多種方法。生物產品最后均一性的評估，要采用多種方法。 二、二、生物制藥中分離制備方法的基本原理生物制藥中分離制備方法的基本原理1.根據分子形狀和大小不同進行分離，如差速離心、超離根據分子形狀和大小不同進行分離，如差速離心、超離心、膜分離、超濾、凝膠過濾；心、膜分離、超濾、凝膠過濾；2.根據分子電離性質（帶電性）的差異，如離子交換、電根據分子電離性質（帶電性）的差異，如離子交換、電泳、等電聚焦；泳、等電聚焦；3.根據分子極性大小及溶解度不同，如溶劑提取法、逆流根據分子極性大小及溶解度不同，如溶劑提取法、逆流分配、分配層析、鹽析、等電點沉淀、有機溶劑分級沉淀；分配、分配層析、鹽析

47、、等電點沉淀、有機溶劑分級沉淀；4.根據物質吸附性質的不同，如選擇性吸附與吸附層析；根據物質吸附性質的不同，如選擇性吸附與吸附層析；5.根據配體特異性，如親和層析。根據配體特異性，如親和層析。三、三、生物制藥中常用的分離純化方法生物制藥中常用的分離純化方法1.鹽析法；鹽析法；2.有機溶劑沉淀法；有機溶劑沉淀法；3.等電點沉淀法；等電點沉淀法；4.膜分離法；膜分離法；5.離子交換層析；離子交換層析；6.凝膠層析；凝膠層析；7.親和層析。親和層析。1 1、鹽析法、鹽析法 利用不同的蛋白質在高濃度鹽溶液中，溶解度不同程度利用不同的蛋白質在高濃度鹽溶液中，溶解度不同程度的降低來進行分離純化。在低鹽濃度

48、下，溶解度隨著鹽濃的降低來進行分離純化。在低鹽濃度下，溶解度隨著鹽濃度升高而增加，稱鹽溶作用；當鹽濃度不斷升高時，不同度升高而增加，稱鹽溶作用；當鹽濃度不斷升高時，不同蛋白質的溶解度又以不同程度下降并先后析出沉淀，稱鹽蛋白質的溶解度又以不同程度下降并先后析出沉淀，稱鹽析作用。析作用。 優點優點：設備和條件要求低，安全應用范圍廣泛。在高鹽情況設備和條件要求低，安全應用范圍廣泛。在高鹽情況下，蛋白質不易發生變化，一般在室溫下操作。下，蛋白質不易發生變化，一般在室溫下操作。 缺點缺點：分級分離能力不高。分級分離能力不高。 常用的中性鹽常用的中性鹽：硫酸銨、硫酸鎂、硫酸鈉、氯化鈉、磷酸鈉硫酸銨、硫酸鎂

49、、硫酸鈉、氯化鈉、磷酸鈉。 鹽析時應注意的幾個問題：鹽析時應注意的幾個問題： （1 1）鹽飽和度：由于蛋白質的結構和性質不同，鹽析要）鹽飽和度：由于蛋白質的結構和性質不同，鹽析要求的飽和度也不同。要按工藝要求，正確計算飽和度。求的飽和度也不同。要按工藝要求，正確計算飽和度。 （2 2）pH pH 值的選擇：蛋白質在值的選擇：蛋白質在pIpI時的溶解度最小。因此，時的溶解度最小。因此，進行鹽析時的進行鹽析時的pHpH，要選擇在被分離蛋白質的，要選擇在被分離蛋白質的pIpI附近。附近。 （3 3）蛋白質濃度：在相同條件下，蛋白質濃度越大越易）蛋白質濃度：在相同條件下，蛋白質濃度越大越易沉淀，使用鹽

50、的飽和度極限也愈低。蛋白質濃度愈高，其他沉淀，使用鹽的飽和度極限也愈低。蛋白質濃度愈高，其他蛋白質共沉作用也愈強，這是不希望的。選擇適當的蛋白質蛋白質共沉作用也愈強，這是不希望的。選擇適當的蛋白質濃度，可避免共沉的干擾。濃度，可避免共沉的干擾。 （4 4）溫度：一般在室溫下進行，濃鹽對蛋白質有保護）溫度：一般在室溫下進行，濃鹽對蛋白質有保護作用。但對溫度敏感的，要在低溫下進行。作用。但對溫度敏感的，要在低溫下進行。 常在常在0-4 0-4 范圍內迅速操作。范圍內迅速操作。如尿激酶。如尿激酶。 （5 5）鹽析沉淀物的脫鹽：鹽析的沉淀分離后，經脫鹽）鹽析沉淀物的脫鹽：鹽析的沉淀分離后，經脫鹽才能獲

51、得純品。最常用的脫鹽方法是透析，時間一般較才能獲得純品。最常用的脫鹽方法是透析，時間一般較長，應常換透析液，注意防止污染。長，應常換透析液，注意防止污染。 2 2、有機溶劑沉淀法、有機溶劑沉淀法 利用不同蛋白質在不同濃度的有機溶劑中的溶解度利用不同蛋白質在不同濃度的有機溶劑中的溶解度差異而分離目的蛋白質的方法。蛋白質的沉淀與溶解，差異而分離目的蛋白質的方法。蛋白質的沉淀與溶解，與溶劑的介電常數有關。降低溶液的介電常數，使其與溶劑的介電常數有關。降低溶液的介電常數，使其溶解度變小，同時，還破壞蛋白質的水化膜而使蛋白溶解度變小，同時，還破壞蛋白質的水化膜而使蛋白質沉淀析出。質沉淀析出。幾種溶劑的介

52、電常數幾種溶劑的介電常數溶劑名稱溶劑名稱 20 時的介電常數時的介電常數 溶劑名稱溶劑名稱 20 時的介電常數時的介電常數 乙醚乙醚 4.33 甲醇甲醇 33 丙酮丙酮 21.4 水水 80 乙醇乙醇 24 2.5 mol/L甘氨酸水溶液甘氨酸水溶液 137介電常數與靜電力的關系：介電常數與靜電力的關系： F=Q1Q2/Kr2 式中：式中： K介電常數。指帶相反電荷的微粒之間的靜電引力。介電常數。指帶相反電荷的微粒之間的靜電引力。 F相距為相距為r的的2個帶電量分別為個帶電量分別為Q1、Q2點電荷相互作用的靜電引力。點電荷相互作用的靜電引力。經驗經驗：如如30-40%乙醇沉淀的物質，改用丙酮時

53、，其體積分數可減少乙醇沉淀的物質，改用丙酮時，其體積分數可減少10%左右。左右。即可用即可用 2030%的丙酮；的丙酮； 而而70- 80%乙醇沉淀的物質，可用乙醇沉淀的物質，可用5060%的丙酮的丙酮即可。即可。注：水有較高的介電常數，具有很好的溶劑性能，是一種廣譜溶劑。有機溶劑注：水有較高的介電常數，具有很好的溶劑性能，是一種廣譜溶劑。有機溶劑法比鹽析法分辨力強，沉淀也好過濾，易干燥，但對有些生物活性物質能引起法比鹽析法分辨力強，沉淀也好過濾，易干燥，但對有些生物活性物質能引起失活和變性。應用時還要注意揮發和火災等。失活和變性。應用時還要注意揮發和火災等。有機沉淀法應注意的問題有機沉淀法應

54、注意的問題： （1 1）控制工藝過程的溫度：整個操作過程應在低溫下進）控制工藝過程的溫度：整個操作過程應在低溫下進行，而且最好是同一溫度。行，而且最好是同一溫度。 （2 2）防止溶劑局部濃度過高：加入有機溶劑時攪拌要均）防止溶劑局部濃度過高：加入有機溶劑時攪拌要均勻，速度要適當，避免局部濃度過高，引起沉淀物的破壞、勻，速度要適當，避免局部濃度過高，引起沉淀物的破壞、變性或失活。變性或失活。 （3 3）及時處理沉淀物：沉淀物經過濾或離心后，要立即）及時處理沉淀物：沉淀物經過濾或離心后，要立即用水或緩沖液溶解，降低有機溶劑的濃度。用水或緩沖液溶解，降低有機溶劑的濃度。 （4）pHpH的選擇：在待沉

55、淀蛋白質的的選擇：在待沉淀蛋白質的pIpI附近。附近。 （5 5）有機溶劑是酶和蛋白質的變性因素，尤其是對敏感）有機溶劑是酶和蛋白質的變性因素，尤其是對敏感酶類。酶類。3 3、等電點沉淀法、等電點沉淀法 利用蛋白質在等電點時的溶解度最低，而各種蛋白質又利用蛋白質在等電點時的溶解度最低，而各種蛋白質又具有不同的等電點的特性進行分離的工藝過程。具有不同的等電點的特性進行分離的工藝過程。 由于各種蛋白質在等電點時，仍有一定的溶解度而沉淀由于各種蛋白質在等電點時，仍有一定的溶解度而沉淀不完全，多數蛋白質的等電點又都十分接近，所以單獨使用不完全，多數蛋白質的等電點又都十分接近，所以單獨使用效果不理想，分

56、辨力差，多用于提取后除雜蛋白。實際生產效果不理想，分辨力差，多用于提取后除雜蛋白。實際生產中常與有機溶劑沉淀法、鹽析法聯合使用。中常與有機溶劑沉淀法、鹽析法聯合使用。4 4、膜分離法、膜分離法 膜分離技術包括膜分離技術包括超濾超濾、反滲透析反滲透析、電滲析、電滲析、微孔過濾微孔過濾、氣體滲析和氣體滲析和超精密過濾超精密過濾。 （1 1）超濾：）超濾：根據溶質分子和懸浮粒子是否通過多孔膜來根據溶質分子和懸浮粒子是否通過多孔膜來進行篩分。在液壓的驅動下，能通過超濾膜的分離粒子的進行篩分。在液壓的驅動下，能通過超濾膜的分離粒子的范圍，一般在范圍，一般在0.0010.01m0.0010.01m。即利用

57、一種特制的膜對溶。即利用一種特制的膜對溶液中的各種溶質分子進行選擇性過濾。液中的各種溶質分子進行選擇性過濾。優點優點：成本低、操作方便、條件溫和、能較好地保持藥物：成本低、操作方便、條件溫和、能較好地保持藥物活性、回收率高。適用于酶和蛋白質藥物的分離、濃縮、活性、回收率高。適用于酶和蛋白質藥物的分離、濃縮、脫鹽、提純、除菌、除病毒和熱原。脫鹽、提純、除菌、除病毒和熱原。 （2 2）反滲透：）反滲透：以高分子透過性薄膜為分離介質，在超過溶液滲以高分子透過性薄膜為分離介質，在超過溶液滲透壓力的情況下，使溶液中的溶劑透過薄膜，同時使溶質和不溶透壓力的情況下，使溶液中的溶劑透過薄膜，同時使溶質和不溶物

58、阻截在膜前。這一過程類似于滲透物阻截在膜前。這一過程類似于滲透, ,但方向相反，即溶劑從高但方向相反，即溶劑從高濃度一側傳遞到濃度低的一側，故稱反滲透。濃度一側傳遞到濃度低的一側，故稱反滲透。 特點：能耗少，體積小，適應大規模生產。特點：能耗少，體積小，適應大規模生產。（3 3）微孔濾膜：）微孔濾膜：由高分子材料制成的薄膜過濾介質，可以過濾由高分子材料制成的薄膜過濾介質，可以過濾一般介質不能截留的細菌和微粒。膜的孔徑在一般介質不能截留的細菌和微粒。膜的孔徑在0.2-10 0.2-10 mm。（4 4）超精密過濾：）超精密過濾：以聚乙烯醇為主體的中空多孔濾膜，分級性以聚乙烯醇為主體的中空多孔濾膜

59、，分級性能在超濾膜與微孔濾膜之間。為能在超濾膜與微孔濾膜之間。為0.010.010.2 0.2 mm。用于水的精制、。用于水的精制、循環水的凈化、除懸浮固體粒子以及糖液、酶液的精制。循環水的凈化、除懸浮固體粒子以及糖液、酶液的精制。5 5、離子交換層析、離子交換層析 采用不溶性高分子化合物作為離子交換劑，分離純化各采用不溶性高分子化合物作為離子交換劑，分離純化各種生化物質。種生化物質。基本原理：基本原理：離子交換樹脂在水中能溶脹，溶脹后，其分子中離子交換樹脂在水中能溶脹，溶脹后，其分子中的極性基團（活性基團），具有可擴散的離子，能與溶液中的極性基團（活性基團），具有可擴散的離子，能與溶液中的離

60、子起交換作用；非極性基團作為樹脂的骨架，使樹脂不的離子起交換作用；非極性基團作為樹脂的骨架，使樹脂不溶于水并具有網狀結構，為離子交換的進行及溶液和樹脂的溶于水并具有網狀結構，為離子交換的進行及溶液和樹脂的分離創造了條件。離子交換層析包括吸附、吸收、穿透、擴分離創造了條件。離子交換層析包括吸附、吸收、穿透、擴散、離子交換、離子親和力等物理化學過程。散、離子交換、離子親和力等物理化學過程。樹脂種類和理化性能：樹脂種類和理化性能： （1 1）強酸性陽離子交換樹脂：功能團為磺酸基，）強酸性陽離子交換樹脂：功能團為磺酸基，pHpH一般一般沒有限制。沒有限制。 （2 2）弱酸性陽離子交換樹脂：功能團為羧基