生物制药第二章生物制药技术通论模块01生物药物的制备技术.ppt

第二章第二章 生物制药技术通论生物制药技术通论n n第一节第一节生物药物的制备技术生物药物的制备技术n n第二节第二节发酵工程制药技术发酵工程制药技术n n第三节第三节细胞工程制药技术细胞工程制药技术n n第四节第四节酶工程制药技术酶工程制药技术n n第五节第五节基因工程制药技术基因工程制药技术第一节第一节 生物药物的制备技术生物药物的制备技术一、一、材料选择材料选择二、二、材料的预处理材料的预处理三、三、提取技术提取技术四、四、固液分离技术固液分离技术五、五、纯化、结晶纯化、结晶六、六、浓缩、干燥浓缩、干燥一般工艺程序一般工艺程序一般工艺程序一般工艺程序生物材料生物材料胞内产物胞内产物胞外产物胞外产物细胞碎片细胞碎片提取液提取液浓缩液浓缩液初步分离产物初步分离产物高度纯化产物高度纯化产物产品（原料药）产品（原料药）细胞破碎细胞破碎细胞破碎细胞破碎浓缩浓缩浓缩浓缩提取技术提取技术提取技术提取技术沉淀、膜分离沉淀、膜分离沉淀、膜分离沉淀、膜分离层析、电泳、结晶层析、电泳、结晶层析、电泳、结晶层析、电泳、结晶浓缩、干燥浓缩、干燥浓缩、干燥浓缩、干燥RETURN固液分离技术固液分离技术固液分离技术固液分离技术固液分离技术固液分离技术固液分离技术固液分离技术n n选择原则：选择原则：选择原则：选择原则：1 1、来源丰富、成本低、目的物含量高、易于分离纯化的材料来源丰富、成本低、目的物含量高、易于分离纯化的材料来源丰富、成本低、目的物含量高、易于分离纯化的材料来源丰富、成本低、目的物含量高、易于分离纯化的材料 材料来源丰富，而含量不高；材料来源丰富，而含量不高；材料来源丰富，而含量不高；材料来源丰富，而含量不高；或或或或材材材材料料料料来来来来源源源源丰丰丰丰富富富富、含含含含量量量量高高高高，但但但但材材材材料料料料的的的的杂杂杂杂质质质质含含含含量量量量太太太太多多多多，分分分分离离离离纯纯纯纯化化化化手手手手续续续续繁繁繁繁琐琐琐琐，以以以以致致致致影影影影响响响响质质质质量量量量和和和和收收收收率率率率，反反反反而而而而不不不不如如如如采采采采用用用用低低低低含含含含量量量量易易易易于于于于操操操操作作作作的的的的原原原原料；料；料；料；2 2、种属特异性、发育阶段、生理状态、解剖部位等因素的影响种属特异性、发育阶段、生理状态、解剖部位等因素的影响种属特异性、发育阶段、生理状态、解剖部位等因素的影响种属特异性、发育阶段、生理状态、解剖部位等因素的影响 种种种种属属属属特特特特异异异异性性性性影影影影响响响响到到到到原原原原料料料料中中中中待待待待提提提提取取取取蛋蛋蛋蛋白白白白质质质质的的的的含含含含量量量量、结结结结构构构构、生生生生物物物物学学学学活活活活性及其抗原性。性及其抗原性。性及其抗原性。性及其抗原性。例如：来源于猪垂体的生长素对人体无效，不能用于人体。例如：来源于猪垂体的生长素对人体无效，不能用于人体。例如：来源于猪垂体的生长素对人体无效，不能用于人体。例如：来源于猪垂体的生长素对人体无效，不能用于人体。被提取蛋白质的原料中的含量还受到原料被提取蛋白质的原料中的含量还受到原料被提取蛋白质的原料中的含量还受到原料被提取蛋白质的原料中的含量还受到原料解剖部位解剖部位解剖部位解剖部位的影响。的影响。的影响。的影响。例例例例如如如如：猪猪猪猪胰胰胰胰脏脏脏脏尾尾尾尾部部部部含含含含激激激激素素素素较较较较多多多多，猪猪猪猪胰胰胰胰脏脏脏脏头头头头部部部部含含含含消消消消化化化化酶酶酶酶较较较较多多多多，单单单单独独独独收集胰头提取消化酶，收集胰尾提取激素，有利于提高产率。收集胰头提取消化酶，收集胰尾提取激素，有利于提高产率。收集胰头提取消化酶，收集胰尾提取激素，有利于提高产率。收集胰头提取消化酶，收集胰尾提取激素，有利于提高产率。RETURN二、生物材料的预处理二、生物材料的预处理 组织与细胞的破碎方法组织与细胞的破碎方法1 1、机械法、机械法、机械法、机械法常用器械：常用器械：常用器械：常用器械：机械捣碎机机械捣碎机机械捣碎机机械捣碎机、匀浆器、研钵匀浆器、研钵匀浆器、研钵匀浆器、研钵等。等。等。等。n n机械捣碎机机械捣碎机机械捣碎机机械捣碎机适用于动物组织、植物肉质种子、柔嫩的叶和适用于动物组织、植物肉质种子、柔嫩的叶和适用于动物组织、植物肉质种子、柔嫩的叶和适用于动物组织、植物肉质种子、柔嫩的叶和芽等材料破碎，但不适用于大分子的提取产物。芽等材料破碎，但不适用于大分子的提取产物。芽等材料破碎，但不适用于大分子的提取产物。芽等材料破碎，但不适用于大分子的提取产物。n n匀浆器匀浆器匀浆器匀浆器破碎细胞的程度比机械捣碎机高，主要用于少量样破碎细胞的程度比机械捣碎机高，主要用于少量样破碎细胞的程度比机械捣碎机高，主要用于少量样破碎细胞的程度比机械捣碎机高，主要用于少量样品的制备。品的制备。品的制备。品的制备。n n研钵研钵研钵研钵多用于细菌或其他坚硬植物材料，研磨时加入少量石多用于细菌或其他坚硬植物材料，研磨时加入少量石多用于细菌或其他坚硬植物材料，研磨时加入少量石多用于细菌或其他坚硬植物材料，研磨时加入少量石英砂、玻璃粉等研磨剂，有利于提高研磨效率。英砂、玻璃粉等研磨剂，有利于提高研磨效率。英砂、玻璃粉等研磨剂，有利于提高研磨效率。英砂、玻璃粉等研磨剂，有利于提高研磨效率。2 2、物理法、物理法、物理法、物理法 常常常常用用用用方方方方法法法法：反反反反复复复复冻冻冻冻融融融融法法法法、急急急急热热热热骤骤骤骤冷冷冷冷法法法法、超超超超声声声声波波波波处处处处理理理理、加加加加压压压压破破破破碎法。碎法。碎法。碎法。n n反反反反复复复复冻冻冻冻融融融融法法法法是是是是先先先先将将将将样样样样品品品品深深深深冷冷冷冷至至至至20201515使使使使之之之之凝凝凝凝固固固固，再再再再缓缓缓缓慢慢慢慢地地地地融融融融化化化化，反反反反复复复复多多多多次次次次可可可可使使使使大大大大部部部部分分分分细细细细胞胞胞胞及及及及细细细细胞胞胞胞内内内内颗颗颗颗粒粒粒粒破破破破坏坏坏坏，常用于处理动物性材料，但脂蛋白会变性失活。常用于处理动物性材料，但脂蛋白会变性失活。常用于处理动物性材料，但脂蛋白会变性失活。常用于处理动物性材料，但脂蛋白会变性失活。n n急急急急热热热热骤骤骤骤冷冷冷冷法法法法是是是是将将将将样样样样品品品品投投投投入入入入沸沸沸沸水水水水中中中中，于于于于9090左左左左右右右右加加加加热热热热数数数数分分分分钟钟钟钟，立即置冰水浴中使其迅速冷却，则绝大多数细胞被破坏。立即置冰水浴中使其迅速冷却，则绝大多数细胞被破坏。立即置冰水浴中使其迅速冷却，则绝大多数细胞被破坏。立即置冰水浴中使其迅速冷却，则绝大多数细胞被破坏。n n超超超超声声声声波波波波处处处处理理理理是是是是利利利利用用用用超超超超声声声声波波波波产产产产生生生生的的的的机机机机械械械械振振振振动动动动使使使使细细细细胞胞胞胞破破破破碎碎碎碎，适适适适用用用用于于于于微微微微生生生生物物物物材材材材料料料料。其其其其缺缺缺缺点点点点是是是是可可可可导导导导致致致致对对对对超超超超声声声声波波波波敏敏敏敏感感感感蛋蛋蛋蛋白白白白失失失失活活活活，另另另另外超声波产生的热量亦可能使热敏蛋白质失活。外超声波产生的热量亦可能使热敏蛋白质失活。外超声波产生的热量亦可能使热敏蛋白质失活。外超声波产生的热量亦可能使热敏蛋白质失活。n n加加加加压压压压破破破破碎碎碎碎法法法法是是是是利利利利用用用用气气气气压压压压或或或或水水水水压压压压破破破破碎碎碎碎细细细细胞胞胞胞，每每每每小小小小时时时时可可可可以以以以处处处处理理理理数数数数十乃至数千升的样品，适用于微生物发酵工业的生产。十乃至数千升的样品，适用于微生物发酵工业的生产。十乃至数千升的样品，适用于微生物发酵工业的生产。十乃至数千升的样品，适用于微生物发酵工业的生产。二、生物材料的预处理二、生物材料的预处理 组织与细胞的破碎方法组织与细胞的破碎方法3 3、化学法和酶法、化学法和酶法、化学法和酶法、化学法和酶法方法：有机溶剂法、自溶法、酶解法、表面活性剂处理法。方法：有机溶剂法、自溶法、酶解法、表面活性剂处理法。方法：有机溶剂法、自溶法、酶解法、表面活性剂处理法。方法：有机溶剂法、自溶法、酶解法、表面活性剂处理法。n n有有有有机机机机溶溶溶溶剂剂剂剂法法法法是是是是于于于于0 0以以以以下下下下在在在在粉粉粉粉碎碎碎碎后后后后的的的的新新新新鲜鲜鲜鲜材材材材料料料料中中中中加加加加入入入入5 51010倍倍倍倍量量量量的的的的丙丙丙丙酮酮酮酮，迅迅迅迅速速速速搅搅搅搅拌拌拌拌，可可可可破破破破碎碎碎碎细细细细胞胞胞胞，亦亦亦亦使使使使蛋蛋蛋蛋白白白白质质质质与与与与脂脂脂脂质质质质分分分分开，有利于进一步的纯化。开，有利于进一步的纯化。开，有利于进一步的纯化。开，有利于进一步的纯化。n n表表表表面面面面活活活活性性性性剂剂剂剂处处处处理理理理法法法法是是是是利利利利用用用用细细细细胞胞胞胞膜膜膜膜对对对对表表表表面面面面活活活活性性性性剂剂剂剂不不不不稳稳稳稳定定定定的的的的原原原原理理理理来来来来破破破破碎碎碎碎细细细细胞胞胞胞。如如如如：十十十十二二二二烷烷烷烷基基基基硫硫硫硫酸酸酸酸钠钠钠钠（SDSSDS）、氯氯氯氯化化化化十十十十二二二二烷烷烷烷吡吡吡吡啶、去氧胆酸钠。啶、去氧胆酸钠。啶、去氧胆酸钠。啶、去氧胆酸钠。n n自自自自溶溶溶溶法法法法是是是是利利利利用用用用细细细细胞胞胞胞自自自自身身身身的的的的蛋蛋蛋蛋白白白白酶酶酶酶将将将将细细细细胞胞胞胞破破破破坏坏坏坏，使使使使细细细细胞胞胞胞内内内内含含含含物物物物释释释释放放放放出出出出来来来来。自自自自溶溶溶溶法法法法所所所所需需需需的的的的时时时时间间间间长长长长，不不不不易易易易控控控控制制制制，难难难难以以以以在在在在工工工工业业业业上上上上使用。使用。使用。使用。n n酶酶酶酶解解解解法法法法适适适适用用用用于于于于细细细细菌菌菌菌、植植植植物物物物等等等等含含含含细细细细胞胞胞胞壁壁壁壁的的的的材材材材料料料料，如如如如：利利利利用用用用溶溶溶溶菌菌菌菌酶酶酶酶、纤纤纤纤维维维维素素素素酶酶酶酶、半半半半纤纤纤纤维维维维素素素素酶酶酶酶、蜗蜗蜗蜗牛牛牛牛酶酶酶酶、酯酯酯酯酶酶酶酶等等等等专专专专一一一一性性性性的的的的酶酶酶酶水水水水解细胞壁，得到细胞的内含物。解细胞壁，得到细胞的内含物。解细胞壁，得到细胞的内含物。解细胞壁，得到细胞的内含物。二、生物材料的预处理二、生物材料的预处理 组织与细胞的破碎方法组织与细胞的破碎方法RETURN（一）提取类型与影响因素（一）提取类型与影响因素1 1、提取类型、提取类型、提取类型、提取类型（1 1）固液提取（又称浸取、浸提、抽提）：固液提取（又称浸取、浸提、抽提）：固液提取（又称浸取、浸提、抽提）：固液提取（又称浸取、浸提、抽提）：目标物在细胞目标物在细胞目标物在细胞目标物在细胞中呈固相或与固体结合存在，提取时由固相转入液相，称为中呈固相或与固体结合存在，提取时由固相转入液相，称为中呈固相或与固体结合存在，提取时由固相转入液相，称为中呈固相或与固体结合存在，提取时由固相转入液相，称为固固固固液萃取，常用萃取剂为水。液萃取，常用萃取剂为水。液萃取，常用萃取剂为水。液萃取，常用萃取剂为水。（2 2）液液提取（又称萃取）：液液提取（又称萃取）：液液提取（又称萃取）：液液提取（又称萃取）：目标物已呈液相存在，萃取目标物已呈液相存在，萃取目标物已呈液相存在，萃取目标物已呈液相存在，萃取时由液相转入另一液相，称为液时由液相转入另一液相，称为液时由液相转入另一液相，称为液时由液相转入另一液相，称为液液萃取，因常用有机溶剂液萃取，因常用有机溶剂液萃取，因常用有机溶剂液萃取，因常用有机溶剂作为萃取剂，所以也叫溶剂萃取。作为萃取剂，所以也叫溶剂萃取。作为萃取剂，所以也叫溶剂萃取。作为萃取剂，所以也叫溶剂萃取。2 2、影响因素、影响因素、影响因素、影响因素（1 1）溶解度的大小）溶解度的大小）溶解度的大小）溶解度的大小：选择合适溶剂，一般遵守：选择合适溶剂，一般遵守：选择合适溶剂，一般遵守：选择合适溶剂，一般遵守“相似相溶相似相溶相似相溶相似相溶”的原则。的原则。的原则。的原则。（2 2）扩散速度：）扩散速度：）扩散速度：）扩散速度：增加温度、降低溶液的黏度、增加扩散面增加温度、降低溶液的黏度、增加扩散面增加温度、降低溶液的黏度、增加扩散面增加温度、降低溶液的黏度、增加扩散面积、减少扩散距离、搅拌和延长时间等。积、减少扩散距离、搅拌和延长时间等。积、减少扩散距离、搅拌和延长时间等。积、减少扩散距离、搅拌和延长时间等。n n提取原则：提取原则：提取原则：提取原则：“少量多次少量多次少量多次少量多次”，对于等量的提取溶液，分多，对于等量的提取溶液，分多，对于等量的提取溶液，分多，对于等量的提取溶液，分多次提取比一次提取的效果好。次提取比一次提取的效果好。次提取比一次提取的效果好。次提取比一次提取的效果好。（二）提取方法（二）提取方法1 1、水溶液提取、水溶液提取、水溶液提取、水溶液提取2 2、表面活性剂提取、表面活性剂提取、表面活性剂提取、表面活性剂提取3 3、有机溶剂萃取、有机溶剂萃取、有机溶剂萃取、有机溶剂萃取1、水溶液提取、水溶液提取n n水溶液（一般为缓冲液）是生物药物提取中最常用的溶剂，水溶液（一般为缓冲液）是生物药物提取中最常用的溶剂，水溶液（一般为缓冲液）是生物药物提取中最常用的溶剂，水溶液（一般为缓冲液）是生物药物提取中最常用的溶剂，可以利用可以利用可以利用可以利用水或稀酸、稀碱、稀盐溶液水或稀酸、稀碱、稀盐溶液水或稀酸、稀碱、稀盐溶液水或稀酸、稀碱、稀盐溶液进行提取。进行提取。进行提取。进行提取。n n“盐溶盐溶盐溶盐溶”作用作用作用作用：盐离子的存在能减弱生物分子间离子键及：盐离子的存在能减弱生物分子间离子键及：盐离子的存在能减弱生物分子间离子键及：盐离子的存在能减弱生物分子间离子键及氢键的作用力，氢键的作用力，氢键的作用力，氢键的作用力，稀盐溶液稀盐溶液稀盐溶液稀盐溶液可促进蛋白质等生物大分子的溶可促进蛋白质等生物大分子的溶可促进蛋白质等生物大分子的溶可促进蛋白质等生物大分子的溶解。解。解。解。n n“盐解盐解盐解盐解”作用作用作用作用：某些与细胞结构结合牢固的生物活性物质，：某些与细胞结构结合牢固的生物活性物质，：某些与细胞结构结合牢固的生物活性物质，：某些与细胞结构结合牢固的生物活性物质，在提取时采用在提取时采用在提取时采用在提取时采用高浓度盐溶液高浓度盐溶液高浓度盐溶液高浓度盐溶液（如（如（如（如4mol/L4mol/L盐酸胍，盐酸胍，盐酸胍，盐酸胍，8mol/L8mol/L脲或其他变性剂）。脲或其他变性剂）。脲或其他变性剂）。脲或其他变性剂）。2、表面活性剂提取、表面活性剂提取n n一些采用水盐系统难于提取的一些采用水盐系统难于提取的一些采用水盐系统难于提取的一些采用水盐系统难于提取的蛋白质、酶、核酸蛋白质、酶、核酸蛋白质、酶、核酸蛋白质、酶、核酸，可采用，可采用，可采用，可采用表面活性剂提取。表面活性剂提取。表面活性剂提取。表面活性剂提取。n n离子表面活性剂离子表面活性剂离子表面活性剂离子表面活性剂（如胆酸盐、十二烷基磺酸钠）（如胆酸盐、十二烷基磺酸钠）（如胆酸盐、十二烷基磺酸钠）（如胆酸盐、十二烷基磺酸钠）如：十二烷基磺酸钠（如：十二烷基磺酸钠（如：十二烷基磺酸钠（如：十二烷基磺酸钠（SDSSDS），利于破坏核酸与蛋白质），利于破坏核酸与蛋白质），利于破坏核酸与蛋白质），利于破坏核酸与蛋白质的离子键合，对核酸酶又有一定抑制作用，因此常用于核的离子键合，对核酸酶又有一定抑制作用，因此常用于核的离子键合，对核酸酶又有一定抑制作用，因此常用于核的离子键合，对核酸酶又有一定抑制作用，因此常用于核酸的提取。酸的提取。酸的提取。酸的提取。n n非离子表面活性剂（非离子表面活性剂（非离子表面活性剂（非离子表面活性剂（如吐温如吐温如吐温如吐温6060、吐温、吐温、吐温、吐温8080等）。等）。等）。等）。3、有机溶剂萃取、有机溶剂萃取n n对于水不溶性的对于水不溶性的对于水不溶性的对于水不溶性的脂类、脂蛋白、膜蛋白结合酶脂类、脂蛋白、膜蛋白结合酶脂类、脂蛋白、膜蛋白结合酶脂类、脂蛋白、膜蛋白结合酶等，可采用等，可采用等，可采用等，可采用有机溶剂进行提取。有机溶剂进行提取。有机溶剂进行提取。有机溶剂进行提取。n n常见的有机提取溶剂有常见的有机提取溶剂有常见的有机提取溶剂有常见的有机提取溶剂有乙醇、乙醇、乙醇、乙醇、丙酮丙酮丙酮丙酮、丁醇、丁醇、丁醇、丁醇。n n单一溶剂分离法单一溶剂分离法单一溶剂分离法单一溶剂分离法n n多种溶剂组合分离法多种溶剂组合分离法多种溶剂组合分离法多种溶剂组合分离法如先用如先用如先用如先用丙酮丙酮丙酮丙酮，再用，再用，再用，再用乙醇乙醇乙醇乙醇，最后用，最后用，最后用，最后用乙醚乙醚乙醚乙醚提取，可以从提取，可以从提取，可以从提取，可以从动物脑动物脑动物脑动物脑中依次分离出中依次分离出中依次分离出中依次分离出胆固醇胆固醇胆固醇胆固醇、卵磷脂和、卵磷脂和、卵磷脂和、卵磷脂和脑磷脂脑磷脂脑磷脂脑磷脂。3、有机溶剂萃取、有机溶剂萃取n n常用丙酮处理某些生化原材料，制成常用丙酮处理某些生化原材料，制成常用丙酮处理某些生化原材料，制成常用丙酮处理某些生化原材料，制成“丙酮粉丙酮粉丙酮粉丙酮粉”。作用：作用：作用：作用：n n使材料脱水、脱脂；使材料脱水、脱脂；使材料脱水、脱脂；使材料脱水、脱脂；n n细胞结构松散，增加稳定性，有利于活性成分的提取；细胞结构松散，增加稳定性，有利于活性成分的提取；细胞结构松散，增加稳定性，有利于活性成分的提取；细胞结构松散，增加稳定性，有利于活性成分的提取；n n同时又减少了体积，便于贮存和运输。同时又减少了体积，便于贮存和运输。同时又减少了体积，便于贮存和运输。同时又减少了体积，便于贮存和运输。n n应用丙酮粉提取，可以减少提取液的乳化程度及黏度，有应用丙酮粉提取，可以减少提取液的乳化程度及黏度，有应用丙酮粉提取，可以减少提取液的乳化程度及黏度，有应用丙酮粉提取，可以减少提取液的乳化程度及黏度，有利于离心与过滤操作。利于离心与过滤操作。利于离心与过滤操作。利于离心与过滤操作。4、双水相萃取技术、双水相萃取技术n n两种亲水性聚合物混合溶于水中，低浓度时可以得到均匀两种亲水性聚合物混合溶于水中，低浓度时可以得到均匀两种亲水性聚合物混合溶于水中，低浓度时可以得到均匀两种亲水性聚合物混合溶于水中，低浓度时可以得到均匀单项液体体系；随着各自浓度的增加，溶液会变得浑浊；单项液体体系；随着各自浓度的增加，溶液会变得浑浊；单项液体体系；随着各自浓度的增加，溶液会变得浑浊；单项液体体系；随着各自浓度的增加，溶液会变得浑浊；当各自达到一定浓度时，就会产生互不相溶的两相。两相当各自达到一定浓度时，就会产生互不相溶的两相。两相当各自达到一定浓度时，就会产生互不相溶的两相。两相当各自达到一定浓度时，就会产生互不相溶的两相。两相都以水分为主，所以形成高聚物都以水分为主，所以形成高聚物都以水分为主，所以形成高聚物都以水分为主，所以形成高聚物-高聚物双水相体系。高聚物双水相体系。高聚物双水相体系。高聚物双水相体系。n n类型：类型：类型：类型：（1 1）高聚物）高聚物）高聚物）高聚物/高聚物双水相体系高聚物双水相体系高聚物双水相体系高聚物双水相体系（2 2）高聚物）高聚物）高聚物）高聚物/无机盐双水相体系无机盐双水相体系无机盐双水相体系无机盐双水相体系（3 3）低分子有机物）低分子有机物）低分子有机物）低分子有机物/无机盐双水相体系无机盐双水相体系无机盐双水相体系无机盐双水相体系（4 4）表面活性剂双水相体系）表面活性剂双水相体系）表面活性剂双水相体系）表面活性剂双水相体系双水相的形成双水相的形成 如葡聚糖与聚乙二醇按一定比例与水混合，静置如葡聚糖与聚乙二醇按一定比例与水混合，静置如葡聚糖与聚乙二醇按一定比例与水混合，静置如葡聚糖与聚乙二醇按一定比例与水混合，静置平衡后，分成互不相溶的两个水相，上相富含平衡后，分成互不相溶的两个水相，上相富含平衡后，分成互不相溶的两个水相，上相富含平衡后，分成互不相溶的两个水相，上相富含PEGPEG，下相富含葡聚糖，下相富含葡聚糖，下相富含葡聚糖，下相富含葡聚糖5、超临界流体萃取技术、超临界流体萃取技术在在超超临临界界区区，无无论论压压力力有有多多高高，分分子子之之间间的的距距离离会会缩缩小小，密密度度会会增增大大，但但分分子子之之间间都都有有一一定定的的距距离离，依依旧旧不不会会变变成成液液体体。这这种种既既不不是是气气体体也也不不是是液液体体的的物物质质状状态态，称为称为“流体流体”，即，即超临界流体。超临界流体。常常见见的的超超临临界界流流体体还还有有二二氧氧化化碳碳、乙烷、丙烷乙烷、丙烷等。等。超超临临界界状状态态下下的的流流体体对对溶溶质质的的溶溶解解度度大大大大增增加加，是是良良好好的的分分离离介介质质，根根据据这这些些特特性性发发展展起起来来的的萃萃取技术称为超临界流体萃取技术。取技术称为超临界流体萃取技术。80年年代代超超临临界界二二氧氧化化碳碳萃萃取取技技术术泛泛用用于于香香料料的的提提取取。90年年代代后后，超超临临界界二二氧氧化化碳碳萃萃取取技技术用于从药用植物中提取药用有效成分等。术用于从药用植物中提取药用有效成分等。CO2超临界萃取装置超临界萃取装置固液分离技术固液分离技术固液分离技术固液分离技术膜分离技术膜分离技术膜分离技术膜分离技术过滤分离技术过滤分离技术过滤分离技术过滤分离技术离心分离技术离心分离技术离心分离技术离心分离技术传统过滤技术传统过滤技术传统过滤技术传统过滤技术离心过滤技术离心过滤技术离心过滤技术离心过滤技术离心沉降技术离心沉降技术离心沉降技术离心沉降技术（一）过滤分离技术（一）过滤分离技术n n1 1、定定定定义义义义：以以以以多多多多孔孔孔孔性性性性物物物物质质质质为为为为过过过过滤滤滤滤介介介介质质质质，在在在在外外外外力力力力（重重重重力力力力、压压压压力力力力或或或或离离离离心心心心力力力力）作作作作用用用用下下下下，流流流流体体体体（液液液液体体体体或或或或气气气气体体体体）及及及及小小小小颗颗颗颗粒粒粒粒固固固固体体体体通通通通过过过过介介介介质质质质孔孔孔孔道道道道，而而而而大大大大的的的的固固固固体体体体颗颗颗颗粒粒粒粒被被被被截截截截留留留留，从从从从而而而而实实实实现现现现流流流流体体体体与与与与固体颗粒分离的技术。固体颗粒分离的技术。固体颗粒分离的技术。固体颗粒分离的技术。n n2 2、分类：、分类：、分类：、分类：（1 1）重力过滤重力过滤重力过滤重力过滤（2 2）加压过滤加压过滤加压过滤加压过滤（3 3）真空过滤真空过滤真空过滤真空过滤（4 4）离心过滤离心过滤离心过滤离心过滤（5 5）膜过滤膜过滤膜过滤膜过滤利用悬浮液自身的重力为过滤动力，速度慢，效率低利用悬浮液自身的重力为过滤动力，速度慢，效率低利用气压或泵为过滤动力，推动液体前进，常用的方法利用气压或泵为过滤动力，推动液体前进，常用的方法反向端抽真空，形成负压，抽出液体，设备成本高反向端抽真空，形成负压，抽出液体，设备成本高利用离心力作为料液推动力，速度快，成本高利用离心力作为料液推动力，速度快，成本高利用选择性半透膜作为分离介质层，允许混合物中的某利用选择性半透膜作为分离介质层，允许混合物中的某利用选择性半透膜作为分离介质层，允许混合物中的某利用选择性半透膜作为分离介质层，允许混合物中的某些组分透过而截留其他组分的一种分离技术。些组分透过而截留其他组分的一种分离技术。些组分透过而截留其他组分的一种分离技术。些组分透过而截留其他组分的一种分离技术。重力过滤重力过滤加压过滤加压过滤真空过滤真空过滤离心过滤离心过滤（一）过滤分离技术（一）过滤分离技术3、过滤介质和助滤剂、过滤介质和助滤剂（1）过滤介质：）过滤介质：滤布滤布或或膜膜（2）助助滤滤剂剂：要要求求为为惰惰性性物物质质、无无毒毒、有有一一定细毒及硬度，成本低廉。定细毒及硬度，成本低廉。常常用用有有：硅硅藻藻土土、纸纸浆浆、石石棉棉、纤纤维维素素等等过滤介质过滤介质介质种类介质种类介质种类介质种类材料材料材料材料应用应用应用应用无定形颗粒无定形颗粒无定形颗粒无定形颗粒煤渣、沙粒、活性炭煤渣、沙粒、活性炭煤渣、沙粒、活性炭煤渣、沙粒、活性炭澄清过滤澄清过滤澄清过滤澄清过滤成形颗粒成形颗粒成形颗粒成形颗粒烧结金属、玻璃、塑料烧结金属、玻璃、塑料烧结金属、玻璃、塑料烧结金属、玻璃、塑料澄清过滤澄清过滤澄清过滤澄清过滤非金属织布类非金属织布类非金属织布类非金属织布类棉布、化学纤维棉布、化学纤维棉布、化学纤维棉布、化学纤维普通过滤普通过滤普通过滤普通过滤金属织布类金属织布类金属织布类金属织布类不锈钢丝网不锈钢丝网不锈钢丝网不锈钢丝网普通过滤普通过滤普通过滤普通过滤无纺品无纺品无纺品无纺品滤纸、无纺滤布、滤膜滤纸、无纺滤布、滤膜滤纸、无纺滤布、滤膜滤纸、无纺滤布、滤膜精密过滤精密过滤精密过滤精密过滤RETURN（二）离心分离技术（二）离心分离技术1、定义、定义n n离离离离心心心心分分分分离离离离技技技技术术术术是是是是利利利利用用用用旋旋旋旋转转转转产产产产生生生生的的的的离离离离心心心心力力力力的的的的作作作作用用用用，促使不同大小、不同密度的颗粒分离的技术。促使不同大小、不同密度的颗粒分离的技术。促使不同大小、不同密度的颗粒分离的技术。促使不同大小、不同密度的颗粒分离的技术。2、分类、分类n n按分离原理分按分离原理分按分离原理分按分离原理分2 2种：离心沉降、离心过滤种：离心沉降、离心过滤种：离心沉降、离心过滤种：离心沉降、离心过滤n n按工作目的分按工作目的分按工作目的分按工作目的分2 2种：制备、分析种：制备、分析种：制备、分析种：制备、分析n n按离心速度分按离心速度分按离心速度分按离心速度分3 3种：低速、高速、超速种：低速、高速、超速种：低速、高速、超速种：低速、高速、超速离心机低速离心机低速离心机高速冷冻离心机高速冷冻离心机不同转速离心机比较不同转速离心机比较类型类型类型类型低速离心机低速离心机低速离心机低速离心机高速离心机高速离心机高速离心机高速离心机超速离心机超速离心机超速离心机超速离心机转速转速转速转速rpmrpm80008000100001000025000250002500025000150000150000RCFRCF（g g）10000氧氧氧氧化化化化铝铝铝铝硅硅硅硅胶胶胶胶氧化镁氧化镁氧化镁氧化镁碳酸钙碳酸钙碳酸钙碳酸钙磷酸钙磷酸钙磷酸钙磷酸钙石膏石膏石膏石膏纤维素纤维素纤维素纤维素淀粉和糖。淀粉和糖。淀粉和糖。淀粉和糖。活性炭活性炭活性炭活性炭白陶土白陶土白陶土白陶土氧化铝氧化铝氧化铝氧化铝n大孔吸附树脂大孔吸附树脂可分为可分为非极性、中等极性、非极性、中等极性、极性和强极性吸附剂极性和强极性吸附剂四类。四类。美国罗姆美国罗姆-哈斯公司：哈斯公司：Amberlite系列；系列；日本三菱化成公司：日本三菱化成公司：Diaion系列。系列。吸附剂及被吸附物极性对吸附的影响吸附剂及被吸附物极性对吸附的影响“类似物容易吸附类似物类似物容易吸附类似物类似物容易吸附类似物类似物容易吸附类似物”的原则的原则的原则的原则：n n极极极极性性性性吸吸吸吸附附附附剂剂剂剂易易易易吸吸吸吸附附附附极极极极性性性性物物物物质质质质，非非非非极极极极性性性性吸吸吸吸附附附附剂剂剂剂易易易易吸吸吸吸附附附附非极性物质非极性物质非极性物质非极性物质；n n极性吸附剂适宜从非极性溶剂中吸附极性物质；极性吸附剂适宜从非极性溶剂中吸附极性物质；极性吸附剂适宜从非极性溶剂中吸附极性物质；极性吸附剂适宜从非极性溶剂中吸附极性物质；n n非极性吸附剂适宜从极性溶剂中吸附非极性物质。非极性吸附剂适宜从极性溶剂中吸附非极性物质。非极性吸附剂适宜从极性溶剂中吸附非极性物质。非极性吸附剂适宜从极性溶剂中吸附非极性物质。洗脱剂的选择洗脱剂的选择n n极性溶质极性溶质：极性大的溶剂洗脱能力就大；：极性大的溶剂洗脱能力就大；n n非极性溶质非极性溶质：极性小的溶剂洗脱能力就大。：极性小的溶剂洗脱能力就大。n n常用洗脱剂排序（极性增大）：常用洗脱剂排序（极性增大）：常用洗脱剂排序（极性增大）：常用洗脱剂排序（极性增大）：石油醚石油醚石油醚石油醚甲苯甲苯甲苯甲苯乙醚乙醚乙醚乙醚氯仿氯仿氯仿氯仿乙酸乙酯乙酸乙酯乙酸乙酯乙酸乙酯丙酮丙酮丙酮丙酮乙醇乙醇乙醇乙醇甲醇甲醇甲醇甲醇 水水水水 乙酸乙酸乙酸乙酸 氧化铝或硅胶氧化铝或硅胶(极性强极性强)为吸附剂为吸附剂n n洗脱剂从极性低的开始洗脱剂从极性低的开始洗脱剂从极性低的开始洗脱剂从极性低的开始逐渐增加极性逐渐增加极性逐渐增加极性逐渐增加极性。n n次序：石油醚、甲苯、氯仿、乙酸乙酯、次序：石油醚、甲苯、氯仿、乙酸乙酯、次序：石油醚、甲苯、氯仿、乙酸乙酯、次序：石油醚、甲苯、氯仿、乙酸乙酯、丙酮、乙醇、甲醇、水丙酮、乙醇、甲醇、水丙酮、乙醇、甲醇、水丙酮、乙醇、甲醇、水、乙酸、乙酸、乙酸、乙酸。活性炭活性炭(非极性非极性)为吸附剂为吸附剂n n洗脱剂从极性高的开始洗脱剂从极性高的开始洗脱剂从极性高的开始洗脱剂从极性高的开始逐渐降低极性逐渐降低极性逐渐降低极性逐渐降低极性。n n次序：水、乙醇、甲醇、乙酸乙酯、丙酮、氯仿。次序：水、乙醇、甲醇、乙酸乙酯、丙酮、氯仿。次序：水、乙醇、甲醇、乙酸乙酯、丙酮、氯仿。次序：水、乙醇、甲醇、乙酸乙酯、丙酮、氯仿。吸附层析装置吸附层析装置（2）凝胶过滤层析）凝胶过滤层析gel chromatographygel chromatographyn n凝凝凝凝胶胶胶胶过过过过滤滤滤滤层层层层析析析析也也也也称称称称分分分分子子子子筛筛筛筛层层层层析析析析、排排排排阻阻阻阻层层层层析析析析，是是是是利利利利用用用用具具具具有有有有一一一一定定定定孔孔孔孔径径径径大大大大小小小小的的的的多多多多孔孔孔孔凝凝凝凝胶胶胶胶作作作作固固固固定定定定相相相相的的的的层层层层析析析析技技技技术术术术。当当当当混混混混合合合合物物物物随随随随流流流流动动动动相相相相经经经经过过过过凝凝凝凝胶胶胶胶层层层层析析析析柱柱柱柱时时时时，其其其其中中中中各各各各组组组组分分分分按按按按其其其其分分分分子子子子大大大大小小小小不不不不同同同同而被分离的技术。而被分离的技术。而被分离的技术。而被分离的技术。特点：特点：特点：特点：n n该法设备简单、操作方便、重复性好、样品回收率高。该法设备简单、操作方便、重复性好、样品回收率高。该法设备简单、操作方便、重复性好、样品回收率高。该法设备简单、操作方便、重复性好、样品回收率高。原理：原理：原理：原理：n n凝凝凝凝胶胶胶胶是是是是一一一一种种种种不不不不带带带带电电电电的的的的具具具具有有有有三三三三维维维维空空空空间间间间的的的的多多多多孔孔孔孔网网网网状状状状结结结结构构构构、呈呈呈呈珠珠珠珠状状状状颗颗颗颗粒粒粒粒的的的的物物物物质质质质，每每每每个个个个颗颗颗颗粒粒粒粒的的的的细细细细微微微微结结结结构构构构及及及及筛筛筛筛孔孔孔孔的的的的直直直直径径径径均均均均匀匀匀匀一一一一致致致致，像像像像筛筛筛筛子子子子；小小小小的的的的分分分分子子子子可可可可以以以以进进进进入入入入凝凝凝凝胶胶胶胶网网网网孔孔孔孔，而而而而大大大大的的的的分分分分子子子子则则则则排阻于颗粒之外。排阻于颗粒之外。排阻于颗粒之外。排阻于颗粒之外。n n当当当当含含含含有有有有分分分分子子子子大大大大小小小小不不不不一一一一的的的的蛋蛋蛋蛋白白白白质质质质混混混混合合合合物物物物样样样样品品品品加加加加到到到到用用用用此此此此类类类类凝凝凝凝胶胶胶胶颗颗颗颗粒粒粒粒装装装装填填填填而而而而成成成成的的的的层层层层析析析析柱柱柱柱上上上上时时时时，这这这这些些些些物物物物质质质质即即即即随随随随洗洗洗洗脱脱脱脱液液液液的的的的流流流流动动动动而而而而发发发发生生生生移移移移动动动动。大大大大分分分分子子子子物物物物质质质质沿沿沿沿凝凝凝凝胶胶胶胶颗颗颗颗粒粒粒粒间间间间隙隙隙隙随随随随洗洗洗洗脱脱脱脱液液液液移移移移动动动动，流流流流程程程程短短短短，移移移移动动动动速速速速率率率率快快快快，先先先先被被被被洗洗洗洗出出出出层层层层析析析析柱柱柱柱；而而而而小小小小分分分分子子子子物物物物质质质质可可可可通通通通过过过过凝凝凝凝胶胶胶胶网网网网孔孔孔孔进进进进入入入入颗颗颗颗粒粒粒粒内内内内部部部部，然然然然后后后后再再再再扩扩扩扩散散散散出出出出来来来来，故故故故流流流流程程程程长长长长，移移移移动动动动速速速速度度度度慢慢慢慢，最最最最后后后后被被被被洗洗洗洗出出出出层层层层析析析析柱柱柱柱，从从从从而而而而使使使使样样样样品品品品中中中中不不不不同同同同大大大大小小小小的分子彼此获得分离。的分子彼此获得分离。的分子彼此获得分离。的分子彼此获得分离。凝胶过滤层析原理凝胶过滤层析原理凝胶过滤凝胶过滤凝胶过滤凝胶过滤适适适适合合合合于于于于分分分分离离离离蛋蛋蛋蛋白白白白质质质质、酶酶酶酶、核核核核酸酸酸酸、抗体等生物大分子抗体等生物大分子抗体等生物大分子抗体等生物大分子（3）离子交换层析）离子交换层析ion exchange chromatography基本原理：基本原理：n n离子交换层析：利用溶液中离子交换层析：利用溶液中离子交换层析：利用溶液中离子交换层析：利用溶液中带电粒子带电粒子带电粒子带电粒子与离子交换与离子交换与离子交换与离子交换剂之间剂之间剂之间剂之间结合力结合力结合力结合力的差异进行物质分离的操作方法。的差异进行物质分离的操作方法。的差异进行物质分离的操作方法。的差异进行物质分离的操作方法。n n带电粒子与离子交换剂间的作用力是带电粒子与离子交换剂间的作用力是带电粒子与离子交换剂间的作用力是带电粒子与离子交换剂间的作用力是静电力静电力静电力静电力。n n电荷密度、电荷种类电荷密度、电荷种类电荷密度、电荷种类电荷密度、电荷种类离子交换层析原理离子交换层析原理离子交换剂离子交换剂n n离离离离子子子子交交交交换换换换剂剂剂剂：由由由由惰惰惰惰性性性性的的的的不不不不溶溶溶溶性性性性载载载载体体体体、功功功功能能能能基基基基团团团团和和和和平衡离子平衡离子平衡离子平衡离子组成。组成。组成。组成。n n阳离子阳离子阳离子阳离子交换剂：平衡离子带交换剂：平衡离子带交换剂：平衡离子带交换剂：平衡离子带正电荷正电荷正电荷正电荷。n n阴离子阴离子阴离子阴离子交换剂：平衡离子带交换剂：平衡离子带交换剂：平衡离子带交换剂：平衡离子带负电荷负电荷负电荷负电荷。n nRR-XX+Y+Y+RR-Y Y+X+X+n nRR-表表表表示示示示阳阳阳阳离离离离子子子子交交交交换换换换剂剂剂剂的的的的功功功功能能能能基基基基团团团团和和和和载载载载体体体体；XX+为为为为平衡离子平衡离子平衡离子平衡离子；Y Y+为为为为交换离子交换离子交换离子交换离子。离子交换树脂吸附和洗脱过程离子交换树脂吸附和洗脱过程（1 1）X X+为平衡离子，为平衡离子，YHYH+及及Z Z+为待分离离子；为待分离离子；（2 2）YHYH+和和Z Z+取代取代X X+而被吸附；而被吸附；（3 3）加碱后）加碱后YHYH+失去正电荷，被洗脱；失去正电荷，被洗脱；（4 4）提高）提高X X+的浓度取代出的浓度取代出Z Z+离子交换的基质离子交换的基质n n带带带带有有有有正正正正电电电电荷荷荷荷的的的的称称称称之之之之阴阴阴阴离离离离子子子子交交交交换换换换树树树树脂脂脂脂，如如如如：二二二二乙乙乙乙氨氨氨氨基基基基乙乙乙乙基基基基纤纤纤纤维维维维素素