《生物制药工艺学》课程教学资源（PPT课件）分离技术（固相析出分离法、吸附法、离子交换法、凝胶层、亲和层析、离心技术、膜分离技术、制备型高效液相色谱）

分离技术 生物制药工艺学第四章到第十一章

分离技术 生物制药工艺学第四章到第十一章

第四章固相析出分离法 改变溶液条件,使溶质以固体形式从溶液中分岀的操作技术 称为固相析出分离法。析出物为晶体时称为结晶;析出物 为无定形固体称为沉淀法。固相析出法主要有盐析法,有 机溶剂沉淀法,等电点沉淀法,结晶法等。 盐析法是利用各种生物分子在浓盐溶液中溶解度的差异,通 过向溶液中引入一定数量的中性盐,使目的物或杂蛋白以 沉淀析出,达到纯化目的的方法 盐析的机制:高浓度的中性盐溶液中存在着大量的带电荷的 盐离子,它们能够中和生物分子表面的电荷,使之赖以稳 定的双电层受损,从而破坏分子外围的水化层;另外,大 量盐离子自身的水合作用降低了自由水的浓度,从另一方 面摧毁了水化层,使生物分子相互聚集而沉淀

第四章 固相析出分离法 改变溶液条件，使溶质以固体形式从溶液中分出的操作技术 称为固相析出分离法。析出物为晶体时称为结晶；析出物 为无定形固体称为沉淀法。固相析出法主要有盐析法，有 机溶剂沉淀法，等电点沉淀法，结晶法等。 盐析法是利用各种生物分子在浓盐溶液中溶解度的差异，通 过向溶液中引入一定数量的中性盐，使目的物或杂蛋白以 沉淀析出，达到纯化目的的方法。 盐析的机制：高浓度的中性盐溶液中存在着大量的带电荷的 盐离子，它们能够中和生物分子表面的电荷，使之赖以稳 定的双电层受损，从而破坏分子外围的水化层；另外，大 量盐离子自身的水合作用降低了自由水的浓度，从另一方 面摧毁了水化层，使生物分子相互聚集而沉淀

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。 主要机理:(1)亲水性有机溶剂加入溶液后降低了介质的介电 常数,使得溶质分子之间的静电引力增加,聚集形成沉淀 (2)水溶性有机溶剂本身的水合作用降低了自由水的浓度,压 缩了亲水溶质分子表面原有水化层的厚度,降低了它的亲 水性,导致脱水凝集 等电点沉淀法 两性电解质,在溶液pH处于等电点(p)时分子表面净电 荷为零,导致赖以稳定的双电层及水化膜的削弱或破坏, 分子间引力增加,溶解度降低。调节溶解的pH值,使两性 溶质溶解度下降,析出沉淀的操作

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。 主要机理：（1)亲水性有机溶剂加入溶液后降低了介质的介电 常数，使得溶质分子之间的静电引力增加，聚集形成沉淀。 (2)水溶性有机溶剂本身的水合作用降低了自由水的浓度，压 缩了亲水溶质分子表面原有水化层的厚度，降低了它的亲 水性，导致脱水凝集。 等电点沉淀法 两性电解质，在溶液pH处于等电点（pI）时分子表面净电 荷为零，导致赖以稳定的双电层及水化膜的削弱或破坏， 分子间引力增加，溶解度降低。调节溶解的pH值，使两性 溶质溶解度下降，析出沉淀的操作

结晶法 改变溶液的某些条件,使其中的溶质以结晶态析岀的过 程称作结晶 (一)盐析结晶法 这是生化制药中应用最多的结晶方法。其作用是通过向 结晶溶液中引入中性盐,逐渐降低溶质的溶解度使其 过饱和,经过一定时间后晶体形成并逐渐长大 (二)透析结晶 (三)有机溶剂结晶 (四)等电点结晶 (五)温度诱导结晶

结晶法 改变溶液的某些条件，使其中的溶质以结晶态析出的过 程称作结晶。 （一）盐析结晶法 这是生化制药中应用最多的结晶方法。其作用是通过向 结晶溶液中引入中性盐，逐渐降低溶质的溶解度使其 过饱和，经过一定时间后晶体形成并逐渐长大。 （二）透析结晶 （三）有机溶剂结晶 （四）等电点结晶 （五）温度诱导结晶

第五章吸附法 吸附是物质分子在两相界面上浓度的增加。 由于界面上的分子同时受到不相等的两相分子的 作用力,因此界面分子的力场是不饱和的,即 存在一种固体的表面力,它能从外界吸附分子 原子或离子,并在吸附剂表面附近形成多分子 层或单分子层。我们称物质从流动性(气或液 相)浓缩到固体表面从而达到分离的过程称为 吸附作用。把在表面上能发生吸附作用的固体 称为吸附剂;将被吸附的物质称为吸附物

第五章 吸附法 吸附是物质分子在两相界面上浓度的增加。 由于界面上的分子同时受到不相等的两相分子的 作用力，因此界面分子的力场是不饱和的，即 存在一种固体的表面力，它能从外界吸附分子、 原子或离子，并在吸附剂表面附近形成多分子 层或单分子层。我们称物质从流动性（气或液 相）浓缩到固体表面从而达到分离的过程称为 吸附作用。把在表面上能发生吸附作用的固体 称为吸附剂；将被吸附的物质称为吸附物

0a00 预处理样 吸附洗杂 洗脱再生

预处理 上样 吸附 洗杂 洗脱 再生

常用吸附剂: 1)活性炭是一种吸附能力很强的非极性吸附剂,其吸附作 用在水溶液中最强,在有机溶剂中较弱,吸附能力的 顺序:水>乙醇>甲醇>乙酸乙酯>丙酮>氯仿。 2)人造沸石 人造沸石是一种人工合成的无机阳离子交换剂。用于细 胞色素C的分离 3)磷酸钙凝胶 在蛋白质的分离、精制中,较为常用的吸附剂为磷酸钙 凝胶。(羟基磷灰石)活性部位为钙离子。 4)白陶土 5)氢氧化铝凝胶 用于蛋白质及酶的分离

常用吸附剂： 1)活性炭是一种吸附能力很强的非极性吸附剂，其吸附作 用在水溶液中最强，在有机溶剂中较弱，吸附能力的 顺序：水>乙醇>甲醇>乙酸乙酯>丙酮>氯仿。 2)人造沸石 人造沸石是一种人工合成的无机阳离子交换剂。用于细 胞色素C的分离。 3)磷酸钙凝胶 在蛋白质的分离、精制中，较为常用的吸附剂为磷酸钙 凝胶。（羟基磷灰石）活性部位为钙离子。 4)白陶土 5)氢氧化铝凝胶 用于蛋白质及酶的分离

6)氧化铝 活性氧化铝是最常用的一种吸附剂,特别适于亲脂性成 分的分离,广泛地用于在醇,酚,生物碱,染料,甾 体化合物,苷类,氨基酸,蛋白质以及维生素等物质 的分离 7)l胶 最常用 8)滑石粉惰性助滤剂 9)硅藻土惰性助滤剂 10)皂土 l1)聚酰胺粉 12)大孔网格聚合物吸附树脂 极性,弱极性,非极性大孔吸附树脂 强酸性,弱酸性,强碱性,弱碱性等

6)氧化铝 活性氧化铝是最常用的一种吸附剂，特别适于亲脂性成 分的分离，广泛地用于在醇，酚，生物碱，染料，甾 体化合物，苷类，氨基酸，蛋白质以及维生素等物质 的分离。 7)硅胶 最常用 8)滑石粉 惰性 助滤剂 9)硅藻土 惰性 助滤剂 10)皂土 11)聚酰胺粉 12)大孔网格聚合物吸附树脂 极性，弱极性，非极性大孔吸附树脂 强酸性，弱酸性，强碱性，弱碱性等

第六章离子交换法 离子交换法是利用溶液中各种带电粒子与离子交换剂之 间结合力的差异进行物质分离的操作方法。带电粒子 与离子交换剂间的作用力是静电力。它们结合是可逆 的,在一定条件下能够结合,条件改变后也能被释放 出来。离子交换剂由惰性的不溶性载体,功能基团和 平衡离子组成

第六章 离子交换法 离子交换法是利用溶液中各种带电粒子与离子交换剂之 间结合力的差异进行物质分离的操作方法。带电粒子 与离子交换剂间的作用力是静电力。它们结合是可逆 的，在一定条件下能够结合，条件改变后也能被释放 出来。离子交换剂由惰性的不溶性载体，功能基团和 平衡离子组成

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