生物工程专题讲座结课论文(5)

生物工程专题讲座结课论文

1.色层分离的特点：

①分离效率高：色谱分离的效率是所有分离纯化技术中最高的，每米柱长的理论塔板数可达几千至几十万块塔板数。

②应用范围广：从极性到非极性、离子型到非离子型、小分子到大分子、无机到有机及生物活性物质、以及热稳定到热不稳定的化合物，都可用色谱方法分离。 ③操作参数多：不同的固定相和流动相状态，固定相可用液、固两大类，流动相可用气体、液体或超临界流体；不同的洗脱方法，如前沿分析、置换展开、洗脱展开等；不同的操作条件，如温度、pH、离子强度和流动相速率等。

④高灵敏度的在线检测：可保证在要求的纯度下得到最高的产率。

⑤快速分离：高效细颗粒层析剂和高压液相色层分离技术的采用，保证了在高分离效率前提下的高分离速率。

⑥过程自动化操作：包括自动进样、分离后的样品馏份自动收集、未达到要求纯度的馏份的再循环分离等。

2.各种色谱法的原理及优缺点

①离子交换色谱：利用被分离的各组分的电荷性质及数量不同，与离子交换剂的吸附和交换能力的不同而达到分离的目的，其过程适于带电荷的大、中、小及生物活性或非生物活性物质分离纯化，纯化效率较高，应用广泛，可用于实验室和工业生产，可柱式操作也可搅拌式操作。缺点：操作较复杂，测试消耗较大，成本高，有稀释作用，放大困难，离子交换剂需再生后方可再用。

②吸附色谱：依靠范德华力，极性氢键等作用将分离物质吸附于吸附剂上然后改变条件洗脱，达到纯化目的。特点是吸附剂种类繁多，可选择范围和应用范围广，吸附和解吸条件温和，不需复杂的再生，可柱式式搅拌式操作。但选择性低，柱式操作放大困难。

③亲和色谱：依据目的物与专性配基的相互作用进行分离。优点；选择性极高，纯化倍数和效率高，生物活性收率高，可从较复杂的混合物直接分离目的产物。缺点：成本高，配基亲和稳定性差，使用寿命有限，亲和材料制备复杂，放大困难。

④疏水色谱：依靠疏水相互作用进行分离。应用广，选择性较好，使用稳定性好，但成本较高，放大困难，需严格控制条件，保证活性收率。

⑤凝胶色谱：依据分子大小进行分离。其适合生物大分子的分离纯化，分离条件温和，活性收率较高，选择性和分辨高，应用广，可工业应用，但放大较困难，稀释度高，操作不易掌握。

⑥反相色谱：以有机溶剂为固定相，含水的溶剂为流动相所进行的层析分离技术，特点：反相层析可用来分离非相性、极性和离子化合物，分离效果好、速度快、方法的后处理比较方便。缺点：造成蛋白质构象的变化和失活采用乙腈、甲醇等价格高且有一定毒性的试剂，使其应用受到限制。

四．生物分离技术研究趋势——高效集成化

从发展趋势来看，生物分离技术研究的目的是要缩短整个下游工程的流程和提高单项操作的效率，以前的那种零敲碎打的做法，既费时、费力，效果又不明显，跟不上发展的步伐。现在对整个生物分离过程的研究要有一个质的转变，并认为可以从两个方面着手，其一，继续研究和完善一些适用于生化工程的新型分离技术；其二，进行各种分离技术的高效集成化。

但就目前看来，有关生物分离技术或过程的高效集成化研究还是很肤浅的，还不能与传统技术及过程的有效比较，尚未大规模应用。研究的目标产物液大多是