生化分離技術(shù)與血液制品

生化分離技術(shù)與血液制品第一頁，共一百五十六頁，編輯于2023年，星期三1、生化分離技術(shù)的特點(diǎn)

1）、通常處理的發(fā)酵液或酶反應(yīng)液中產(chǎn)品的濃度很低。溶液中欲提取物質(zhì)的濃度越低，提取時所耗費(fèi)的能量就越大，費(fèi)用也就越高，產(chǎn)品的價格也越高。一般來說，生物物質(zhì)的分離式十分困難的。2）、生物產(chǎn)品很多是生化活性物質(zhì)，易受壞境因素如溫度、PH、金屬離子和微生物等的影響，甚至失活，因而也增加了分離的難度。3)、對最終產(chǎn)品的質(zhì)量往往要求極高第二頁，共一百五十六頁，編輯于2023年，星期三

2、生化產(chǎn)品的特點(diǎn)1)

應(yīng)用面廣。醫(yī)藥衛(wèi)生、環(huán)保、動植物生長調(diào)節(jié)、食品和試劑等2)

生化產(chǎn)品種類繁多，包括了大、中、小分子量的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)復(fù)雜又各異的生物活性物質(zhì)，生物活性各異。3)

目的產(chǎn)物在初始物料中的含量低。青霉素（4.2%）、慶大霉素（0.2%）、干擾素（<50ug/ml）。4)

產(chǎn)品價格與產(chǎn)物濃度呈反比第三頁，共一百五十六頁，編輯于2023年，星期三5)

初始物料成分復(fù)雜。除少量產(chǎn)物外，還有大量的細(xì)胞及碎片、其他代謝物（幾百上千種）、培養(yǎng)基成分、無機(jī)鹽等。

6)

生物活性物質(zhì)的穩(wěn)定性低。易變質(zhì)、易失活、易變性，對溫度、pH值、重金屬離子、有機(jī)溶劑、剪切力、表面張力等非常敏感。

7)

產(chǎn)品的質(zhì)量要求高，尤其是藥品等。成品青霉素對其強(qiáng)致敏原

–青霉噻唑蛋白必須控制RIA值（放射免疫測定）小于100（1.5×10-6），蛋白類藥物（雜質(zhì)

<

2%）、重組胰島素中雜蛋白小于0.01%。第四頁，共一百五十六頁，編輯于2023年，星期三

線粒體(雙層膜)是細(xì)胞進(jìn)行有氧呼吸的主要場所。細(xì)胞生命活動所需能量的95%來自線粒體。

葉綠體(雙層膜)是綠色植物細(xì)胞進(jìn)行光合作用的場所。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)合成和加工，以及脂質(zhì)合成的“車間”第五頁，共一百五十六頁，編輯于2023年，星期三細(xì)胞器細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)細(xì)胞壁細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞核細(xì)胞膜內(nèi)質(zhì)網(wǎng)液泡高爾基體核糖體線粒體溶酶體葉綠體植物細(xì)胞結(jié)構(gòu)第六頁，共一百五十六頁，編輯于2023年，星期三線粒體結(jié)構(gòu)：雙層膜外膜內(nèi)膜。內(nèi)膜向內(nèi)折疊形成嵴基粒：位于嵴上基質(zhì)：內(nèi)含大量的氧化酶含有少量的DNA、RNA外膜內(nèi)膜嵴基粒第七頁，共一百五十六頁，編輯于2023年，星期三葉綠體結(jié)構(gòu)：雙層膜外膜內(nèi)膜基粒：由多個類囊體垛疊而成。位于內(nèi)膜中?；|(zhì)：內(nèi)含大量的光和作用酶含有少量的DNA、RNA第八頁，共一百五十六頁，編輯于2023年，星期三高爾基體分布：動植物細(xì)胞，結(jié)構(gòu)：單層膜功能：①與細(xì)胞分泌物形成有關(guān)，對蛋白質(zhì)進(jìn)行加工和轉(zhuǎn)運(yùn)（“發(fā)送站”），②植物細(xì)胞分裂時與細(xì)胞壁的形成有關(guān)。第九頁，共一百五十六頁，編輯于2023年，星期三液泡分布：植物細(xì)胞結(jié)構(gòu)：單層膜，膜內(nèi)液體叫細(xì)胞液，液泡內(nèi)有色素、糖類、蛋白質(zhì)等；第十頁，共一百五十六頁，編輯于2023年，星期三

核糖體是由蛋白質(zhì)和RNA組成,有附著型的、有游離型的，是生產(chǎn)蛋白質(zhì)的機(jī)器。(氨基酸脫水縮合的反應(yīng)就在核糖體上進(jìn)行的)第十一頁，共一百五十六頁，編輯于2023年，星期三細(xì)胞破碎就是采用物理、化學(xué)、酶或機(jī)械的方法，在一定程度上破壞細(xì)胞壁和細(xì)胞膜，設(shè)法使胞內(nèi)產(chǎn)物最大程度地釋放到液相中。概念第十二頁，共一百五十六頁，編輯于2023年，星期三細(xì)胞破碎機(jī)理圖第十三頁，共一百五十六頁，編輯于2023年，星期三不同細(xì)胞破碎的難易程度植物細(xì)胞＞真菌（如酵母菌）＞革蘭氏陽性細(xì)菌＞革蘭氏陰性細(xì)菌＞動物細(xì)胞。第十四頁，共一百五十六頁，編輯于2023年，星期三分類作用機(jī)理適應(yīng)性物理破碎高壓勻漿法液體剪切作用可達(dá)較高破碎率，可大規(guī)模操作，不適合絲狀菌和革蘭氏陽性菌珠磨法固體剪切作用可達(dá)較高破碎率，可較大規(guī)模操作，大分子目的產(chǎn)物易失活，漿液分離困難超聲破碎法液體剪切作用對酵母菌效果較差，破碎過程升溫劇烈，不適合大規(guī)模操作滲透壓法滲透壓劇烈改變破碎率較低，常與其他方法結(jié)合使用反復(fù)凍融法反復(fù)凍結(jié)-融化破碎率較低，不適合對冷凍敏感目的產(chǎn)物干燥法改變細(xì)胞膜的滲透性條件變化劇烈，易引起大分子物質(zhì)失活X-press法固體剪切作用破碎率高，活性保留率高，對冷凍敏感目的產(chǎn)物不適合化學(xué)破碎酶溶法酶分解作用具有高度專一性，條件溫和，漿液易分離，溶酶價格高，通用性差化學(xué)滲透法改變細(xì)胞膜滲透性具一定選擇性，漿液易分離，但釋放率較低，通用性差細(xì)胞破碎的方法第十五頁，共一百五十六頁，編輯于2023年，星期三高壓勻漿法珠磨法超聲破碎法滲透壓法反復(fù)凍融法干燥法X-press法1.物理破碎第十六頁，共一百五十六頁，編輯于2023年，星期三

高壓勻漿法（High-pressurehomogenization）——大規(guī)模細(xì)胞破碎的常用方法原理：細(xì)胞懸浮液在高壓的作用下從閥座與閥之間的環(huán)隙高速噴出，每秒速度高達(dá)幾百米，高速噴出的漿液又射到靜止的撞擊環(huán)上，被迫改變方向從出口管流出。細(xì)胞在這一系列高速運(yùn)動過程中經(jīng)歷了剪切、碰撞及由高壓到常壓的變化，從而造成細(xì)胞破碎。第十七頁，共一百五十六頁，編輯于2023年，星期三高壓勻漿器第十八頁，共一百五十六頁，編輯于2023年，星期三壓力

(工業(yè)生產(chǎn)中常用55～70MPa的壓力)循環(huán)操作次數(shù)(多次循環(huán)的操作方法)溫度高壓勻漿法中影響細(xì)胞破碎的因素:第十九頁，共一百五十六頁，編輯于2023年，星期三不宜采用高壓勻漿法的微生物：

易造成堵塞的團(tuán)狀或絲狀真菌，較小的革蘭氏陽性菌，含有包含體的基因工程菌（因包含體堅硬，易損傷勻漿閥）適用于：微生物細(xì)胞和植物細(xì)胞的大規(guī)模破碎。

第二十頁，共一百五十六頁，編輯于2023年，星期三進(jìn)入珠磨機(jī)的細(xì)胞懸浮液與極細(xì)的玻璃小珠、石英砂、氧化鋁等研磨劑（直徑小于1mm）一起快速攪拌或研磨，研磨劑、珠子與細(xì)胞之間的互相剪切、碰撞，使細(xì)胞破碎，釋放出內(nèi)含物。在珠液分離器的協(xié)助下，珠子被滯留在破碎室內(nèi)，漿液流出從而實現(xiàn)連續(xù)操作。破碎中產(chǎn)生的熱量一般采用夾套冷卻的方式帶走。

珠磨法（Beadmill）①工作原理：第二十一頁，共一百五十六頁，編輯于2023年，星期三臥式第二十二頁，共一百五十六頁，編輯于2023年，星期三WSK臥式高效全能珠磨機(jī)ZM系列臥式密閉珠(砂)磨機(jī)第二十三頁，共一百五十六頁，編輯于2023年，星期三②影響細(xì)胞破碎的因素b.珠體的裝量a.珠體的大小c.攪拌速度d.操作溫度e.被處理細(xì)胞的特性

實驗室規(guī)模，珠徑0.2mm，工業(yè)規(guī)模珠徑大于0.4mm80～90％適當(dāng)5～40℃珠磨法的破碎率一般控制在80％以下第二十四頁，共一百五十六頁，編輯于2023年，星期三其原理可能與空穴現(xiàn)象引起的沖擊波和剪切作用有關(guān)。

超聲破碎法（Ultrasonication）超生波破碎細(xì)胞時的頻率一般為15～20kHz，功率為100～250W，可分為槽式和探頭直接插入介質(zhì)式兩種型式。第二十五頁，共一百五十六頁，編輯于2023年，星期三第二十六頁，共一百五十六頁，編輯于2023年，星期三影響超生波破碎的因素聲強(qiáng)、頻率、破碎時間、介質(zhì)的離子強(qiáng)度、pH菌體的濃度和種類。一般桿菌比球菌易破碎，G-細(xì)菌比G+細(xì)菌易破碎，對酵母菌的效果較差。超聲破碎時細(xì)胞濃度一般在20％左右。第二十七頁，共一百五十六頁，編輯于2023年，星期三超聲波應(yīng)用超聲波破碎法在實驗室和小規(guī)模生產(chǎn)中應(yīng)用較廣。操作時常應(yīng)把懸浮液預(yù)先冷卻到0～5℃，并且還應(yīng)在夾套中連續(xù)通入冷卻劑進(jìn)行冷卻。另外，超聲波產(chǎn)生的化學(xué)自由基團(tuán)能使某些敏感性活性物質(zhì)失活?？梢酝ㄟ^添加自由基清洗劑如胱氨酸或谷胱甘肽，或用氫氣預(yù)吹細(xì)胞懸浮液來緩和。第二十八頁，共一百五十六頁，編輯于2023年，星期三將細(xì)胞放在高滲透壓的介質(zhì)中（如一定濃度的甘油或蔗糖溶液），達(dá)平衡后，轉(zhuǎn)入到滲透壓低的緩沖液或純水中，由于滲透壓的突然變化，水迅速進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，引起細(xì)胞溶脹，甚至破裂。滲透壓沖擊法僅適用于細(xì)胞壁較脆弱的細(xì)胞或細(xì)胞壁預(yù)先用酶處理或在培養(yǎng)過程中加入某些抑制劑（如抗生素等），使細(xì)胞壁有缺陷，強(qiáng)度減弱。第二十九頁，共一百五十六頁，編輯于2023年，星期三將細(xì)胞放在低溫下突然冷凍而在室溫下緩慢融化，反復(fù)多次而達(dá)到破壁作用。由于冷凍，一方面使細(xì)胞膜的疏水鍵結(jié)構(gòu)破裂，另一方面胞內(nèi)水結(jié)晶，使細(xì)胞內(nèi)外溶液濃度變化，引起細(xì)胞膨脹而破裂。反復(fù)凍融法缺點(diǎn)：適用于細(xì)胞壁較脆弱的菌體，破碎率較低，需反復(fù)多次，此外，在凍融過程中可能引起某些蛋白質(zhì)變性。第三十頁，共一百五十六頁，編輯于2023年，星期三使細(xì)胞膜結(jié)合水分喪失，從而改變細(xì)胞的滲透性。當(dāng)采用丙酮、丁醇或緩沖液等對干燥細(xì)胞進(jìn)行處理時，胞內(nèi)物質(zhì)就容易被抽提出來。（6）干燥法氣流干燥真空干燥噴霧干燥冷凍干燥氣流干燥主要適用于酵母菌，一般在25～30℃的氣流中吹干；真空干燥多用于細(xì)菌；冷凍干燥適用于較不穩(wěn)定的物質(zhì)。

第三十一頁，共一百五十六頁，編輯于2023年，星期三此法是將濃縮的菌體懸浮液冷卻至-25℃形成冰晶體，利用500MPa以上的高壓沖擊，使冷凍細(xì)胞從高壓閥小孔擠出，由于冰晶體的磨損，使包埋在冰中的微生物變形而破碎。（7）X-press法該法主要用于實驗室，具有使用范圍廣、破碎率高、細(xì)胞碎片粉碎程度低及活性保留率高等優(yōu)點(diǎn)。不適用于對冷凍敏感的物質(zhì)。第三十二頁，共一百五十六頁，編輯于2023年，星期三酶溶法化學(xué)試劑破碎法外加酶法自溶法表面活性物質(zhì)EDTA螯合劑有機(jī)溶劑變性劑2.化學(xué)破碎（Chemicalpermeation）第三十三頁，共一百五十六頁，編輯于2023年，星期三（1）酶溶法（EnzymaticLysis）①外加酶法常用的溶酶G+

溶菌酶、適量抑制劑G-

溶菌酶、EDTA放線菌溶菌酶酵母菌β-葡聚糖酶霉菌幾丁質(zhì)酶、植物纖維素酶、半纖維素酶細(xì)胞壁溶解酶是幾種酶的復(fù)合物第三十四頁，共一百五十六頁，編輯于2023年，星期三選擇性釋放產(chǎn)物，條件溫和，核酸泄出量少，細(xì)胞外形完整。溶酶價格高，溶酶法通用性差（不同菌種需選擇不同的酶），產(chǎn)物抑制的存在。在溶酶系統(tǒng)中，甘露糖對蛋白酶有抑制作用，葡聚糖抑制葡聚糖酶。酶溶法的優(yōu)點(diǎn)：酶溶法的缺點(diǎn)：第三十五頁，共一百五十六頁，編輯于2023年，星期三缺點(diǎn)是：對不穩(wěn)定的微生物，易引起所需蛋白質(zhì)的變性，自溶后細(xì)胞懸浮液粘度增大，過濾速度下降。

（2）自溶法（Autolysis）誘發(fā)微生物產(chǎn)生過剩的溶胞酶或激發(fā)自身溶胞酶的活力，以達(dá)到細(xì)胞自溶的目的。微生物細(xì)胞的自溶常采用加熱法和干燥法。影響自溶過程的主要因素有溫度、時間、pH值、緩沖液濃度和細(xì)胞代謝途徑等。第三十六頁，共一百五十六頁，編輯于2023年，星期三某些化學(xué)試劑，如有機(jī)溶劑、變性劑、表面活性劑、抗生素、金屬螯合劑等，可以改變細(xì)胞壁或膜的通透性（滲透性），從而使胞內(nèi)物質(zhì)有選擇地滲透出來。（2）化學(xué)試劑破碎法（Chemicalpermeation）該法取決于化學(xué)試劑的類型以及細(xì)胞壁膜的結(jié)構(gòu)與組成。

用堿處理細(xì)胞，可以溶解除去細(xì)胞壁以外的大部分組分。酸處理可以使蛋白質(zhì)水解成游離的氨基酸。第三十七頁，共一百五十六頁，編輯于2023年，星期三如TritonX-100是一種非離子型清潔劑，對疏水性物質(zhì)具有很強(qiáng)的親和力，能結(jié)合并溶解磷脂，破壞內(nèi)膜的磷脂雙分子層，使某些胞內(nèi)物質(zhì)釋放出來。其他的表面活性劑，如牛黃膽酸鈉、十二烷基磺酸鈉、吐溫等也可使細(xì)胞破碎。表面活性劑可促使細(xì)胞某些組分溶解，其增溶作用有助于細(xì)胞的破碎。第三十八頁，共一百五十六頁，編輯于2023年，星期三處理G-細(xì)菌，對細(xì)胞外層膜有破壞作用。G-細(xì)菌的外層膜結(jié)構(gòu)通?？慷r陽離子Ca2+或Mg2+結(jié)合脂多糖和蛋白質(zhì)來維持，一旦EDTA將Ca2+或Mg2+螯合，大量的脂多糖分子將脫落，使細(xì)胞壁外層膜出現(xiàn)洞穴。這些區(qū)域由內(nèi)層膜的磷脂來填補(bǔ)，從而導(dǎo)致內(nèi)層膜通透性的增強(qiáng)。EDTA螯合劑第三十九頁，共一百五十六頁，編輯于2023年，星期三能溶解細(xì)胞壁中的磷脂層，使細(xì)胞破壞。有機(jī)溶劑變性劑鹽酸胍（Guanidinehydrochloride）和脲（Urea）是常用的變性劑。常用的有機(jī)溶劑：丁酯、丁醇、甲苯、二甲苯、氯仿及高級醇等。變性劑與水中氫鍵作用，削弱溶質(zhì)分子間的疏水作用，從而使疏水性化合物溶于水溶液。第四十頁，共一百五十六頁，編輯于2023年，星期三通用性差；時間長，效率低，一般胞內(nèi)物質(zhì)釋放率不超過50%有些化學(xué)試劑有毒?；瘜W(xué)法的優(yōu)點(diǎn)：缺點(diǎn)：對產(chǎn)物釋放有一定的選擇性，可使一些較小分子量的溶質(zhì)如多肽和小分子的酶蛋白透過，而核酸等大分子量的物質(zhì)仍滯留在胞內(nèi)；細(xì)胞外形完整，碎片少，漿液粘度低，易于固液分離和進(jìn)一步提取。第四十一頁，共一百五十六頁，編輯于2023年，星期三細(xì)胞破碎效果的檢查破碎率定義:被破碎的細(xì)胞的數(shù)量占原始細(xì)胞數(shù)量的百分?jǐn)?shù)，即其中N0：原細(xì)胞數(shù)，N：破碎后殘存的正常細(xì)胞。N0和N的可通過直接測定法、目的產(chǎn)物測定法和測定導(dǎo)電率得到。第四十二頁，共一百五十六頁，編輯于2023年，星期三1.直接測定法顯微鏡計數(shù)相對快速簡單，采用染色的方法把破碎的細(xì)胞與未破碎的細(xì)胞區(qū)別開來。方法：樣本適當(dāng)稀釋后，通過平板計數(shù)技術(shù)或在血球計數(shù)板上用顯微鏡觀察來實現(xiàn)染色細(xì)胞的技術(shù)。平板計數(shù)法計數(shù)時間長；只有活細(xì)胞才被計數(shù)，誤差大；細(xì)胞聚集時，不利計數(shù)。第四十三頁，共一百五十六頁，編輯于2023年，星期三2.目標(biāo)產(chǎn)物測定法Rm：理論最大值，R：實驗測得值。將破碎后的細(xì)胞懸浮液離心分離細(xì)胞碎片，測定上清液中目的產(chǎn)物（如蛋白質(zhì)或酶）的含量或活性，并與100%破碎率所獲得的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值比較，計算其破碎率。第四十四頁，共一百五十六頁，編輯于2023年，星期三3.測定導(dǎo)電率細(xì)胞破碎后，大量帶電荷的內(nèi)含物被釋放到水相，使導(dǎo)電率上升。導(dǎo)電率隨著破碎率的增加而呈線性增加。導(dǎo)電率的大小取決于微生物的種類、處理的條件、細(xì)胞的濃度、溫度和懸浮液中原電介質(zhì)的含量等，因此，正式測定前，應(yīng)預(yù)先用其它方法測定標(biāo)準(zhǔn)曲線。第四十五頁，共一百五十六頁，編輯于2023年，星期三選擇破碎方法時，需要考慮下列因素：選擇破碎方法的依據(jù)1.處理量的大小2.細(xì)胞壁的強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)3.目標(biāo)產(chǎn)物對破碎條件的敏感性4.破碎后固－液分離的難易程度適宜的操作條件應(yīng)從高的產(chǎn)物釋放率、低的能耗和便于后步提取這三方面權(quán)衡。第四十六頁，共一百五十六頁，編輯于2023年，星期三

鹽析法

鹽析法是指在藥物溶液中加入大量的無機(jī)鹽，使某些高分子物質(zhì)的溶解度降低沉淀析出，而與其他成分分離的方法。

鹽析法主要用于蛋白質(zhì)的分離純化。常作鹽析的無機(jī)鹽有氯化鈉、硫酸鈉、硫酸鎂、硫酸銨等。第四十七頁，共一百五十六頁，編輯于2023年，星期三

蛋白質(zhì)在水溶液中的溶解度取決于蛋白質(zhì)分子表面離子周圍的水分子數(shù)目，亦即主要是由蛋白質(zhì)分子外周親水基團(tuán)與水形成水化膜的程度以及蛋白質(zhì)分子帶有電荷的情況決定的。蛋白質(zhì)溶液中加入中性鹽后，由于中性鹽與水分子的親和力大于蛋白質(zhì)，致使蛋白質(zhì)分子周圍的水化層減弱乃至消失。第四十八頁，共一百五十六頁，編輯于2023年，星期三

同時，中性鹽加入蛋白質(zhì)溶液后由于離子強(qiáng)度發(fā)生改變，蛋白質(zhì)表面的電荷大量被中和，更加導(dǎo)致蛋白質(zhì)溶解度降低，蛋白質(zhì)分子之間聚集而沉淀。由于各種蛋白質(zhì)在不同鹽濃度中的溶解度不同，不同飽和度的鹽溶液沉淀的蛋白質(zhì)不同，從而使之從其他蛋白中分離出來。簡單的說就是將硫酸銨、硫化鈉或氯化鈉等加入蛋白質(zhì)溶液，使蛋白質(zhì)表面電荷被中和以及水化膜被破壞，導(dǎo)致蛋白質(zhì)在水溶液中的穩(wěn)定性因素去除而沉淀。第四十九頁，共一百五十六頁，編輯于2023年，星期三等電點(diǎn)沉淀法

等電點(diǎn)沉淀法是利用蛋白質(zhì)在等電點(diǎn)時溶解度最低而各種蛋白質(zhì)又具有不同等電點(diǎn)的特點(diǎn)進(jìn)行分離的方法。第五十頁，共一百五十六頁，編輯于2023年，星期三原理

在等電點(diǎn)時，蛋白質(zhì)分子以兩性離子形式存在，其分子凈電荷為零(即正負(fù)電荷相等)，此時蛋白質(zhì)分子顆粒在溶液中因沒有相同電荷的相互排斥，分子相互之間的作用力減弱，其顆粒極易碰撞、凝聚而產(chǎn)生沉淀，所以蛋白質(zhì)在等電點(diǎn)時，其溶解度最小，最易形成沉淀物。等電點(diǎn)時的許多物理性質(zhì)如黏度、膨脹性、滲透壓等都變小，從而有利于懸浮液的過濾。第五十一頁，共一百五十六頁，編輯于2023年，星期三酪蛋白等電點(diǎn)沉淀法快速鑒別

奶粉和乳清粉前言：奶粉和乳清粉在外觀上很相近,水溶液性狀亦相似,直接很難區(qū)分。第五十二頁，共一百五十六頁，編輯于2023年，星期三

乳清粉不含酪蛋白,只含乳清蛋白,而常規(guī)的全脂奶粉、脫脂奶粉以及其他調(diào)制奶粉等均含有酪蛋白。實驗中,以酸調(diào)節(jié)待測樣品水溶液pH值至4.6附近，奶粉溶液有白色絮狀凝塊從溶液中沉淀出來,乳清粉溶液,則無此沉淀反應(yīng),利用這個現(xiàn)象立即就可以將奶粉和乳清粉區(qū)別開來。第五十三頁，共一百五十六頁，編輯于2023年，星期三四、萃取分離萃?。褐敢?液萃取，利用物質(zhì)在兩個互不相溶的液相之間分配特性不同類進(jìn)行分離的過程。一般流程：萃取劑和含有目標(biāo)成分的料液混合接觸分離不相溶的兩相并回收溶劑萃余液脫除溶劑萃取液：離開萃取器的萃取劑萃余液：經(jīng)萃取劑相接觸后離開的料液第五十四頁，共一百五十六頁，編輯于2023年，星期三

單級萃取溶劑萃取技術(shù)多級萃取萃取技術(shù)雙水相萃取技術(shù)超臨界流體萃取第五十五頁，共一百五十六頁，編輯于2023年，星期三（一）溶劑萃取

溶劑萃取技術(shù)是利用目的物在兩種互不相容的溶液中的溶解度不同，使其從一種溶液中轉(zhuǎn)移到另一種溶液中，以達(dá)到濃縮和提純的目的。在溶液萃取中，被提取的溶液稱為料液，其中所含的被提取的物質(zhì)稱為溶質(zhì)，用來進(jìn)行萃取的溶劑稱為萃取劑。第五十六頁，共一百五十六頁，編輯于2023年，星期三I2水溶液原因:

I2在CCl4中的溶解度大于在水中的溶解度，I2在相間的轉(zhuǎn)移是物理過程。而更多的情況下，被萃取對象要與試劑（萃取劑）發(fā)生化學(xué)作用。CCl4I2/CCl4H2O實例:第五十七頁，共一百五十六頁，編輯于2023年，星期三

萃取過程的分離效果主要表現(xiàn)為被分離物質(zhì)的萃取率，萃取率為萃取劑中被萃取成分與原溶液中該成分的溶質(zhì)的量之比。萃取率越高表明萃取分離的效果越好。萃取分離的影響因素主要有：萃取劑、分配系數(shù)、在萃取過程中兩相之間的接觸情況。在一定情況，被萃取物的分離效果主要取決于萃取劑的選擇和萃取次數(shù)。

選擇合適的溶劑是溶劑萃取分離的關(guān)鍵。第五十八頁，共一百五十六頁，編輯于2023年，星期三溶劑選擇應(yīng)遵循的原則：1、與水溶液不相溶，對目標(biāo)成分有高的分配系數(shù)，溶劑本身低粘度，與水有較大的密度差；2、消毒過程中熱穩(wěn)定性好；3、對生物活性成分、細(xì)胞無毒性，對人員無毒性、低成本，能大批量供應(yīng)，不易燃。第五十九頁，共一百五十六頁，編輯于2023年，星期三按工業(yè)上的萃取操作，可分為單級萃取和多級萃取1、單級萃取是萃取操作的基本方式。使料液與萃取劑在混合過程中密切接觸，讓被萃組分通過相際界面進(jìn)入萃取劑中，直到組分在兩相間的分配基本達(dá)到平衡。然后靜置沉降，分離成為兩層液體，即由萃取劑轉(zhuǎn)變成的萃取液和由料液轉(zhuǎn)變成的萃余液。單級萃取達(dá)到相平衡時，被萃組分B的相平衡比，稱為分配系數(shù)K，即：K=yB/xB式中yB和xB分別為B組分在萃取液中和萃余液中的濃度。第六十頁，共一百五十六頁，編輯于2023年，星期三2、多級萃取將多個單級萃取單元串接起來可連續(xù)操作。主要有錯流和逆流兩種形式。

多級逆流萃取萃取效率最高，在工業(yè)上廣泛的應(yīng)用。第六十一頁，共一百五十六頁，編輯于2023年，星期三（二）、雙水相萃取

1896年Beijerinck發(fā)現(xiàn)：

（明膠＋瓊脂）或（明膠＋可溶性淀粉）混濁不透明溶液兩個有界面的液相

兩相的主成分都是水

上相富含明膠

下相富含瓊脂（或淀粉）第六十二頁，共一百五十六頁，編輯于2023年，星期三

雙水相萃?。簩煞N不同水溶性的聚合物/鹽或者聚合物/聚合物系統(tǒng)混合，當(dāng)各自的濃度達(dá)到一定值時，溶液體系會分為互不相容的兩個水相，又稱為水溶液兩相分配技術(shù)。該技術(shù)應(yīng)用于從細(xì)胞勻漿液中提取酶和蛋白，改善了胞內(nèi)酶的提取效果。雙水相體系：能產(chǎn)生雙水相現(xiàn)象的溶液體系。

第六十三頁，共一百五十六頁，編輯于2023年，星期三

可形成雙水相的雙聚合物體系很多，如聚乙二醇（PEG）/葡聚糖（Dx）,聚丙二醇/聚乙二醇，甲基纖維素/葡聚糖。雙水相萃取中采用的雙聚合物系統(tǒng)是PEG/Dx，該雙水相的上相富含PEG，下相富含Dx。另外，聚合物與無機(jī)鹽的混合溶液也可以形成雙水相，例如，PEG/磷酸鉀（KPi）、PEG/磷酸銨、PEG/硫酸鈉等常用于雙水相萃取。PEG/無機(jī)鹽系統(tǒng)的上相富含PEG,下相富含無機(jī)鹽。第六十四頁，共一百五十六頁，編輯于2023年，星期三等體積的2.2%葡聚糖與0.72%的甲基纖維素的水溶液形成的雙水相體系

上相：

0.39%葡聚糖

0.65%甲基纖維素

98.96%水

下相：

1.58%葡聚糖

0.15%甲基纖維素

98.27%水第六十五頁，共一百五十六頁，編輯于2023年，星期三

雙水相萃取的應(yīng)用

酶、核酸、生長激素、病毒等生物物質(zhì)分離純化萃取流程（右圖）聚乙二醇（PEG）-磷酸鹽體系萃取酶①目標(biāo)酶進(jìn)入富PEG上相;②富PEG上相中加鹽后形成新雙水相，目標(biāo)酶進(jìn)入上相。③富PEG上相中加鹽后形成新雙水相，目標(biāo)酶進(jìn)入下相。

破碎的細(xì)胞

PEG/磷酸鹽

下相：上相產(chǎn)物：目標(biāo)蛋白質(zhì)細(xì)胞碎片、雜蛋＋鹽白、核酸、多糖形成PEG/磷酸鹽體系

下相：核酸、上相產(chǎn)物：目標(biāo)酶雜蛋白、多糖＋鹽形成PEG/磷酸鹽體系下相：目標(biāo)酶上相：PEG，蛋白質(zhì)第六十六頁，共一百五十六頁，編輯于2023年，星期三雙水相體系的特點(diǎn)：水含量達(dá)70～90％，組成雙水相的高聚物及某些無機(jī)鹽不會導(dǎo)致生物物質(zhì)失活或變性，有時有保護(hù)作用?？芍苯訌暮芯w的發(fā)酵液和培養(yǎng)液中提取所需蛋白質(zhì)，還能不經(jīng)破碎直接提取細(xì)胞內(nèi)酶。易于進(jìn)行工業(yè)放大，處理量可以較大。萃取后，含有聚合物的目標(biāo)產(chǎn)物可以采用常用的分離手段（超濾、電泳、色層分離等）將聚合物除掉。第六十七頁，共一百五十六頁，編輯于2023年，星期三（三）超臨界流體萃取

(SupercrticalFluidExtraction,SFE)1、超臨界流體萃取的原理及特性超臨界流體(supercrticalfluid)：

物質(zhì)處于其臨界溫度Tc和臨界壓力pc以上時，即使繼續(xù)加壓也不液化，只是密度增加，它具有類似液體的性質(zhì)，還保留氣體的性質(zhì)。相圖第六十八頁，共一百五十六頁，編輯于2023年，星期三超臨界流體萃取：就是利用SCF的特性，通過改變臨界壓力或臨界溫度來提取和分離各種化合物。許多物質(zhì)都具有SCF的特性，但不是所有具有SCF特性的流體都可以用來做超臨界流體萃取第六十九頁，共一百五十六頁，編輯于2023年，星期三作為萃取溶劑的超臨界流體應(yīng)具備的條件：1、具有化學(xué)穩(wěn)定性，對設(shè)備沒有腐蝕性；2、臨界溫度不能太高或太低，最好在室溫附近或操作溫度附近；3、操作溫度應(yīng)低于被萃取溶質(zhì)的分解溫度或變形溫度；4、臨界壓力不能太高，以便節(jié)約壓縮動力費(fèi)；5、有較好的選擇性，容易得到高純度制品；第七十頁，共一百五十六頁，編輯于2023年，星期三6、有較高的溶解度，以減少溶劑用量；7、萃取溶劑容易獲取，價格便宜；8、萃取溶劑必須對人體沒有任何毒性。CO2是用于生物活性成分臨界流體萃取分離的理想溶劑第七十一頁，共一百五十六頁，編輯于2023年，星期三為什么說CO2是超臨界流體萃取生物活性的理想溶劑？

CO2是安全、無毒、廉價的液體，超臨界CO2具有類似氣體的擴(kuò)散系數(shù)、液體的溶解力，表面張力為零，能迅速滲透進(jìn)固體物質(zhì)之中，提取其精華，具有高效、不易氧化、純天然、無化學(xué)污染等特點(diǎn)。第七十二頁，共一百五十六頁，編輯于2023年，星期三超臨界流體萃取可分為三種典型流程；1、等溫法萃取過程中溫度不變。液體在萃取罐中因加壓而成為SCF，溶解目標(biāo)成分，在分離罐中因減壓而變成普通氣體，釋放溶解成分，實現(xiàn)目標(biāo)成分的萃取分離。2、等壓法萃取過程中壓力不變。流體在萃取罐中因降溫而成為SCF，溶解目標(biāo)成分，在分離罐中因升溫而變成普通氣體，釋放溶解成分，實現(xiàn)目標(biāo)成分的萃取分離。第七十三頁，共一百五十六頁，編輯于2023年，星期三3、吸附法萃取過程中溫度、壓力均保持不變，SCF萃取出的目標(biāo)成分在分離罐中被吸附劑吸附，SCF返回萃取罐重復(fù)利用。等溫法和等壓法流程主要用于萃取的溶質(zhì)是需要精制的目標(biāo)成分；而吸附法流程則適用于萃取的溶質(zhì)是需要除去的有害成分，目標(biāo)成分包含在萃余液中。第七十四頁，共一百五十六頁，編輯于2023年，星期三SFE的優(yōu)點(diǎn):

①萃取劑常溫常壓下為氣體，萃取后方便與萃取組分分離。

②較低的溫度和不太高的壓力下操作，適合天然產(chǎn)物的分離。

③超臨界流體溶解能力可通過調(diào)節(jié)溫度、壓力、夾帶劑（如醇

類）在很大范圍內(nèi)變化；還可用壓力梯度和溫度梯度。SFE的缺點(diǎn)：萃取率較低，選擇性不夠高。第七十五頁，共一百五十六頁，編輯于2023年，星期三★

大量飲食咖啡因?qū)θ梭w有害以往工業(yè)上除咖啡豆中咖啡因采用二氯乙烷萃取。缺點(diǎn)：（1）殘留二氯乙烷影響咖啡品質(zhì)；（2）二氯乙烷將部分有用香味物質(zhì)（芳香化合物）帶走。SFE除咖啡因：浸泡過的咖啡豆直接置于萃取容器中，連續(xù)（循環(huán)）用超臨界CO2萃?。═＝70－90℃；p＝16－20MPa）10小時，氣體中的咖啡因用水吸收除去，蒸餾可回收咖啡因。經(jīng)SFE處理后的咖啡豆中咖啡因含量從0.7-3%降低到0.02%。實例1：從咖啡豆中除去咖啡因第七十六頁，共一百五十六頁，編輯于2023年，星期三五、過濾與離心（一）過濾過濾是指利用多孔過濾介質(zhì)阻留固體顆粒而讓液體通過，使固液兩相懸浮液得以分離的過程，是目前工業(yè)生產(chǎn)中用于分離細(xì)胞和不溶性物質(zhì)的主要方法。慮漿：過濾操作所處理的懸浮液過濾介質(zhì)：所用的多孔物質(zhì)（絲網(wǎng)、濾布、硅藻土）濾液：通過介質(zhì)孔道的液體濾餅（濾渣）：被截留的物質(zhì)第七十七頁，共一百五十六頁，編輯于2023年，星期三過濾的方式有濾餅過濾和深層過濾濾餅過濾容易再生，可以反復(fù)多次使用：但是深層過濾不容易再生，過濾介質(zhì)都是一次性的。第七十八頁，共一百五十六頁，編輯于2023年，星期三（二）、離心

離心分離是另一種固液分離的重要方法。固體顆粒在連續(xù)流動的懸浮液中受到重力、浮力和慣性離心力的多重作用。不同密度、大小及形狀的顆粒，其重力沉降加速度、慣性離心加速度均不相同，從而在液相中沉降或移動的距離不同。這種利用慣性離心力實現(xiàn)不通顆粒分離的操作稱為離心分離第七十九頁，共一百五十六頁，編輯于2023年，星期三離心分離可分為以下幾種形式：1、離心沉降利用固液兩相的相對密度差，在離心機(jī)的無孔轉(zhuǎn)鼓或管子中進(jìn)行懸浮液的分離操作。離心設(shè)備有：瓶式離心機(jī)、三足離心機(jī)、碟式離心機(jī)等。2、離心過濾這種方法兼有離心和過濾的雙重作用，在有孔轉(zhuǎn)鼓中同時設(shè)置過濾介質(zhì)，通過離心產(chǎn)生過濾動力，完成過濾過程。3、超離心指應(yīng)用較大的慣性離心力將混合物相中的各個組分進(jìn)行分離、濃縮和提純。第八十頁，共一百五十六頁，編輯于2023年，星期三

超離心就是利用球形顆粒在懸浮液相中分布的差役，分離不同相對密度液體的操作。按照處理要求和規(guī)模又分為制備型超離心和分析型超離心。其中制備型離心又有以下三種方法：（1）差速離心：一般用于分離沉降系數(shù)相差較大的顆粒，如細(xì)胞勻漿液中細(xì)胞器的分離。

第八十一頁，共一百五十六頁，編輯于2023年，星期三（2）速率密度梯度離心：僅用于分離有一定沉降系數(shù)差的顆粒，與顆粒密度無關(guān)，如RNA-DNA混合物等，但大小相同，密度不同的顆粒不能用此方法。（3）等密度梯度離心當(dāng)不同顆粒存在密度差時，在離心力場作用下，顆粒向外或向內(nèi)移動到與它們密度正好相等的位置上并形成區(qū)帶。第八十二頁，共一百五十六頁，編輯于2023年，星期三六、色譜分離

色譜法是一種分離、分析方法。它利用被分離的諸物質(zhì)在互不相溶的兩相中分配系數(shù)的微小差異進(jìn)行分離。當(dāng)兩相作相對移動時，使被測物質(zhì)在兩相之間進(jìn)行反復(fù)多次分配，使原來微小的差異累加產(chǎn)生了很大的效果，形成差速遷移，使各組分在柱內(nèi)移動的同時逐漸分離，以達(dá)到分離、分析及測定一些物理化學(xué)常數(shù)的目的。第八十三頁，共一百五十六頁，編輯于2023年，星期三色譜法的特點(diǎn)1．分離效率高：可在很短的時間內(nèi)分離多達(dá)二、三百個組分的復(fù)雜物質(zhì)，柱效能可達(dá)106的理論板。2．檢測能力強(qiáng)：可以檢測出10-11~10-15克級的痕量組分，能滿足環(huán)境檢測、農(nóng)藥殘留等大量日常檢測分析的需要。3．樣品用量少：樣品用量一般為微升級，少的可達(dá)納克級。4．適用范圍廣：幾乎所有與化學(xué)有關(guān)的領(lǐng)域都有其用武之地。第八十四頁，共一百五十六頁，編輯于2023年，星期三根據(jù)操作方式和目的的不同，色譜法可分為分析型色譜和制備型色譜。分析型色譜的目的是分析樣品的組成信息制備型色譜的目的是制備、純化產(chǎn)品在色譜分離中，其中一相的介質(zhì)是不動的，稱為固定相另一相介質(zhì)攜帶含目標(biāo)成分的原料，呈流體狀流經(jīng)固定相，稱為流動相。第八十五頁，共一百五十六頁，編輯于2023年，星期三色譜分離過程：加試樣展開分部收集目前，工業(yè)上常用到的色譜分離技術(shù)包括：凝膠過濾色譜法、離子交換色譜法、反相和疏水作用色譜法以及親和色譜法。1、凝膠過濾色譜

凝膠過濾又叫分子篩色譜，其原因是凝膠具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，小分子物質(zhì)能進(jìn)入其內(nèi)部，而大分子物質(zhì)卻被排除在外部。當(dāng)一混合溶液通過凝膠過濾色譜柱時，溶液中的物質(zhì)就按不同分子量篩分開了第八十六頁，共一百五十六頁，編輯于2023年，星期三基本原理大分子物質(zhì)在凝膠顆粒間隙中運(yùn)動小分子物質(zhì)除了可在凝膠顆粒間隙中擴(kuò)散外，還可以進(jìn)入凝膠顆粒的微孔中，即進(jìn)入凝膠相內(nèi)，在向下移動的過程中，從一個凝膠內(nèi)擴(kuò)散到顆粒間隙后再進(jìn)入另一凝膠顆粒，如此不斷地進(jìn)入和擴(kuò)散，小分子物質(zhì)的下移速度落后于大分子物質(zhì)結(jié)果使樣品中分子大的先流出色譜柱，中等分子的后流出，分子最小的最后流出，這種現(xiàn)象叫分子篩效應(yīng)。第八十七頁，共一百五十六頁，編輯于2023年，星期三分離過程第八十八頁，共一百五十六頁，編輯于2023年，星期三凝膠色譜介質(zhì)理想的凝膠過濾介質(zhì)具有高物理強(qiáng)度及化學(xué)穩(wěn)定性，能夠耐受高溫高壓和強(qiáng)酸強(qiáng)堿，具有高化學(xué)惰性，內(nèi)孔徑分布范圍窄，珠粒顆粒大小均一度高。凝膠粒度的大小對分離效果有直接的影響。目前，常用的有葡聚糖凝膠、瓊脂糖凝膠、聚丙烯酰胺凝膠等。第八十九頁，共一百五十六頁，編輯于2023年，星期三凝膠色譜分離具有工藝簡單、操作方便、分離回收率高、實驗重復(fù)性好等特點(diǎn)，適用于水溶性高分子物質(zhì)的分離。尤其是不會改變樣品生物活性，特別適合蛋白質(zhì)、核酸、激素、多糖等的分離純化。2、離子交換色譜離子交換色譜是在以離子交換劑為固定相，液體為流動相的系統(tǒng)中進(jìn)行的。離子交換劑是由基質(zhì)、電荷基團(tuán)和反離子構(gòu)成的。離子交換劑與水溶液中離子或離子化合物的反應(yīng)主要以離子交換方式進(jìn)行，或借助離子交換劑上電荷基團(tuán)對溶液中離子或離子化合物的吸附作用進(jìn)行

這是目前各種色譜中應(yīng)用最為廣泛的技術(shù)。第九十頁，共一百五十六頁，編輯于2023年，星期三基本原理帶電物質(zhì)因電荷力作用而在固定相與流動相之間分配得以相互分離。蛋白質(zhì)是兩性電解質(zhì)。當(dāng)pH<pI時，蛋白質(zhì)帶凈正電荷；當(dāng)pH>pI時，蛋白質(zhì)帶凈負(fù)電荷。由于各種蛋白質(zhì)等生物大分子的等電點(diǎn)不同，可以通過改變?nèi)芤旱膒H和離子強(qiáng)度來影響它們與離子交換樹脂的吸附作用，從而將它們相互分離開來。第九十一頁，共一百五十六頁，編輯于2023年，星期三

生物活性物質(zhì)都有親和作用，如酶與底物、激素與受體、核酸的互補(bǔ)鏈間，多糖與蛋白質(zhì)復(fù)合體。親和層析是利用生物大分子的特異親和力而設(shè)計的層析技術(shù)。可逆結(jié)合的特異性物質(zhì)稱為配基，與配基結(jié)合的層析介質(zhì)稱為載體。親和層析能從粗提液中，通過一次簡便處理，便可得到高純度的活性物質(zhì)，既可分離一些生物材料中含量極微的物質(zhì)，又能分離一些性質(zhì)十分相似的物質(zhì)。3、親和色譜分離第九十二頁，共一百五十六頁，編輯于2023年，星期三七、干燥

干燥：是從濕的固體生物藥物中，除去水分或溶劑而獲得相對或絕對干燥制品的工藝過程。

工業(yè)上從生物培養(yǎng)液或提取反應(yīng)液中去除大部分的水分，主要有兩個方法：機(jī)械法和加熱法第九十三頁，共一百五十六頁，編輯于2023年，星期三1、干燥的過程濕物料的干燥過程分為兩個階段：第一階段：濕物料表面受熱，溫度升高，表面的水分蒸發(fā)；第二個階段：熱量向物料內(nèi)部傳遞，內(nèi)部的水分向表面擴(kuò)散。

干燥速率：在干燥過程中，單位時間內(nèi)單位面積上汽化的水分量。第九十四頁，共一百五十六頁，編輯于2023年，星期三干燥的過程也是加熱的過程。按照加熱方式的不同，干燥分為接觸、對流、和輻射等幾種主要類型。2、噴霧干燥

將液體通過噴射裝置噴成霧滴后，在一定流速的熱氣流中，迅速蒸發(fā)干燥的方法。

噴霧干燥的特點(diǎn)：干燥時間短、干燥溫度低、產(chǎn)品質(zhì)量好，易溶解。第九十五頁，共一百五十六頁，編輯于2023年，星期三3、冷凍干燥

冷凍干燥就是把含有大量水分物質(zhì)，預(yù)先進(jìn)行降溫凍結(jié)成固體，然后在真空的條件下使水蒸汽直接升華出來，而物質(zhì)本身剩留在凍結(jié)時的冰架中，因此它干燥后體積不變，疏松多孔在升華時要吸收熱量。引起產(chǎn)品本身溫度的下降而減慢升華速度，為了增加升華速度，縮短干燥時間，必須要對產(chǎn)品進(jìn)行適當(dāng)加熱。整個干燥是在較低的溫度下進(jìn)行的。

第九十六頁，共一百五十六頁，編輯于2023年，星期三制品的冷凍干燥過程包括凍結(jié)、升華和再干燥3個階段。凍結(jié)先將欲凍干物料用適宜冷卻設(shè)備冷卻至2℃左右，然后置于冷至約一40℃(13．33Pa)凍干箱內(nèi)。關(guān)閉干燥箱，迅速通入制冷劑，使物料冷凍，以克服溶液的過冷現(xiàn)象，使制品完全凍結(jié)，即可進(jìn)行升華。升華制品的升華是在高度真空下進(jìn)行的，在壓力降低過程中，必須保持箱內(nèi)物品的冰凍狀態(tài)，以防溢出容器。待箱內(nèi)壓力降至一定程度后，再打開羅茨真空泵(或真空擴(kuò)散泵)，壓力降到1．33Pa，一60。C以下時，冰即開始升華，升華的水蒸氣在冷凝器內(nèi)結(jié)成冰晶。為保證冰的升華，應(yīng)開啟加熱系統(tǒng)，將擱板加熱，不斷供給冰升華所需的熱量。

第九十七頁，共一百五十六頁，編輯于2023年，星期三再干燥在升華階段內(nèi)，冰大量升華，此時制品的溫度不宜超過最低共熔點(diǎn)，以防產(chǎn)品中產(chǎn)生僵塊或產(chǎn)品外觀上的缺損，在此階段內(nèi)擱板溫度通常控制在±10℃之間。制品的再干燥階段所除去的水分為結(jié)合水分，此時固體表面的水蒸氣壓呈不同程度的降低，干燥速度明顯下降。在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，在此階段內(nèi)應(yīng)適當(dāng)提高擱板溫度，以利于水分的蒸發(fā)，一般是將擱板加熱至30～35C，實際操作應(yīng)按制品的凍干曲線(事先經(jīng)多次實驗繪制的溫度、時間、真空度曲線)進(jìn)行，直至制品溫度與擱板溫度重合達(dá)到干燥為止。第九十八頁，共一百五十六頁，編輯于2023年，星期三第二節(jié)血液制品第九十九頁，共一百五十六頁，編輯于2023年，星期三什么是血液？簡稱血。人或高等動物體內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)中的液體組織，暗赤或鮮紅色，有腥氣，對維持生命起重要作用。血漿血細(xì)胞白細(xì)胞紅細(xì)胞血小板（45%）（55%）水：91-92%固體成分：8-9%各種蛋白質(zhì)、無機(jī)鹽、脂類、內(nèi)分泌激素、維生素等

血液第一百頁，共一百五十六頁，編輯于2023年，星期三血液的功能紅細(xì)胞：攜帶O2和CO2。白細(xì)胞：防御功能（殺滅病原體，排斥外來異物）。血小板：血液凝固功能（止血作用）。血漿：運(yùn)送營養(yǎng)物質(zhì)和代謝物，參加調(diào)節(jié)體溫和維持酸堿平衡。第一百零一頁，共一百五十六頁，編輯于2023年，星期三人體內(nèi)的血液量大約是體重的7～8％，如體重60公斤，則血液量約4200～4800毫升。各種原因引起的血管破裂都可導(dǎo)致出血，如果失血量較少，不超過總血量的10％，則通過身體的自我調(diào)節(jié)，可以很快恢復(fù)；如果失血量較大，達(dá)總血量的20％時，則出現(xiàn)脈搏加快，血壓下降等癥狀；如果在短時間內(nèi)喪失的血液達(dá)全身血液的30%或更多，就可能危及生命。第一百零二頁，共一百五十六頁，編輯于2023年，星期三第一百零三頁，共一百五十六頁，編輯于2023年，星期三血液制品：由健康人的血漿或特異免疫人血漿分離，提純或由重組DNA技術(shù)制成的血漿蛋白組分或血細(xì)胞組分制品，如人血白蛋白、人免疫球蛋白、人凝血因子（天然或重組的）、紅細(xì)胞濃縮物等，用于診斷、治療或被動免疫預(yù)防。血液制品屬于生物制品范圍，主要指以健康人血液為原料，采用生物學(xué)血液制品工藝或分離純化技術(shù)制備的生物活性制劑。血液制品的定義第一百零四頁，共一百五十六頁，編輯于2023年，星期三血液制品的優(yōu)點(diǎn)血液制品是在臨床輸血的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，它通過將血漿中的有效組分分離出來并用于治療，較好地解決了全血不易運(yùn)輸和大量長期貯存中的問題。第一百零五頁，共一百五十六頁，編輯于2023年，星期三血液制品按其組成成分可分為:全血、血液成分制品、血漿蛋白制品等。1、全血全血，醫(yī)學(xué)術(shù)語。將人體內(nèi)血液采集到采血袋內(nèi)所形成的混合物稱為全血，即包括血細(xì)胞和血漿的所有成分。國際上一般以450毫升全血為1單位，我國則以200毫升為1單位，也分有300毫升和400毫升包裝。第一百零六頁，共一百五十六頁，編輯于2023年，星期三2、血液成分制品成分輸血：就是將血液中的有效成分分離出來，分別制成高濃度、高純度的血液制品，然后根據(jù)患者情況，需要什么成分就給輸注什么成分的輸血方法。常用的血液成分制品有：紅細(xì)胞制劑、白細(xì)胞制劑、血小板制劑和血漿制劑等。第一百零七頁，共一百五十六頁，編輯于2023年，星期三（1）紅細(xì)胞制劑紅細(xì)胞懸浮液：將采集好的全血中大部分血漿在全封閉的條件下分離出來，再向剩余物中加入適量的紅細(xì)胞保存液，制成的混合物即為紅細(xì)胞懸液。去白細(xì)胞紅細(xì)胞懸浮;將采集好的全血中大部分白細(xì)胞、血小板及血漿在全封閉的條件下分離出來，再向剩余物中加入適量的紅細(xì)胞保存液，制成的混合物。第一百零八頁，共一百五十六頁，編輯于2023年，星期三洗滌紅細(xì)胞：采用物理方式在無菌條件下將保存期內(nèi)的全血、濃縮紅細(xì)胞、懸浮紅細(xì)胞制品用大量0.9%的生理鹽水洗滌，去除絕大部分非紅細(xì)胞成分，并將紅細(xì)胞懸浮在適量的0.9%生理鹽水中，該混合物稱為洗滌紅細(xì)胞。凍融去甘油紅細(xì)胞：一般是用采集6天內(nèi)的紅細(xì)胞，加入甘油作為防凍劑，在-80℃或-196℃下保存5-10年，使用時融化，盡可能去除防凍劑、上清血紅蛋白及血漿、白細(xì)胞、血小板。一般紅細(xì)胞可回收80%，需24小時內(nèi)輸注。由于這種方法紅細(xì)胞保存時間長，可用于保存稀有血型紅細(xì)胞。第一百零九頁，共一百五十六頁，編輯于2023年，星期三（2）白細(xì)胞制劑臨床上白細(xì)胞制劑主要是濃縮白細(xì)胞。濃縮白細(xì)胞的輸注實際上是應(yīng)用其中的中性粒細(xì)胞，發(fā)揮其細(xì)胞吞噬作用和殺菌能力，提高機(jī)體的抗感染能力。（3）血小板制劑機(jī)采血小板：采用血液單采機(jī)在全封閉的條件下，自動將全血中的血小板分離出來，懸浮于一定量的血漿內(nèi)，這樣制成的混合物稱為機(jī)采血小板。儲存于20-24℃的環(huán)境，震蕩保存24小時至5天。第一百一十頁，共一百五十六頁，編輯于2023年，星期三冰凍血小板：是將采集后的血小板，在凈化間無菌條件下緩慢加入適量冰凍劑，裝在冰凍盒中，放入-80攝氏度的低溫冰柜中保存。（4）血漿制品新鮮冰凍血漿：全血采集6小時內(nèi)，將血漿分離出來，冰凍，這樣制成的血液成分稱新鮮冰凍血漿。可-20℃保存一年。普通冷凍血漿第一百一十一頁，共一百五十六頁，編輯于2023年，星期三冷沉淀：冷沉淀是新鮮冰凍血漿在1-5℃條件下不溶解的白色沉淀物，其被加熱至37℃時呈溶解狀態(tài)，主要含有第Ⅷ因子、纖維蛋白原、血管性血友病因子、第ⅩⅢ因子及纖維蛋白等成分。新鮮液體血漿：保存期內(nèi)的抗凝全血在4-6攝氏度條件下經(jīng)離心后分出血漿，24小時內(nèi)輸注，即為新鮮液體血漿。第一百一十二頁，共一百五十六頁，編輯于2023年，星期三3、血漿蛋白制品免疫球蛋白：是具有抗體活性的球蛋白，它也是人血清電泳移動最慢的部分，即丙種球蛋白。它們是分子量不等而結(jié)構(gòu)極為相似的集合體。分為標(biāo)準(zhǔn)免疫球蛋白，靜脈注射用免疫球蛋白，特異性免疫球蛋白。人血白蛋白：是臨床常用的血漿容量擴(kuò)張劑之一，它是從健康人血漿中提取分離制得的，10℃以下可保存5年。第一百一十三頁，共一百五十六頁，編輯于2023年，星期三二、血液制品的生產(chǎn)技術(shù)

人血白蛋白

人血白蛋白是血漿中含量最高的蛋白，占血漿蛋白的60%左右。目前國際上主要采用低溫乙醇法分離血漿蛋白。此法最初由Cohn教授于1946年開發(fā)成功，當(dāng)時稱Cohn6法。此后許多學(xué)者提出了多種改良方法，最有價值的是Nitschman等提出的經(jīng)改良的低溫乙醇分離血漿的方法，簡稱N-K法。第一百一十四頁，共一百五十六頁，編輯于2023年，星期三血漿上清液Ⅰ上清液Ⅱ+Ⅲ沉淀Ⅰ沉淀Ⅱ+Ⅲ（用于分離免疫球蛋白）乙醇：8%，PH：7.23℃，N：5.0%乙醇：19%，PH：5.8–5℃，N：4.5%上清液Ⅳ沉淀Ⅳ血蛋白制品上清液（廢棄）乙醇：40%，PH：5.8–7℃，N：2.5%乙醇：40%，PH：4.8–8℃，N：2.0%N–K法分離人血白蛋白的工藝（N表示蛋白質(zhì)濃度）第一百一十五頁，共一百五十六頁，編輯于2023年，星期三1、原料血漿的采集及準(zhǔn)備為了保證血漿蛋白制品的安全，必須確定供血漿者的健康狀況、體檢標(biāo)準(zhǔn)、免疫要求等等，避免導(dǎo)致疾病的傳染。對于合格的獻(xiàn)血者來說，血漿的采取每次不得多于580ml,采漿間隔不得短于2周。每個供血者的采漿量每年應(yīng)少于12000ml，每月應(yīng)少于1200ml。第一百一十六頁，共一百五十六頁，編輯于2023年，星期三乙肝表面抗原（HBsAg）是乙肝病毒的外殼蛋白，本身不具有傳染性，但它的出現(xiàn)常伴隨乙肝病毒的存在，所以它是已感染乙肝病毒的標(biāo)志。它可存在于患者的血液、唾液、乳汁、汗液、淚水、鼻咽分泌物、精液及陰道分泌物中。在感染乙肝病毒后2～6個月，當(dāng)丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶升高前2～8周時，可在血清中測到陽性結(jié)果。急性乙型肝炎患者大部分可在病程早期轉(zhuǎn)陰，慢性乙型肝炎患者該指標(biāo)可持續(xù)陽性。第一百一十七頁，共一百五十六頁，編輯于2023年，星期三丙型肝炎由丙型肝炎病毒（HCV）感染所致，主要由血液/體液傳播。據(jù)世界衛(wèi)生組織估計，全球有1.7億人感染HCV。在我國健康人群抗HCV陽性率為0.7%~3.1%，約3800萬人。由于病毒生物學(xué)特點(diǎn)和宿主免疫功能等多方面因素，機(jī)體免疫往往難以有效清除病毒，致使約50%~80%HCV感染者發(fā)展為慢性肝炎，其中20%~30%將發(fā)展成肝硬化。肝硬化患者中每年有1%~4%發(fā)展成為肝細(xì)胞癌癥。第一百一十八頁，共一百五十六頁，編輯于2023年，星期三2、原料血漿的儲存和運(yùn)輸血漿采集后應(yīng)在6h內(nèi)凍結(jié)，-20℃以下保存。凍結(jié)后的血漿應(yīng)在-15℃以下運(yùn)輸。低溫冷凍保存血漿最長不應(yīng)超過2年。3、生產(chǎn)用水和化學(xué)藥品生產(chǎn)用原水應(yīng)符合國家飲水標(biāo)準(zhǔn)，直接用于制品的水應(yīng)符合注射用水標(biāo)準(zhǔn)。所用各種化學(xué)藥品應(yīng)符合《中華人民共和國藥典》第一百一十九頁，共一百五十六頁，編輯于2023年，星期三4、分離人血白蛋白（1）融化血漿將冷凍血漿外袋清洗、消毒后，去除外袋，去掉外袋的冷凍血漿通常放在夾層罐中融化，夾層中通入40℃以下溫水，融化時間越快越好。（2）分離蛋白根據(jù)蛋白溶解度不同可將目標(biāo)蛋白與血漿中的其他蛋白分離開，另外要確保蛋白生物活性不受損失或盡量少受損失。第一百二十頁，共一百五十六頁，編輯于2023年，星期三影響沉淀蛋白效果的因素：酸堿度、溫度、乙醇濃度、蛋白濃度、溶液離子強(qiáng)度。（1）酸堿度：選擇溶液中各種蛋白成分的等電點(diǎn)來沉淀蛋白。（2）溫度：溫度降低時，可以防止蛋白“變性”；減少蛋白分子的溶解度，促進(jìn)蛋白沉淀；減少乙醇的揮發(fā)，提高安全性，因此分離蛋白選擇較低的溫度。（3）乙醇濃度：操作過程中要嚴(yán)格控制乙醇濃度，以達(dá)到分離不同蛋白的目的。第一百二十一頁，共一百五十六頁，編輯于2023年，星期三低溫乙醇沉淀技術(shù)生產(chǎn)的白蛋白較安全，是目前血漿白蛋白制品生產(chǎn)的首選工藝。這是因為：生產(chǎn)過程中潛在污染病毒相對集中到往往被廢棄或經(jīng)進(jìn)一步處理而滅活的其他成分中；乙醇對多種已知病毒殺滅作用；制備中的凍融過程對病毒有殺滅或破壞作用。優(yōu)點(diǎn)：沉淀劑乙醇的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，不易與蛋白發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，毒性低，污染小，價格低廉，能抑制細(xì)菌生長，控制熱原，對病毒有極強(qiáng)的殺滅作用。第一百二十二頁，共一百五十六頁，編輯于2023年，星期三6、超濾脫醇、濃縮、除鋁目前，人血白蛋白的生產(chǎn)中，脫醇一般采用超濾法。例如人血白蛋白脫醇可選用截留相對分子質(zhì)量為8000或10000的超濾膜。乙醇的相對分子質(zhì)量為46.07，而人血白蛋白的相對分子質(zhì)量為66000.采用透析的方法，減少原始血漿中AI3+含量。7、半成品配制對已經(jīng)純化的蛋白溶液中要加入適量的穩(wěn)定劑，防止制品在制備、儲存、運(yùn)輸過程中發(fā)生變性、失活、解離或聚合。穩(wěn)定劑為辛酸鈉（辛酸鈉和乙酰色氨酸鈉共用）

第一百二十三頁，共一百五十六頁，編輯于2023年，星期三8、病毒滅活目前常用的病毒滅活方法有：（1）濕熱滅活法1948年起，已將60℃、10h的巴氏滅活法成功地用于人血白蛋白，簡稱“巴氏法”。但該方法對某些血漿蛋白，特別是對熱不穩(wěn)定蛋白有一定損傷作用，可以滅活潛在的脂膜和非脂膜病毒（2）干熱滅活法80℃、72h干熱滅活能保證某些血液制品臨床使用的病毒安全性，但對制品本身的生物活性損傷較大。（3）化學(xué)滅活法有機(jī)溶劑/表面活性劑法能有效滅活病毒而不損傷制品中的蛋白結(jié)構(gòu)和功能。第一百二十四頁，共一百五十六頁，編輯于2023年，星期三9、除菌過濾澄清及除菌過濾按嚴(yán)格的無菌操作方法進(jìn)行。目前生產(chǎn)中用于澄清、過濾的主要是微孔濾膜，微粒和細(xì)菌因大于濾膜孔徑而滯留在濾膜表面，蛋白分子則能透過濾膜，從而起到澄清和除菌的作用。常用于澄清過濾的濾膜孔徑為5ul、3ul、1.2ul、0.65ul、0.45ul用于除菌過濾的濾膜孔徑為0.22ul、0.2ul.第一百二十五頁，共一百五十六頁，編輯于2023年，星期三10、成品分批、分裝及凍干凍干制品應(yīng)在過濾除菌后按照“生物制品分裝和凍干規(guī)程”及時分裝、凍干。11、成品的質(zhì)量鑒定12、包裝13、制品保存制品需在2—8℃避光保存和運(yùn)輸。自分裝之日起按批準(zhǔn)的有效期執(zhí)行。第一百二十六頁，共一百五十六頁，編輯于2023年，星期三三、血液檢測試劑