蛋白質(zhì)真空冷凍干燥濃縮技術(shù)!蛋白質(zhì)是由一條或多條多肽鏈組成的生物大分子,分子量在1萬-100萬之間,直徑在1-100nm之間。蛋白質(zhì)的水溶液是一種比較穩(wěn)定的親水膠體,在蛋白質(zhì)顆粒表面帶有很多極性基團(tuán),如-NH3、-COO-、-OH-、-SH、-CONH2等和水有高度親和性,當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)與水相遇時,就很容易在蛋白質(zhì)顆粒外面形成—層水膜。 蛋白質(zhì)溶液濃縮的目的是提高蛋白質(zhì)濃度,便于進(jìn)一步處理。常規(guī)的濃縮方法包括:沉淀法、吸附法、凍干法、膜濾法。由于蛋白質(zhì)自身不穩(wěn)定,遇熱或者某些溶劑易變性失活,沉淀法有諸多限制;吸附法產(chǎn)量有限,難以在工業(yè)化生產(chǎn)中使用;凍干法成本較高,處理時間較長。與上述方法相比,膜分離技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn):膜分離通常是常溫操作,特別適用于熱敏性物質(zhì)的分離和濃縮;分離效率高,能有效去除雜質(zhì),降低有效成分的損失;低能耗、無相變、無需添加化學(xué)試劑;工藝簡單,選擇范圍廣,適用性強(qiáng)。在蛋白質(zhì)脫鹽、脫醇、濃縮、分級分離等過程中的應(yīng)用前景廣闊。 本方案結(jié)合收凍干法和膜濾法的優(yōu)點(diǎn),先采用膜濾法將蛋白質(zhì)溶液預(yù)濃縮,再采用凍干法對濃縮液真空冷凍干燥,得到保留原有特性和活性的蛋白質(zhì)凍干粉。 膜濾法是以選擇性透過膜為分離介質(zhì),以外界能量或化學(xué)位差為推動力,對混合物中的特定組分實現(xiàn)分離、提純和濃縮的分離技術(shù)。常用的膜分離技術(shù)主要有以下幾種:微濾(micro-filtration,MF)、超濾 (ultra-filtration,UF)、納濾 (nano-filtration, NF) 和反滲透 (reverse osmosis,RO)。其中,超濾膜主要用于截留微濾膜阻擋不了的病毒、熱原、膠體、多肽及蛋白質(zhì)等大分子化合物;納濾膜的截留相對分子量 (Mr) 介于超濾與反滲透之間,主要用于截留重金屬離子、小分子有機(jī)物和鹽等;反滲透膜主要用于截留無機(jī)鹽及小分子物質(zhì),廣泛用于藥液的精制和濃縮。在實際應(yīng)用中,根據(jù)蛋白質(zhì)溶液中有效成分分子量的大小和需求,選用合適的膜分離技術(shù)。 對于常規(guī)蛋白質(zhì)溶液,選擇合適的膜濾法處理后,濃縮后的蛋白質(zhì)溶液體積可達(dá)原體積的1/4到1/5。 根據(jù)濃縮液的質(zhì)量,選用合適的真空冷凍干燥處理設(shè)備以及后續(xù)處理設(shè)備。 本方案優(yōu)點(diǎn): 一、不使用有機(jī)溶劑和無機(jī)鹽,不會產(chǎn)生溶劑和無機(jī)鹽的殘留,保證產(chǎn)品的純度; 二、采用常溫濃縮和干燥處理,不變性,完整保留有效活性成分; 三、可以流水線工業(yè)化生產(chǎn),采用先進(jìn)的處理工藝,保證產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定; 四、生產(chǎn)過程中無須各種輔助溶劑和化工制品,操作安全、環(huán)境友好; 五、生產(chǎn)線所需凍干處理設(shè)備能力大大減小,有效降設(shè)備成本和使用成本; 生產(chǎn)線主要工藝流程和處理設(shè)備: |
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