第三章 细胞破碎与包含体产品的分离.pdf

《生化分离工程》 Bioseparation Engineering 第3 章细胞破碎与包含体产品的分离 生化分离过程的一般流程： 原料液 细胞分离(离心，过滤) 路线一 路线二 细胞－胞内产物 清液－胞外产物 路线一B 细胞破碎 路线一A 包含体 碎片分离 溶解(加盐酸胍、脲) 粗分离(盐析、萃取、超过滤等) 复性 纯化(层析、电泳) 脱盐(凝胶过滤、超过滤) 浓缩(超过滤) 精制(结晶、干燥) 3. 细胞破碎与包含体产品的分离 3.1 细胞壁的组成与结构 3.2 细胞破碎技术的分类 3.3 常用破碎技术 3.4 破碎率的测定 3.5 破碎技术的发展方向 3.6 细胞碎片的分离 3.7 包含体产品的分离 许多生物产物在细胞培养过程中不能分 泌到胞外的培养液中，而保留在细胞内。 如各类酶、胰岛素、α-干扰素等。这类生 物产物需用上一章所述的方法收集菌体或 细胞后，进行细胞破碎，使目标产物选择 性地释放到液相中。 胞内产物与胞外产物 • 动物细胞：大多无细胞壁，其培养产物大多分泌在培养液 中。 • 植物细胞：多为胞内产物。 • 微 生 物：大多数小分子代谢产物分泌在胞外；大多数大 分子产物和基因重组产物为胞内产物，如胰岛 素、干扰素、白细胞介素-2等均为胞内产物。 • 对于胞内产物，首先必须将细胞破碎，使产物得以释放， 才能进一步提取。 3.1 细胞壁的组成与结构 • 微生物细胞的外围通常包括细胞壁和细胞膜。 细胞壁（外壁）：具有固定细胞外形和保护细胞 免受机械损伤的功能； 细胞膜（内壁）：具有高度选择性的半透膜，控 制胞内外一些物质的交换渗透作用。 • 细胞破碎的主要阻力来自于细胞壁，不同类型的 微生物其细胞壁的结构特性是不同的，取决于遗 传和环境因素。 3.1 细胞壁的组成与结构 革兰氏 革兰氏 微生物 酵 母 霉 菌 植物细胞 阳性细菌 阴性细菌 壁厚(nm) 20~80 10~13 100~300 100~250 2~7 μm 层次 单层 多层 多层 多层 多层 主要组成 肽聚糖 肽聚糖 葡聚糖 多聚糖 纤维素 多 糖 脂蛋白 甘露聚糖 脂 类