現(xiàn)代生物技術(shù),也可稱之為生物工程,它與微電子技術(shù)舔哪、新材料技術(shù)和新能源技術(shù)并列為影響未來國(guó)計(jì)民生的四大科學(xué)技術(shù)支柱,被認(rèn)為是21世紀(jì)世界知識(shí)經(jīng)濟(jì)的核心槽棍。生物技術(shù)或生物工程主要是由基因工程捉蚤、細(xì)胞工程、酶工程炼七、發(fā)酵制藥工程等先進(jìn)技術(shù)所組成的新技術(shù)群缆巧。
膜分離技術(shù)也屬于21世紀(jì)新型高科技產(chǎn)業(yè)之一,隨著膜分離技術(shù)的不斷創(chuàng)新特石,已經(jīng)越來越多應(yīng)用到了生物技術(shù)領(lǐng)域盅蝗,并取得了非常理想的效果,也推動(dòng)了生物技術(shù)的不斷創(chuàng)新發(fā)展姆蘸,在21世紀(jì)的多數(shù)工業(yè)中墩莫,膜分離技術(shù)必將扮演著戰(zhàn)略性的角色。
因此逞敷,在現(xiàn)代化的生物領(lǐng)域科研工作中狂秦,正確掌握膜分離技術(shù)、連續(xù)移動(dòng)床技術(shù)推捐、電滲析技術(shù)等新型分離技術(shù)及在實(shí)驗(yàn)室配備這些新型分離實(shí)驗(yàn)裝置是必不可少的裂问。
生物發(fā)酵制藥領(lǐng)域
膜分離技術(shù)在生物發(fā)酵制藥行業(yè)的應(yīng)用已經(jīng)非常成熟,目前在抗生素牛柒、氨基酸堪簿、維生素等行業(yè)已有大量工程應(yīng)用。生物發(fā)酵液是一種非常復(fù)雜的溶液體系皮壁,應(yīng)用膜分離技術(shù)可以很好解決澄清椭更、純化、分離蛾魄、濃縮等目的虑瀑。
發(fā)酵液的澄清過濾:可以使用無機(jī)膜技術(shù)替代傳統(tǒng)的板框、轉(zhuǎn)鼓過濾技術(shù)滴须。
發(fā)酵產(chǎn)物的純化:可以使用超濾膜技術(shù)進(jìn)行脫色或純化舌狗,替代傳統(tǒng)活性炭工藝。
發(fā)酵產(chǎn)物的脫鹽:可以使用新型連續(xù)移動(dòng)床技術(shù)或者電滲析技術(shù)進(jìn)行脫鹽扔水;也可以通過納濾膜技術(shù)進(jìn)行鹽的脫除痛侍。
發(fā)酵產(chǎn)物的濃縮:可以使用納濾膜技術(shù)或者工業(yè)反滲透膜進(jìn)行產(chǎn)品的預(yù)濃縮,降低整體蒸發(fā)成本铭污。
案例舉例:
抗生素:頭孢菌素C恋日,紅霉素膀篮、青霉素嘹狞、赤霉素岂膳、鏈霉素、土霉素磅网、硫酸粘桿菌等谈截。
維生素:維生素C、維生素B2涧偷、維生素B12等簸喂。
氨基酸:賴氨酸、蘇氨酸燎潮、谷氨酸喻鳄、色氨酸、苯丙氨酸确封、亮氨酸等除呵。
生物基因工程、細(xì)胞工程爪喘、酶工程領(lǐng)域
隨著基因工程技術(shù)的不斷發(fā)展颜曾,由發(fā)酵法生產(chǎn)的微生物藥物的分離與純化正面臨著一系列新的問題,如含量低秉剑、活性低泛豪、易失活、提取收率低等侦鹏。膜分離作為一種新型的分離技術(shù)诡曙,可在低溫下進(jìn)行分離、純物理分離過程略水,無化學(xué)變化价卤,無相變,在現(xiàn)代生物技術(shù)中已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用聚请,例如:酶荠雕、活性蛋白、氨基酸驶赏、維生素炸卑、甾體、疫苗等物質(zhì)的分離純化及濃縮富集煤傍。
發(fā)酵法菌體細(xì)胞收集:通過發(fā)酵法生產(chǎn)所需要的菌體細(xì)胞盖文,通過無機(jī)膜分離技術(shù),將細(xì)胞菌體進(jìn)行富集收集蚯姆。
酶制劑純化和濃縮:采用無機(jī)微濾膜技術(shù)富集收集高濃度的活菌體五续,同時(shí)充分的分離出清澈度高的酶下游清液洒敏,再采用超濾膜技術(shù)進(jìn)行濃縮,在超濾膜濃縮過程中同時(shí)去掉了部分色素疙驾、雜蛋白凶伙、大部分無機(jī)鹽,很大程度上提高了產(chǎn)品的質(zhì)量和穩(wěn)定性它碎,同時(shí)函荣,超濾技術(shù)在常溫下進(jìn)行,酶活性沒有損失扳肛,收率高傻挂。
發(fā)酵培養(yǎng)基的滅菌過濾:可以應(yīng)用無機(jī)超濾膜技術(shù)。
蛋白質(zhì)或多肽產(chǎn)品的制備:可以應(yīng)用超濾膜分離純化蛋白挖息,脫除多肽金拒、糖、氨基酸及無機(jī)鹽套腹;同時(shí)绪抛,可通過納濾膜或工業(yè)反滲透膜濃縮技術(shù)回收多肽、糖沉迹、氨基酸等睦疫;可以采用電滲析技術(shù)進(jìn)行蛋白或多肽的脫鹽。
病毒過濾去除:可以應(yīng)用微濾或者超濾膜技術(shù)有效去除病毒鞭呕。病毒過濾是確保生物制品安全性最常見的單元分離過程蛤育,一些病毒具有耐熱和耐化學(xué)性質(zhì),采用加熱和化學(xué)失活的方法不能完全殺死這些病毒葫松,而選擇適當(dāng)?shù)奈V或者超濾膜則可以有效去除這些病毒瓦糕。
除熱原(內(nèi)毒素):膜分離法除熱原作為一種新工藝、新技術(shù)腋么,正在制藥行業(yè)咕娄、生物技術(shù)行業(yè)推廣應(yīng)用,超濾去除熱原的原理是使用小于熱原分子量的超濾膜攔截?zé)嵩?/p>
案例舉例:
酶制劑:蛋白酶珊擂、糖化酶圣勒、植酸酶、纖維素酶等摧扇。
活性蛋白或多肽:蛋白分離濃縮圣贸、多肽分離濃縮、蛋白或多肽脫鹽等扛稽。
結(jié)束語
二十一世紀(jì)是生物技術(shù)的時(shí)代吁峻,基因治療、轉(zhuǎn)基因蛋白和單克隆抗體的生產(chǎn),尤其要求大量生產(chǎn)DNA衍生抗體用含,來滿足疾病治療中長(zhǎng)期使用及高劑量的需求矮慕。這些都對(duì)生物制品的純化和回收工藝提出了新的挑戰(zhàn),要求分離過程同時(shí)具有高產(chǎn)出和高選擇性的特點(diǎn)啄骇,從而降低生物制品的成本及增加產(chǎn)量痴鳄。膜分離技術(shù)是二十一世紀(jì)最為先進(jìn)的分離技術(shù)之一,作為現(xiàn)代生物技術(shù)的革新的重要手段肠缔,在生物領(lǐng)域研究的實(shí)驗(yàn)室中具備多種新型分離技術(shù)及配備相關(guān)實(shí)驗(yàn)裝置顯得尤為重要夏跷。
據(jù)悉哼转,目前在中國(guó)大陸地區(qū)能提供全方位新型分離技術(shù)服務(wù)和小型實(shí)驗(yàn)裝置的企業(yè)當(dāng)屬國(guó)初科技(廈門)有限公司明未,該公司在為企業(yè)提供專業(yè)的大型工藝分離純化綜合解決方案同時(shí),還為高校壹蔓、研究所及企業(yè)的研發(fā)部門提供各種專業(yè)的膜分離實(shí)驗(yàn)設(shè)備趟妥、移動(dòng)床實(shí)驗(yàn)設(shè)備、電滲析實(shí)驗(yàn)設(shè)備等各種新型分離技術(shù)佣蓉,在業(yè)內(nèi)具有較高知名度披摄。