ЯГТУ / Профессиональная подготовка специалистов для производства иммунобиологических лекарственных препаратов (вакцин). Направление «Biotechnical» / Презентация лекции 3 Выделение и очистка биологически активных субстанций
.pdf
Санкт-Петербургский государственный химико-фармацевтический университет
ФГБОУ ВО СПХФУ Минздрава России
Выделение и очистка биологически активных субстанций Тангенциальная фильтрация и мембранная хроматография
«Upstream» и «downstream»
биотехнологические процессы
Лекция №3
Дубровский Ярослав Александрович Кандидат биологических наук старший научный сотрудник НОЦ МКТ
dubrovskiy.ya@gmail.com
Биологически активные субстанции |
2 |
Из каких продуктов/объектов может происходить |
3 |
выделение биологически активных субстанций? |
|
Сложность выделения обусловлена: |
3 |
1. В исходном образце помимо целевого компонента присутствуют компоненты
матрицы различной природы (белки, пептиды, липиды, полисахариды,
аминокислоты и др.)
2.Концентрация целевого вещества крайне мала (чаще всего менее 1%)
3.Зачастую целевые компоненты, чувствительные к воздействию температур и высоких значений рH, и являются нестабильными
→ Выделение и очистку необходимо проводить в максимально сжатые сроки, и при строгом соблюдении заданных значений t° и рH
Состав культуральной жидкости: |
5 |
1.Клетки продуцента
2.Остатки питательной среды
3.Метаболиты
4.Целевой компонент*
Этапы очистки |
6 |
1.Сепарация
2.Разрушение клеточной оболочки
3.Отделение клеточных стенок
4.Выделение и очистка целевого компонента
5.Тонкая очистка и концентрирование
Сепарация |
7 |
отделение массы продуцента от жидкой фазы
Лабораторная центрифуга с охлаждением
Avanti J-15R
Микроцентрифуга 5420
|
https://www.helicon.ru/ |
Высокопроизводительная центрифуга Avanti J-HC |
catalog/oborudovanie/ |
Сепарация |
8 |
отделение массы продуцента от жидкой фазы
Принцип действия За счет динамического усилия, которое от электродвигателя
через прижимные ролики передается на шкив головки и главный вал, барабан вращается с высокой скоростью. Вещество подается в барабан через расположенное внизу загрузочное отверстие и разделяется под действием мощных центробежных сил: жидкость, обладающая более легким весом, по центру барабана перетекает в его верхнюю часть, затем выбрасывается в коллектор и вытекает; твердое вещество, обладающее более тяжелым весом, отбрасывается на внутренние стенки барабана. После остановки центрифуги, болты защитного кожуха раскручиваются и кожух снимается, затем выкручиваются соединительные
|
гайки барабана, выкручивается установочный винт и гайка. |
|
|
Вращением ручки цилиндрический корпус переводится в |
|
|
горизонтальное положение перпендикулярно стойке, барабан |
|
Поворотные проточные центрифуги |
помещается на специальную подвижную платформу и |
|
очищается от находящегося внутри твердого вещества. |
||
|
https://bio-rus.ru/oborudovanie/protochnyie-czentrifugi/protochnyie-trubchatyie-czentrifugi/mayatnikovyie- vyisokoskorostnyie-trubchatyie-czentrifugi.html
Сепарация |
9 |
отделение массы продуцента от жидкой фазы
Принцип действия
Процесс сепарации происходит во вращающемся барабане. Продукт подается во вращающийся барабан сепаратора сверху через неподвижный впускной патрубок (1) и разгоняется в распределителе (2) перед входом в пакет тарелок (3). Распределитель специально разработан для обеспечения плавного разгона подаваемой жидкости. Разделение жидкой и твердой фаз происходит в пространстве между тарелками. При этом жидкая фаза перемещается через пакет тарелок к центру барабана и поступает в напорную камеру, откуда под давлением выгружается из сепаратора посредством встроенного напорного диска (4). Твердая фаза собирается на периферии барабана, откуда производится ее периодическая разгрузка в кожух с накопителем твердой фазы. Разгрузка твердой фазы осуществляется гидравлической системой, которая через заданные интервалы времени резко перемещает вниз подвижное дно барабана (5), открывая таким образом каналы выгрузки твердой фазы (6).
https://bio-rus.ru/oborudovanie/protochnyie-czentrifugi/separatoryi-(alfa-laval)/universalnyij-separator-clara-20.html
Сепарация |
10 |
отделение массы продуцента от жидкой фазы
Мембранная фильтрация – это разделение веществ в растворах на полупроницаемых мембранах. Разделение осуществляется под действием приложенной извне движущей силы (электрическое поле, разница концентраций или под давлением). Это позволяет осуществить разделение дисперсных систем на составляющие – отделить более крупные частицы неспособные проникать через мембрану и мелкие частицы проходящие через поры Самые распространенные промышленные мембранные процессы
классифицируются в зависимости от характера движущей силы:
https://biotechno.ru/about_company/articles/membrannaya-filtratsiya-ee-primenenie-v-biotekhnologii/