下游 (生物過程)

(重定向自下游工程

下游工程也称生物分离工程bioseparation),是生物工程的一个组成部分。生物化工产品通过微生物发酵过程、酶反应过程或动植物细胞大量培养获得,从上述发酵液、反应液或培养液中分离精制有关产品的过程即为下游加工过程Downstream Processing)。传统上由一些化学工程的单元操作组成,但由于生物物质的特性,有其特殊要求,且其中的某些单元操作在一般化学工业中应用较少,所以近年来其研究领域越发接近生物工程方向。

特点编辑

下游加工过程的生物产品,由于氧传递限制、细胞量和产物抑制,往往是产物浓度低的水溶液。其组分复杂,含大分子、小分子、可溶物、不可溶物和化学添加物等;产物稳定性差,易发生化学降解微生物降解;由于培养过程分批操作导致生物变异性大。然而生物工程成品主要面向药品和食品,所以其质量要求较一般化学工程产品高。

单元操作编辑

  1. 细胞回收技术(固液分离):絮凝,离心,过滤,微过滤。
  2. 细胞破碎技术:球磨,高压匀浆,化学破碎技术
  3. 初步纯化技术:吸附法,离子交换,沉淀(盐析法,有机溶剂沉淀,等电点,沉淀剂),溶剂萃取两水相萃取,超临界萃取,逆胶束萃取,膜分离技术
  4. 高度纯化技术:各类层析,亲和,疏水,聚焦,离子交换结晶法色层分离
  5. 成品加工:浓缩,除菌与热原,喷雾干燥,气流干燥,沸腾干燥,冷冻燥

沿革编辑

  • 传统产业(第一代)

19世纪60年代-20世纪50年代 酒精,丙酮,丁醇

  • 第二代生物技术产品 20世纪40年代

抗生素,有机酸,核酸,酶制剂,单细胞蛋白

  • 第三代 20世纪70年代中期

动物细胞培养 植物细胞培养 基因工程发酵产品


参见编辑

外部链接编辑