蛋白质真空冷冻干燥浓缩技术

蛋白质真空冷冻干燥浓缩技术！蛋白质是由一条或多条多肽链组成的生物大分子，分子量在1万-100万之间，直径在1-100nm之间。蛋白质的水溶液是一种比较稳定的亲水胶体，在蛋白质颗粒表面带有很多极性基团，如-NH3、-COO-、-OH-、-SH、-CONH2等和水有高度亲和性，当蛋白质与水相遇时，就很容易在蛋白质颗粒外面形成—层水膜。

蛋白质溶液浓缩的目的是提高蛋白质浓度，便于进一步处理。常规的浓缩方法包括：沉淀法、吸附法、冻干法、膜滤法。由于蛋白质自身不稳定，遇热或者某些溶剂易变性失活，沉淀法有诸多限制；吸附法产量有限，难以在工业化生产中使用；冻干法成本较高，处理时间较长。与上述方法相比，膜分离技术具有以下优点：膜分离通常是常温操作，特别适用于热敏性物质的分离和浓缩；分离效率高，能有效去除杂质，降低有效成分的损失；低能耗、无相变、无需添加化学试剂；工艺简单，选择范围广，适用性强。在蛋白质脱盐、脱醇、浓缩、分级分离等过程中的应用前景广阔。

本方案结合收冻干法和膜滤法的优点，先采用膜滤法将蛋白质溶液预浓缩，再采用冻干法对浓缩液真空冷冻干燥，得到保留原有特性和活性的蛋白质冻干粉。

膜滤法是以选择性透过膜为分离介质，以外界能量或化学位差为推动力，对混合物中的特定组分实现分离、提纯和浓缩的分离技术。常用的膜分离技术主要有以下几种：微滤(micro-filtration，MF)、超滤 (ultra-filtration，UF)、纳滤 (nano-filtration， NF) 和反渗透 (reverse osmosis，RO)。其中，超滤膜主要用于截留微滤膜阻挡不了的病毒、热原、胶体、多肽及蛋白质等大分子化合物；纳滤膜的截留相对分子量 (Mr) 介于超滤与反渗透之间，主要用于截留重金属离子、小分子有机物和盐等；反渗透膜主要用于截留无机盐及小分子物质，广泛用于药液的精制和浓缩。在实际应用中，根据蛋白质溶液中有效成分分子量的大小和需求，选用合适的膜分离技术。

对于常规蛋白质溶液，选择合适的膜滤法处理后，浓缩后的蛋白质溶液体积可达原体积的1/4到1/5。

根据浓缩液的质量，选用合适的真空冷冻干燥处理设备以及后续处理设备。

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本方案优点：

一、不使用有机溶剂和无机盐，不会产生溶剂和无机盐的残留，保证产品的纯度；

二、采用常温浓缩和干燥处理，不变性，完整保留有效活性成分；

三、可以流水线工业化生产，采用先进的处理工艺，保证产品质量的稳定；

四、生产过程中无须各种辅助溶剂和化工制品，操作安全、环境友好；

五、生产线所需冻干处理设备能力大大减小，有效降设备成本和使用成本；

生产线主要工艺流程和处理设备：