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表达GLP-1融合蛋白的重组大肠杆菌分批补料培养工艺优化

表达GLP-1融合蛋白的重组大肠杆菌分批补料培养工艺优化
表达GLP-1融合蛋白的重组大肠杆菌分批补料培养工艺优化

合成工艺的优化

合成工艺的优化 有机合成工艺优化是物理化学与有机化学相结合的产物,是用化学动力学的方法解决有机合成的实际问题,是将化学动力学的基本概念转化为有机合成的实用技术。 转化率是消耗的原料的摩尔数除于原料的初始摩尔数。 选择性为生成目标产物所消耗的原料摩尔数除于消耗的原料的摩尔数。 收率为反应生成目标产物所消耗的原料的摩尔数除于原料的初始摩尔数。 转化率×选择性= 收率 反应中消耗的原料一部分生成了目标产物,一部分生成了杂质,少量原料依然存在于反应体系中。 反应的目标是提高收率,但是影响收率的因素较多,使问题复杂化。 化学动力学的研究目标是提高选择性,即尽量使消耗的原料转化为主产物。 只有温度和浓度是影响选择性的主要因素。在一定转化率下,主副产物之和是一个常数,副产物减少必然带来主产物增加。 提高转化率可以采取延长反应时间,升高温度,增加反应物的浓度,从反应体系中移出产物等措施。

而选择性虽只是温度和浓度的函数,看似简单,却远比转化率关系复杂。因此将研究复杂的收率问题转化为研究选择性和转化率的问题,可简化研究过程。 2.选择性研究的主要影响因素 提高主反应的选择性就是抑制副反应,副反应不外平行副反应和连串副反应两种类型。平行副反应是指副反应与主反应同时进行,一般消耗一种或几种相同的原料,而连串副反应是指主产物继续与某一组分进行反应。主副反应的竞争是主副反应速度的竞争,反应速度取决于反应的活化能和各反应组分的反应级数,两个因素与温度和各组分的浓度有关。因此选择性取决于温度效应和浓度效应。可是,活化能与反应级数的绝对值很难确定。但是我们没有必要知道它们的绝对值,只需知道主副反应之间活化能的相对大小与主副反应对某一组分的反应级数的相对大小就行了。我们知道,升高温度有利于活化能高的反应,降低温度有利于活化能低的反应,因此选择反应温度条件的理论依据是主副反应活化能的相对大小,而不是绝对大小。 (1)温度范围的选择:在两个反应温度下做同一合成实验时,可以根据监测主副产物的相对含量来判断主副反应活化能的相对大小,由此判断是低温还是高温有利于主反应,从而缩小了温度选择的范围。实际经验中,一般采取极限温度的方式,低温和高温,再加上二者的中间温度,可判断出反应温度对反应选择性的影响趋势。 (2)某一组分浓度的选择:在同一温度下(第一步已经选择好的温度下),将某一组分滴加(此组分为低浓度,其他组分就是高浓

1-大肠杆菌重组蛋白表达提取及纯化实验(最新整理)

第一天 1、配置LB培养基: 酵母粉15g、胰蛋白胨30g、氯化钠30g,定容至3000ml。调节PH至 7.4(2M NaOH),高压蒸汽灭菌20分钟,37℃保存。分装成15瓶(每瓶200ml)。 2、接种(超净台要提前杀菌通风) 取4瓶上述培养基,每瓶加200μlAMP(1:1000)、60μl菌液。37℃过夜。 第二天 1、扩大培养(超净台) 4瓶扩至16瓶,每瓶培养基加200μlAMP,摇床培养1小时左右。 2、诱导(超净台) 加40μlIPTG,加完后去除封口的除牛皮纸,扎口较松。25℃摇床培养4小时。 3、离心获取菌体 4℃,8000rpm离心25分钟。注意配平。 4、超声波破碎菌体 离心后去上清,向沉淀加入(600mlPB裂解液、300μl溶菌酶、3mlPMSF)。将菌液转入2个烧杯中,冰浴超声波破菌,400W,75次,每次6秒,间隔2秒。离心收集上清液。 600mlPB裂解液:20mM/L PB,10mM/L EDTA,5%甘油,1mM/L DTT,调节PH至7.4。 超声波破碎:首先用去离子水清洗探头,再将盛有菌液的小烧杯置于有冰 水混合物的大烧杯中,冰水界面略高于菌液面即可。探头浸没于菌液中,不可伸入过长。注意破菌过程中由于冰的融化导致的液面变化。 5、抽滤(双层滤纸) 洗胶(GST)。将上述上清液抽滤,滤液与GST胶混合,磁力搅拌过夜。 第三天

1、抽滤蛋白-胶混合液,滤液取样20μl,留电泳。 2、洗杂蛋白,用1×PBS+PMSF(1000:1)约400ml,洗脱若干次,用移液枪吸去上层泡沫(杂蛋白),至胶上无泡沫为止。 3、洗脱目的蛋白,洗脱液加50ml,分3次进行(15+15+15),每次加入后间歇搅拌,自然静置洗脱15分钟,抽滤,勿使胶干,合并洗脱液,取样20μl,留电泳。用洗脱液调零,测OD280。(OD值达到1.5为佳) 4、将洗脱液置于透析袋中(透析袋应提前煮好),将透析袋置于2L透析液1中,加入磁珠置于4℃冰箱内磁力搅拌器上,4小时后换为透析液2。胶的回收:用3M氯化钠溶液(用1×PBS溶液溶解)、1×PBS(无沉淀)洗涤,20%乙醇洗脱,装瓶。 洗脱液:50mM/LTRIS-HCL 、10mM/LGSH 透析液1:20mM/L TRIS-HCL、1mM/L EDTA 、0.15mM/L DTT 透析液2::0.5mM/L EDTA、1×PBS

有机合成工作报告

合成工作总结 2011年11月份,我来到xxxx任研究助理一职,主要参与了一下项目(由于所作产品均 为原公司所属专利,故简化叙述反应,见谅): 一、詹氏钌催化剂中间体的合成: 1、ts肼+苯甲醛?苯腙 苯腙+醇钠?重氮夜; rc-102(rc为钌催化剂项目号)+重氮液?rc-103. 此反应为原产物与重氮液反应生成一个双键 2、烯配体的合成 r-oh?r-cl?r-pph3cl?r-= 这个反应是制备磷叶立德并与多聚甲醛反应生成一个双键 3、rc-102+ppcy3?rc-202 这个反应比较简单,是一个基团置换的反应,该反应所得产物稀释后会发生溶胀现象,处 理比较麻烦 4、rc-203+炔醇?rc-303 此反应炔醇与钌催化剂中间体反应生成一个带两个双键的五元环 5、苯+异丙基酰氯??????异丙基苯甲酰 酰化反应,制备炔醇的一部分 二、hcv丙肝新药中间体的合成 1、五元杂环+格氏试剂 这个反应的反应机理其实是格氏试剂与酰胺反应,与n相连的键断开,由于n是五元环 上的杂原子,这个反应为一个开环反应。反应在低温下进行,这可能是格氏试剂不与所得产 物的活性基团羰基、乙酯基不反应的原因 2、上述产物的还原 这个产物含酯基,选用三乙酰氧基硼氢化钠做还原剂,反应为原料的羰基先与ts肼反应 生成踪再还原去掉羰基。 3、上述产物的水解 产物上的酯基水解为酸 alcl3、甲苯 ??③????????④4、r+多聚甲醛+苄胺?r/\nhbn①?????②??? 上面分别涉及到上苄胺、苄胺与苯甲酸甲酯缩合关环、脱甲基、苯上两相邻羟基与dcm 反应关环 ……… ……… …… 醇的碱溶液hbr\hclk2co3/nmp/dcm篇二:有机合成心得 有机合成心得(1)-引言 做有机合成,感觉最深刻的是关键要有一个灵活的头脑和丰富的有机合成知识,灵活的 头脑是天生的,丰富的有机合成知识是靠大量的阅读和高手交流得到的。二者缺一不可,只 有有机合成知识而没有灵活的头脑把知识灵活的应用,充其量只是有机合成匠人,成不了高 手,也就没有创造性。只有灵活的头脑而没有知识,只能做无米之炊。一个有机合成高手在 头脑中掌握的有机化学反应最少应为300个以上,并能灵活的加以运用,熟悉其中的原理(机 理),烂熟于胸,就像国学大师烂熟四书五经一样,看到了一个分子结构,稍加思索,其合成 路线应该马上在脑中浮现出来。 有机合成心得(2)-基本功的训练

化学培训的心得体会

化学培训的心得体会 化学培训的心得体会1 阿累尼乌斯说过一句名言:“一切自然科学知识都是从实际生活需要中得出来的。”反过来就是说,学习就是为了生活服务。大学化学教学的目的就是要让学生们掌握科学知识,了解学习的意义,具备认知环境重要的概念,培养高尚的职业情操,以备将来走向社会,为时代的前进和科学的发展尽己所能。大学化学是一门与工程实际结合紧密的基础课程,它涉及的知识点多、面广,可以有效提高学生发现问题、分析问题、解决问题的能力,进一步激发学生的学习兴趣,增进课堂教学互动,提高教学效果,但是在教材的使用过程中仍有一些问题。《大学化学》将无机化学与定量分析化学两个教学体系的内容融合起来,精简学时、避免内容重复,又加强了无机化学与分析化学的联系,使学生从大学一年级开始就建立“定量”的意识,培养学生“量”的概念这一指导思想是正确的。但是,实验教学却产生了由此而来的困难,进入大学后要在没有做过无机实验的情况下立即进行分析实验操作,即在缺乏基本实验技能的基础上先做定量分析实验,无论是对学生还是指导老师都有很大的难度,教学效果受到了影响。第二部分是关于热力学的问题,热力学知识概念抽象,证明与计算涉及微积分知识,教材中相应例题又较为缺乏,给教师布置作业带来困难,学生独立完成课后学题的难度较大。我觉得教师应该增加习题题,通过习题加深对化学热力学的理解,还要认真选择学生的练习题,循序渐进、有层次地逐步深入,对每一类型习题都要较为细致地进行批阅和讲评,使学生在理解原理和相关共识的基础上完成作业,进而较为深入地掌握化学热力学的原理。在“大学化学”教学中渗透专业知识,化学热力学和化学动力学的理论在其中占有重要地位,如环境科学中的各类环境问题均处于动态平衡或发展之中,化学热力学与化学动力学恰为研究和解决各类环境问题提供理论依据,环境化学、环境微生物、水污染控制等几乎各种环境问题无不充斥着化学热力学与化学动力学的指导作用,体现其在研究解决环境问题中的重要地位。但“大学化学”不可能在教材中突出反映对研究环境问题的指导作用,因此授课教师结合热力学与动力学基本理论介绍专业知识就显得很重要和必要。 “大学化学”作为专业基础课,在教学中渗透专业意识,引导学生了解自己的专业并思考有关的实际问题,特别是从化学热力学和化学动力学的基本原理出发思考、分析实际问题,是培养学生创新意识的一个重要环节。教学过程中要引导学生及时复习,总

发酵工艺优化

发酵工艺优化 从摇瓶试验到中试发酵罐试验的不同之处 1、消毒方式不同,摇瓶是外流蒸汽静态加热(大部分是这样的),发酵罐是直接蒸汽动态加热,部分的是直接和蒸汽混合,会因此影响发酵培养基的质量,体积,PH,透光率等指标。扩大时摇考虑 2、接种方式不同,摇瓶是吸管加入,发酵罐是火焰直接接种(当然有其他的接种方式),要考虑接种时的菌株损失和菌种的适应性等。 3、空气的通气方式不同,摇瓶是表面直接接触。发酵罐是和空气混合接触,考虑二氧化碳的浓度和氧气的融解情况。 4、蒸发量不同,摇瓶的蒸发量不好控制,湿度控制好的话,蒸发量会少。发酵罐蒸发量大,但是可以通过补料解决的。 5、搅拌方式不同,摇瓶是摇转方式进行混合搅拌,对菌株的剪切力较小。发酵罐是直接机械搅拌,注意剪切力的影响和无菌的影响。 6、PH的控制,摇瓶一般通过碳酸钙和间断补料控制PH,发酵可以直接流加控制PH,比较方便。 7、温度控制,摇瓶是空气直接接触或者传热控制温度,但是发酵罐是蛇罐或者夹套水降温控制,注意降温和加热的影响。 8、注意染菌的控制方法不一样,发酵罐根据染菌的周期和染菌的类型等可以采取一些必要的措施减少损失。 9、发酵罐可以取样或者仪表时时检测,但是摇瓶因为量小不能方便的进行控制和检测。 10、原材料不一样,发酵所用原材料比较廉价而且粗旷,工艺控制和摇瓶区别很大等等 发酵工艺中补料的作用 补料分批培养(fed—batch culture简称FBC)是指在分批培养过程中、间歇或连续地补加一种或多种成分的新鲜培养基的培养方法、与传统的分批集中补料培养相比、它有以下优点: (1)可以避免在分批发酵中因—次投料过多造成发酵液环境突变,造成菌丝大量生长等问题,改善发酵液流变等性质,使得发酵过程泡沫得以控制,节省消泡剂,并提高了装罐系数。 (2)可以控制细胞质量,以提高芽抱的比例,并使pH得以稳定。 (3)可以解除底物抑制,产物反馈抑制和分解阻遏。 (4)可以使“放料和补料”方法得以实施。该方法在发酵后期、产生了一定数量代谢产物后,在发酵液体积测量监控下,放出一部分发酵液,同时连续补充——部分新鲜营养液,实现连续带放、既有利于提高产物产量.又可降低成本,使得发酵指数得以大幅度提高。 (5)利用FBC技术、可以使菌种保持最大的生产力状态.随着传感技术以及对发酵过程动力学理沦深入研究、用模拟复杂的数学模型使在线方式实最优控制成为可能。 连续补料控制目前采用有反馈控制和无反馈控制两种方式。有反馈控制:选择与过程直接关系的可检测参数作为控制指标,例如可以测量、控制发酵液PH、采用定量控制葡萄糖流加。稳定PH在次级代谢最旺盛水平。而无反馈控制FBC是指无固定的反馈参数,以经验和数学模型相结合的办法来操作最优化控制、从而使抗生素发酵产量得以大幅度提高。例如发酵过程中前体的补加。由此可见,要实现对发酵过程的有效控制,就先要解决补科的连续控制问题。 目前国外发酵生产过程连续补料采用:流量计(电磁流量计、液体质量流量计)、小型电动、气动隔膜调节阀和控制器来实现连续补料控制。菜发酵工厂在中试试验中还成功地运用了电子称加三阀控制的自动补科系统 至于装液量的问题,应该从以下几个方面考虑: 1、保持在你所需要的转速培养情况下(尤其是在后期,菌丝很多时,转速很高时),不能让发酵液把你的塞子湿掉,容易造成染菌。 2、装液量的体积在消毒过程中,不能因为沸腾把塞子湿掉,或者跑出三角瓶,装液量太多会出现这样的情况。很容易染菌。 3、根据你的菌种的情况和发酵液的粘度,需要的混匀程度等等方面也要考虑。 4、建议你做一个梯度试验(40-50-60-70-80等)就可以找到你所需要的装液量。 关于剩余空气的排除在灭菌完毕后(100度左右),立刻用盖子或者其他的用品把你的培养摇瓶盖好,有时候这么点空气根本对兼性厌氧发酵没有什么影响,如果你的菌种要求很严的话,最好用干冰加入已经灭菌的空摇瓶后,立刻用其他的样品培养基分装即可。当然也可以用氮气。最好是二氧化碳。 你可以再查查看是否有其他的方法,我说的也不完全。!!

大肠杆菌表达重组蛋白的超声破碎及纯化

大肠杆菌表达重组蛋白的超声破碎及纯化 一可溶性蛋白的纯化 (一)菌体的破碎 1. 仪器与材料:-80℃冰箱;超声波细胞破碎仪;50mM PBS或50mM Tris-HCl pH 7.5;50 ml 离心管;冷冻高速离心机 2.方法 2.1反复冻融 2.1.1收集菌液500ml,等分10份,4000 r/min 4℃离心15min,弃上清。 2.1.2 菌体沉淀中加入相同菌液体积的50mM PBS 或50mM Tris-HCl(选择使蛋白稳定的缓冲液和pH)重悬洗涤一次。 2.1.3 然后按原菌液体积的1/4加入缓冲液重悬菌体,并加入蛋白酶抑制剂PMSF和EDTA(带His标签不加),PMSF终浓度为100μg/ml, EDTA的终浓度为。取20μl重悬菌液进行电泳,检测蛋白表达的情况(是否表达,是可溶性表达还是包涵体表达)。 2.1.4 将菌液(经检测有表达)在-80度冰冻,室温融解,反复几次(反复冻融三次),由于细胞内冰粒形成和剩余细胞液的盐浓度增高引起溶胀,使细胞结构破碎。 2.2超声波处理 (对超声波及热敏感的蛋白慎用) 2.2.1 将反复冻融的菌液(必要时可加入1mg/ml 溶菌酶,缓冲液pH>8.0,加入后需静置20min),进行超声破碎,超声条件:400W,工作5秒,间隔5秒,重复一定次数,(根据我们的仪器找出一个比较好的工作条件)。直至菌体溶液变清澈为止,大约花费时间。 2.2.2 取少量经超声破碎后的菌液,10000rpm离心10分钟,分别对上清和沉淀进行检测,并用全菌作为阳性对照,检测菌体破碎程度及目标条带占总蛋白的含量。 注意事项: (1)超声破碎具体条件可根据实验情况而定,要掌握好功率和每次超声时间,降低蛋白被降解的可能。 (2)功率大时,每次超声时间可缩短,不能让温度升高,应保持在4度左右,超声时保持冰浴。 (3)菌体破碎后总蛋白浓度的测定可用Bradford法或者紫外吸收法。 (4)可通过SDS-PAGE 电泳观察菌体破碎程度及目标条带占总蛋白的含量。 二包涵体蛋白的纯化 1菌体的破碎(加溶菌酶处理包涵体效果可能不好,包涵体中总是有残留的溶菌酶,你看看有没有不加溶菌酶的,这个先保留好了) 1.1仪器与材料:超声波细胞破碎仪;20mM PBS或20mM Tris-HCl pH 7.5;裂解液buffer A;溶菌酶10mg/ml;50ml ,15ml离心管;冷冻离心机 1.2 方法 (1) 收集菌液500ml,等分10份,4000 r/min 4℃离心15min,弃上清。

发酵工艺优化

发酵工艺优化---现代发酵工业调控策略 发布日期:2010-04-10 来源:[标签:来源] 作者:[标签:作者] 浏览次数:716 发酵是细胞大规模培养技术中最早被人们认识和利用的。发酵技术在医药、轻工、食品、农业、环保等领域的广泛应用,使这一技术在国民经济发展中发挥着越来越重要的作用。为了提高发酵生产水平,人们首先考虑的是菌种的选育或基因工程的构建。而实际上,发酵工艺的优化,包括生物反应器中的工程问题,也同样非常重要。发酵环境条件的优化发酵环境条件的优化是发酵过程中最基本的要求,也是最重要、最难掌握的技术指标。温度、pH值、溶氧、搅拌转速、氨离子、金属离子、营养物浓度等的优化控制,依据不同的发酵而有所不同。同时,微生物在 发酵是细胞大规模培养技术中最早被人们认识和利用的。发酵技术在医药、轻工、食品、农业、环保等领域的广泛应用,使这一技术在国民经济发展中发挥着越来越重要的作用。为了提高发酵生产水平,人们首先考虑的是菌种的选育或基因工程的构建。而实际上,发酵工艺的优化,包括生物反应器中的工程问题,也同样非常重要。发酵环境条件的优化发酵环境条件的优化是发酵过程中最基本的要求,也是最重要、最难掌握的技术指标。温度、pH 值、溶氧、搅拌转速、氨离子、金属离子、营养物浓度等的优化控制,依据不同的发酵而有所不同。同时,微生物在生长的不同阶段、生产目的代谢产物的不同时期,对环境条件可能会有不同的要求。因此,应该在生物反应器内,使温度、pH值、溶氧、搅拌转速等不断变换,始终为其提供最佳的环境条件,以提高目的产物的得率。在发酵放大实验中,一般都很注重寻找最佳的培养基配方和最佳的温度、pH值、溶氧等参数,但往往忽视了细胞代谢流的变化。例如:在溶解氧浓度的测量与控制时,关心的是最佳氧浓度或其临界值,而不注意细胞代谢时的摄氧率;用氨水调节pH值时,关心的是最佳pH值,却不注意添加氨水时的动态变化及其与其他发酵过程的参数的关系,而这些变化对细胞的生长代谢却非常重要。基于此,华东理工大学的张嗣良提出了“以细胞代谢流分析与控制为核心的发酵工程学”的观点。他认为,必须高度重视细胞代谢流分布变化的有关现象,研究细胞代谢物质流与生物

有机合成工艺优化

有机合成工艺优化 1.合成工艺的优化主要就是反应选择性研究有机合成工艺优化是物理化学与有机化学相结合的产物,是用化学动力学的方法解决有机合成的实际问题,是将化学动力学的基本概念转化为有 机合成的实用技术。 首先分清三个基本概念转化率、选择性、收率。转化率是消耗的原料的摩尔数除于原料的初始摩尔数。选择性为生成目标产物所消耗的原料摩尔数除于消耗的原料的摩尔数。收率为反应生成目标产物所消耗的原料的摩尔数除于原料的初始摩尔数。可见,收率为转化率与选择性的乘积。可以这样理解这三个概念,反应中消耗的原料一部分生成了目标产物,一部分生成了杂质,为有效好的原料依然存在于反应体系中。生成目标产物的那部分原料与消耗的原料之比为选择性,与初始原料之比为收率,消耗的原料与初始原料之比为转化率。 反应的目标是提高收率,但是影响收率的因素较多,使问题复杂化。化学动力学的研究目标是提高选择性,即尽量使消耗的原料转化为主产物。只有温度和浓度是影响选择性的主要因素。在一定转化率下,主副产物之和是一个常数,副产物减少必然带来主产物增加。提高转化率可以采取延长反应时间,升高温度,增加反应物的浓度,从反应体系中移出产物等措施。而选择性虽只是温度和浓度的函数,看似简单,却远比转化率关系复杂。因此将研究复杂的收率问题转化为研究选择性和转化率的问题,可简化研究过程。 2.选择性研究的主要影响因素提高主反应的选择性就是抑制副反应,副反应不外平行副反应和连串副反应两种类型。 平行副反应是指副反应与主反应同时进行,一般消耗一种或几种相同的原料,而连串副反应是指主产物继续与某一组分进行反应。主副反应的竞争是主副反应速度的竞争,反应速度取决于反应的活化能和各反应组分的反应级数,两个因素与温度和各组分的浓度有关。因此选择性取决于温度效应和浓度效应。可是,活化能与反应级数的绝对值很难确定。但是我们没有必要知道它们的绝对值,只需知道主副反应之间活化能的相对大小与主副反应对某一组分的反应级数的相对大小就行了。我们知道,升高温度有利于活化能高的反应,降低温度有利于活化能低的反应,因此选择反应温度条件的理论依据是主副反应活化能的相对大小,而不是绝对大小。 (1)温度范围的选择:在两个反应温度下做同一合成实验时,可以根据监测主副产物的相对含量来判断主副反应活化能的相对大小,由此判断是低温还是高温有利于主反应,从而缩小了温 度选择的范围。实际经验中,一般采取极限温度的方式,低温和高温,再加上二者的中间温度, 可判断出反应温度对反应选择性的影响趋势。 (2)某一组分浓度的选择:在同一温度下(第一步已经选择好的温度下),将某一组分滴加(此组分为低浓度,其他组分就是高浓度)或一次性加入(此组分为高浓度,其他组分就是低 浓度)进行反应,就可根据监测主副产物的相对含量来判断该组分是低浓度还是高浓度有利于主 反应。确定了某一组分的浓度影响,接下来就是研究该组分的最佳配比问题。相同的条件下,再 确定其他组分浓度的影响。 (3)溶剂的影响: (4)酸碱强度的影响: (5)催化剂的影响: 3.定性反应产物 动力学研究方法要求副反应最小,而其他方法要求主反应最大。因此研究反应的选择性, 搞清副反应的产物结构是必要地前提。在条件允许的情况下,应尽量分析反应混合物的全部组 分,包括主产物,各种副产物,分析他们在气相色谱、液相色谱或薄层色谱上的相对位置和相对 大小。从而可以看出各组分的相对大小及各组分随温度和浓度条件不同的变化。对不同的副反应 采取不同的抑制方法。 (1)首先搞清反应过程中那些副产物生成;(2)重点找出含量较多的副产物的结构,因 为只有抑制了主要副反应,才能显著提高主反应的选择性;(3)根据主要副产物的结构,研究

重组蛋白IFNGA在大肠杆菌中的表达与纯化

高中组 11年级 生物化学 3人项目 重组蛋白IFNGA在大肠杆菌中的表达与纯化

重组蛋白IFNGA在大肠杆菌中的表达与纯化 摘要: 干扰素γ(Interferon gamma,IFN-γ)是体内重要的细胞因子,能够通过调控免疫相关基因的转录协调机体的免疫反应,具有抗病毒、抗肿瘤、增强免疫力能功能。目前对于IFN-α、IFN-β重组表达的较多,而关于IFN-γ 蛋白的纯化表达较少.因此,本研究使用PCR方法扩增IFN-γ基因,将IFN-γ基因分别插入原核表达载体pET-30构建重组表达质粒pET-30--IFN-γ,转化大肠杆菌BL21和Rosetta菌株,在IPTG诱导下表达IFN-γ,SDS-PAGE分析重组表达蛋白。结果表明:成功构建重组表达质粒pET-30-IFN-γ;表达产物主要以包涵体形式存在;经Ni2+-NTA亲和层析纯化,获得高纯度重组蛋白。本实验纯化的蛋白有望在今后用于医学和生物学研究中。 关键词:干扰素;IFN-γ 蛋白;大肠杆菌表达系统;重组表达;蛋白纯化; 一、研究背景 干扰素(IFN)是一种广谱抗病毒剂,并不直接杀伤或抑制病毒,而主要是通过细胞表面受体作用使细胞产生抗病毒蛋白,从而抑制病毒(比如:乙肝病毒)的复制。其类型分为三类,α-(白细胞)型、β-(成纤维细胞)型,γ-(淋巴细胞)型;同时还可增强自然杀伤细胞(NK细胞)、巨噬细胞和T淋巴细胞的活力,从而起到免疫调节作用,并增强抗病毒能力。干扰素是一组具有多种功能的活性蛋白质(主要是糖蛋白),是一种由单核细胞和淋巴细胞产生的细胞因子。它们在同种细胞上具有广谱的抗病毒、影响细胞生长,以及分化、调节免疫功能等多种生物活性。 其中,IFN-γ是体内重要的免疫调节因子,能通过与细胞表面受体结合,诱导病毒感染细胞产生多种抗病毒蛋白,使细胞内产生抗病毒状态而发挥抗病毒作用。在诱导效应因子表达的同时,由于IFN-γ能够提高细胞表面MHC分子的表达,增强免疫活性细胞对病原体的杀伤作用,从而协同促进了机体对病毒感染细胞的杀灭,而使机体处于抗病毒状态。虽然各种类型的干扰素均能介导细胞对病毒感染的反应,但IFN-γ 的免疫调节活性在协调免疫反应和确定机体长期的抗病毒状态中发挥更为重要的作用。其作用可大致总结为以下几点:①

精细有机合成 总结

第1章 绪论/1、精细化工及相关行业的概念 初始原料:煤、石油、天然气、生物有机质(农林副产) 基础有机原料:乙烯、丙烯、丁二烯、苯、(甲苯)、二甲苯、(乙炔、萘)、合成气(CO + H2)等。 2.2 亲电取代反应→ 2.2.3 芳香族亲电取代定位规律→(1)影响定位的主要因素 2.2.3 芳香族亲电取代定位规律 (1) 影响定位的主要因素 ■ 已有取代基的性质: ①极性效应 ②空间效应 ■ 亲电试剂的性质——也包括: ①极性效应 ②空间效应 ■ 反应条件:主要-温度、催化剂和溶剂。 上述因素中,最重要的是已有取代基的极性效应。芳香取代反应中,苯系亲电取代反应研究的最多,也最重要。 2.2 亲电取代反应→ 2.2.3 芳香族亲电取代定位规律→(2)两类定位基 (2)两类定位基 已有取代基 Z 对新取代基 E 的定位作用有两种: ■第一类定位基 邻、对位定位基:-O-、-N(CH3)3、-NH2、 -OH 、-OCH3、-NHCOCH3、-OCOCH3、-F 、-Cl 、-Br 、 -I 、 -CH3、-CH2Cl 、-CH2COOH 、-CH2F 等。 ■第二类定位基 间位定位基:-N+(CH3)3、-CF3、 -NO2、-C≡N 、 -SO3H 、-COOH 、-CHO 、-COOCH3、-COCH3、 -CONH2、-N+H3、-CCl3。 上节回顾 2.2 亲电取代反应 芳香族亲电取代反应历程 大多数亲电取代反应是按照经过σ配合物中间产物的两步历程进行的。其通式如下: 2.3 亲核取代反应→ 2. 3.2 反应影响因素→(4)溶剂的影响 (4)溶剂的影响 SN1反应的第1步是一个中性的化合物离解为两个带有不同电荷的离子,因此极性溶剂有利于反应的进行。 SN2反应中,因为极性溶剂与亲核试剂可以形成氢键,亲核试剂与反应物形成过渡态时,必须首先消耗能量破坏氢键,所以反应在不形成氢键的溶剂中进行,反应速度较快。 2.4 消除反应→ 2.4.3 影响消除反应的因素→(2)反应条件的影响 ■ 温度的影响:提高温度有利于消除反应。 6.2.1 硝化剂的活泼质点 硝化剂:硝化反应中能够生成硝基正离子(NO2+)的试剂。 NO2+是亲电硝化反应的真正进攻质点。 具有X -NO2的化合物,可产生NO2+离子: 离解的难易程度,决定于 X -NO2 分子中X 的吸电子能力: ① X 吸电子能力越强,越易形成 NO2+ 离子,硝化能力也愈强。 ② X 吸电子能力的大小可由 X- 的共轭酸的酸度来表示。 Z 邻位 E Z 对位E Z 间位E X NO 2 X - + NO 2+ A r + H E k 2 ArE + H + Ar -H + E + k 1 k -1 A r + H E σ配合物 第一步 第二步

有机化学学习心得

有机化学学习心得 学习有机化学也已经有一个学期了,虽然说以前高中也学习过有机化学,但是 到了大学再学有机化学发现高中学的基本连皮毛也说不上,真正的有机化学涉及 的反应是那么多。所以我认为有机化学就是用两个词来形容--多和变化。 先来说说多,有机化学的多最多体现在有机物多,有机反应多,反应的机理也 有不少。所以说有机化学在我学了一个学期以后明白了有机化学的最大难处就是 化合物多,有机反应多,十分难以掌握。但是有机老师的课件做得十分巧妙,把 几种有机物进行了分类,学起来可以沿着各种有机物的特性了进行研究,可以掌 握到同一种物质不同反应的一些特点,分类记忆这样比较方便了,也减轻了有机 化学的反应的部分负担,也可以研究出不同反应的一些共同的特点。这样就大大 地减轻了学习有机化学的负担。也使得在我们初学者的眼中看来很难学的有机化 学一下子也简单了很多,有了许多规律的记忆方法,这

样我们就可以掌握规律, 从而可以更加简单地掌握这一类反应。而有机化合物,虽然有很多种,但是为我 们现在所用的还不多,在不同的分类中都可以找到的,这样有机化学学起来就还 是减轻了许多的负担。 有机化学的另外的一个特点就是变化复杂。变化中可能还有变化,有的比较简 单的题目,但是稍加变化以后就会很复杂。比如说许多炔烃的反应要联系到烯烃 的反应,一些不同的物质却有着相同的反应规律,还有命名中有许多小的细节上 的变化都可以出题。所以这些变化更加难学,有机化学的反应多但是及不上变化 多,无论有多少的机理,规律,只要把几个融合一下就可以产生不同的变化,出 出来不少的题目,这样就难住的大家。所以有机化学最难学的就是学习规律,学 习机理,学习到了以后还要把这些机理融合起来,要知道如何地变化,这样才能 把一些机理题和合成题作好,我们学习有机化学才有实用的价值。所以我们可以

发酵工艺条件的优化修订稿

发酵工艺条件的优化集团档案编码:[YTTR-YTPT28-YTNTL98-UYTYNN08]

发酵工艺条件的优化 发酵优化对于搞发酵的工作者而言是非常必需的,下面结合其他战友的一些经验之谈引出此专题,希望大家踊跃讨论,以其提高发酵水平和解决实际问题。 发酵工艺的优化在发酵行业起到很大的作用,尤其是在发酵生产中,它是提高发酵指标的一项非常,有用的技术手段.同时也是搞发酵行业的人的必备知识要求之一,借此我想通过和大家交流共同提高发酵方面的知识水平.发酵工艺优化方法与思路:发酵工艺优化的方法有很多,它们之间不是孤立的,而是相互联系的。在一种发酵中,往往是多种优化方法的结合,其目的就是发酵是细胞大规模培养技术中最早被人们认识和利用的。发酵技术在医药、轻工、食品、农业、环保等领域的广泛应用,使这一技术在国民经济发展中发挥着越来越重要的作用。为了提高发酵生产水平,人们首先考虑的是菌种的选育或基因工程的构建。而实际上,发酵工艺的优化,包括生物反应器中的工程问题,也同样非常重要。发酵环境条件的优化是发酵过程中最基本的要求,也是最重要、最难掌握的技术指标。温度、pH值、溶氧、搅拌转速、氨离子、金属离子、营养物浓度等的优化控制,依据不同的发酵而有所不同。同时,微生物在生长的不同阶段、生产目的代谢产物的不同时期,对环境条件可能会有不同的要求。因此,应该在生物反应器内,使温度、pH值、溶氧、搅拌转速等不断变换,始终为其提供最佳的环境条件,以提高目的产物的得率,在发酵放大实验中,一般都很注重寻找最佳的培养基配方和最佳的温度、pH值、溶氧等参数,但往往忽视了细胞代谢流的变化。例如:在溶解氧浓度的测量与控制时,关心的是最佳氧浓度或其临界值,而不注意细胞代谢时的摄氧率;用氨水调节pH值时,关心的是最佳pH值,却不注意添加氨水时的动态变化及其与其他发酵过程的参数的关系,而这些变化对细胞的生长代谢却非常重要。 注意:大家可以从以下各个方面进行交流.尽量能够分类进行叙述,我总结了以下几累,也不是很全,当然从其他的方面进行交流也可以,但是希望你注明附加说明!!!谢谢大家的参与!!!!!!!!!一. 好氧发酵1. PH 工艺的优化2. 溶氧工艺的优化3.原材料工艺的优化4.消毒(灭菌)工艺的优化5.菌种制备工艺的优化6.小试到中试,中试到生产等扩大实验的工艺优化7.成本工艺优化8.种子罐工艺的优化9.发酵罐工艺参数控制的优化10.仪表控制的工艺优化11.环境的工艺优化12.染菌处理的工艺优化13.紧急情况处理的工艺优化(停电\停水\停气\停汽等)14.补料工艺的优化15.倒种工艺的优化16发酵设备的工艺优化17.其他的工艺优化 二. 厌氧工艺的优化三.固体发酵的工艺优化四.其他1. PH工艺的优化A.配料中的PH 很重要,其中有配前PH,配后PH,消前PH,消后PH,接种前PH,工艺控制PH等,配前PH,配后PH,可以用来检测厡材料的质量,初步估计配料的情况,如果出了错误,有时候可以从PH中的变化看出来,能够减少错误的发生.B.另外,每次有新的配方我们总是要用PH方法检测其中的每种厡材料是否会和其他的发生反应,可以互相两两混合,检测PH的变化,也可以用来作为配微量元素的检测.C.消前PH可以用来减少消毒过程对培养基的破坏,因为培养基在消毒中会有PH的变化,在不同的PH条件下对培养基破坏也不一样,因此可以在消毒的时候选择合适的PH,消毒完后可以调节过来,这样一来可以对PH敏感的一些原材料减少破坏,这种方法在生产中已经取得了初步的成绩,提高了指标.D.工艺控制的PH,在发酵的产抗期间,通过在不同的发酵时间调整不同的P H,可以减少杂质的产生,同时还可以缓解溶氧,比如在头孢发酵中,通过在后期调整PH可以减少DCPC的含量,给提取工序带来很大的好处,E.补料罐通过PH的调节可以更好的通过流加物料而不影响发酵.(部分发酵在不同时期的PH有所不同,所以通过补料罐的调整可以对发酵指标有所提高)F.发酵过程中的PH调节可以通过各种方法,不一定要添加氨水和氢氧化钠,可以添加玉米桨等其他的物料来进行调节.G.控制放罐时的PH可以对后面的过滤有所影响,所以一定要控制好放罐前的PHH.绘制种子瓶和种子罐以及发酵罐等整个发酵过程的PH生长曲线,可以用来参考控制工艺,检测无菌情况的发生.A. 华东理工大学的张嗣良提出了“以细胞代谢流分析与控制为核心的发酵工程学”的观点。他认为,必须高度重视细胞代谢流分布变化

有机合成工艺优化.doc

有机合成工艺优化方法学---心得 1.合成工艺的优化主要就是反应选择性研究 有机合成工艺优化是物理化学与有机化学相结合的产物,是用化学动力学的方法解决有机合成的实际问题,是将化学动力学的基本概念转化为有机合成的实用技术。 首先分清三个基本概念转化率、选择性、收率。转化率是消耗的原料的摩尔数除于原料的初始摩尔数。选择性为生成目标产物所消耗的原料摩尔数除于消耗的原料的摩尔数。收率为反应生成目标产物所消耗的原料的摩尔数除于原料的初始摩尔数。可见,收率为转化率与选择性的乘积。可以这样理解这三个概念,反应中消耗的原料一部分生成了目标产物,一部分生成了杂质,为有效好的原料依然存在于反应体系中。生成目标产物的那部分原料与消耗的原料之比为选择性,与初始原料之比为收率,消耗的原料与初始原料之比为转化率。 反应的目标是提高收率,但是影响收率的因素较多,使问题复杂化。化学动力学的研究目标是提高选择性,即尽量使消耗的原料转化为主产物。只有温度和浓度是影响选择性的主要因素。在一定转化率下,主副产物之和是一个常数,副产物减少必然带来主产物增加。提高转化率可以采取延长反应时间,升高温度,增加反应物的浓度,从反应体系中移出产物等措施。而选择性虽只是温度和浓度的函数,看似简单,却远比转化率关系复杂。因此将研究复杂的收率问题转化为研究选择性和转化率的问题,可简化研究过程。 2.选择性研究的主要影响因素 提高主反应的选择性就是抑制副反应,副反应不外平行副反应和连串副反应两种类型。平行副反应是指副反应与主反应同时进行,一般消耗一种或几种相同的原料,而连串副反应是指主产物继续与某一组分进行反应。主副反应的竞争是主副反应速度的竞争,反应速度取决于反应的活化能和各反应组分的反应级数,两个因素与温度和各组分的浓度有关。因此选择性取决于温度效应和浓度效应。可是,活化能与反应级数的绝对值很难确定。但是我们没有必要知道它们的绝对值,只需知道主副反应之间活化能的相对大小与主副反应对某一组分的反应级数的相对大小就行了。我们知道,升高温度有利于活化能高的反应,降低温度有利于活化能低的反应,因此选择反应温度条件的理论依据是主副反应活化能的相对大小,而不是绝对大小。 (1)温度范围的选择:在两个反应温度下做同一合成实验时,可以根据监测主副产物的相对含量来判断主副反应活化能的相对大小,由此判断是低温还是高温有利于主反应,从而缩小了温度选择的范围。实际经验中,一般采取极限温度的方式,低温和高温,再加上二者的中间温度,可判断出反应温度对反应选择性的影响趋势。 (2)某一组分浓度的选择:在同一温度下(第一步已经选择好的温度下),将某一组分滴加(此组分为低浓度,其他组分就是高浓度)或一次性加入(此组分为高浓度,其他组分就是低浓度)进行反应,就可根据监测主副产物的相对含量来判断该组分是低浓度还是高浓度有利于主反应。确定了某一组分的浓度影响,接下来就是研究该组分的最佳配比问题。相同的条件下,再确定其他组分浓度的影响。 (3)溶剂的影响: (4)酸碱强度的影响: (5)催化剂的影响: 3.定性反应产物 动力学研究方法要求副反应最小,而其他方法要求主反应最大。因此研究反应的选择性,搞清副反应的产物结构是必要地前提。在条件允许的情况下,应尽量分析反应混合物的全部组分,包括主产物,各种副产物,分析他们在气相色谱、液相色谱或薄层色谱上的相对位

有机合成的心得体会

有机合成的心得体会 1. 学习化学反应主要的任务:了解各种正电性的基团和负电性的基团。这些正电性的基团和负电性的基团称之为合成子。 2. 如果产物要从水中结晶出来,且在水溶液中的溶解度又较大,可尝试加入氯化钠、氯化铵等无机盐,降低产物在水溶液中的溶解度。 3. 有时可用两种不互溶的有机溶剂作为萃取剂,例如反应在氯仿中进行,可用石油醚或正己烷作为萃取剂来除去一部分极性小的杂质,反过来可用氯仿萃取来除去极性大的杂质。 4. 两种互溶的溶剂有时加入另外一种物质可变的互不相容,例如,在水作溶剂的情况下,反应完毕后,可往体系中加入无机盐氯化钠,氯化钾使水饱和,此时加入丙酮,乙醇,乙腈等溶剂可将产物从水中提取出来。 5. 提高转化率可以采取改变反应时间、温度、反应物的浓度,以及从反应体系中移出产物等措施来实现。 (1)温度范围的选择 在两个反应温度下做同一合成实验时,可以根据监测主副产物的相对含量来判断主副反应活化能的相对大小,由此判断是低温还是高温有利于主反应,从而缩小了温度选择的范围。 在低温有利于主反应的过程中,随着反应的进行,反应物的浓度逐渐降低,反应速度逐渐减慢,为保持一定的反应速度和转化率以保证生产能力,就必须逐渐缓慢升温以加速化学反应的进

行,直至转化率达到目标,这才实现最佳控温的效果。 (2)某一组分浓度的选择 在同一温度下(第一步已经选择好的温度下),将某一组分滴加(此组分为低浓度,其他组分就是高浓度)或一次性加入(此组分为高浓度,其他组分就是低浓度)进行反应,就可根据监测主副产物的相对含量来判断该组分是低浓度还是高浓度有利于主反应。 (3)加料方式的选择 滴加的功能有两个,(1)对于放热反应,可减慢反应速度,使温度易于控制。(2) 控制反应的选择性,对每种原料都应采取是滴加还是一次性加入对反应选择性影响的研究。如果滴加有利于选择性,则滴加时间越慢越好。如不利选择性的提高,则改为一次性的加入。 备注:温度效应、浓度效应对反应选择性的影响是个普遍存在的一般规律,但在不同的具体实例中体现出特殊性,有时某一种效应更重要,而另一种效应不显著。因此必须具体问题具体分析,在普遍的理论原则指导下解决特殊的问题。

有机化学学习心得体会

《有机化学及实验》网络培训心得体会人要走进知识宝库,是一辈子的事情,不可能一蹴而就。因此我们要学习的东西太多了。网络教育,给了我们一把学习的钥匙。这是一把增长知识才干和提高思想素质的钥匙。 当今社会已经进入了信息社会,世界已经开始全面信息化、全球化。所以,为了适应社会的发展,我们教师必须首先牢固树立信息化、全球化的思想,积极参加培训学习,紧跟时代脉搏,做一个E环境下的新型教师。通过此次培训,我收获很多,体会深刻。我作为一名青年教师,希望能竭尽所能将知识传授给学生,但经验不足,通过向专家学习,与同行交流,拓展了我的教学思路,现总结如下: 一、学习有机化学及实验课程应多总结、重方法。 1 、总结经验规律 掌握有机化学中规律性的东西对于更好地掌握、理解有机化学反应及其原理是很有帮助的,因此在平时学习过程中应重规律的总结。 2、善于归纳总结 在有机化学学习中,会发现有机反应式错综复杂,且种类繁多,想要全部记住,记准并非易事,但若在平时的学习中善于归纳总结,将所学的每一章节的内容归纳出其知识网络图,相信学好有机化学并非难事。 3、重视实验学习 有机化学作为一门实验科学,若不能掌握其基本的实验操作,不重视实验技能的培养,是很难学好有机化学这门课的。掌握实验操作,在实验过程中理解和记忆有机化学反应能够达到事半功倍的效果。 4、结合实际生活,培养学习兴趣 学好有机化学,重在要有兴趣,培养学习兴趣能够使我们更有效地进行学习。结合生活实际,解释生活中常用的一些问题,或通过所学知识去解决一些与有机化学有关的问题,均能使我们能更近一步掌握和灵活运用所学知识,并逐步建立起学习兴趣。 二、利用各种有效措施来提高和加强有机化学及实验教学 1、在今后的授课中,用新的教学理念培养学生,真正做到以学生的发展为本,为学生的终身学习奠定基础。在教学中,体现“授之以鱼,不如授之以渔”的教

关于工艺流程优化的分析

关于化工工艺流程优化的分析 摘要:工艺流程的优化属于化工系统工程学研究的范围,它主要是研究在一定的条件下,如何用最合适的生产路线和生产设备,以及最节省的投资和操作费用,合成最佳的工艺流程。工艺流程也是实现产品生产的技术路线,通过对工艺流程的研究及优化,能够尽可能的挖掘出设备的潜能,找到生产瓶颈,寻求解决的途径,以达到产量高、功耗低和效益高的生产目标。 关键字:工艺流程,优化 一、化学工艺、化工工艺流程基本概念 化学工艺,即化工技术或化学生产技术,指将原料物主要经过化学反应转变为产品的方法和过程,包括实现这一转变的全部措施。化学工艺在高等学校的课程设置中,有工业化学和化学工艺学,两种课程仅在名称上不同,其内容均与上述化学生产技术的一般内容大体相似。化学生产过程一般地可概括为三个主要步骤:①原料处理。为了使原料符合进行化学反应所要求的状态和规格,根据具体情况,不同的原料需要经过进化、提浓、混合、乳化或粉碎(对固体原料)等多种不同的预处理。②化学反应。这是生产的关键步骤。经过预处理的原料,在一定的温度、压力等条件下进行反应,以达到所要求的反应转化率和收率。反应类型是多样的,可以是氧化、还原、复分解、磺化、异构化、聚合、焙烧等。通过化学反应,获得目的产物或其混合物。③产品精制。将由化学反应得到的混合物进行分离,除去副产物或杂质,以获得符合组成规格的产品。以上每一步都需在特定的设备中,在一定的操作条件下完成所要求的化学的和物理的转变。 化工工艺流程是由若干个具有独立的化工过程的工序所组成的,其结构一般都比较复杂,如果对整个工艺流程寻优,则涉及的影响因素及变量的数目太多,而不容易做出优化结论,如果把流程分解成一若干化工过程表示的工序,先对每个单一的化工过程寻优,则可运用有关的化学工程理论进行优化分析。在生产过程控制中,工艺优化是以原有生产工艺为基础,通过对生产流程、工艺条件、原辅料的深入研究,针对生产关键、工艺薄弱环节,组织技术人员改进工艺,使生产成本降低,生产过程、工艺条件达到最优化。对生产工艺流程的优化,除了技术上的参数优化调整、设备优化改造外,要想获得更大的突破、尤其是解决瓶颈

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