CN1215898C - 一种膜过滤浓缩动物血浆的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种膜过滤浓缩动物血浆的方法，通过抗凝处理，离心分离出血浆，进一步络合血浆中的残留的Ca离子，经管式超滤组件阶段进行浓缩后，分离出的渗透液，进入中空纤维超滤组件阶段进行浓缩等步骤来完成血浆的浓缩，本发明的优点是能保证血浆中蛋白质、酶活性不受影响，且不会造成中空纤维超滤装置中的预过滤器、中空纤维组件以及中空纤维表面膜孔堵塞，对于进一步加工生化制品来说能降低能源和试剂的消耗。
Description
技术领域
本发明涉及一种浓缩动物血浆的方法，具体地说涉及一种膜过滤浓缩动物血浆的方法。
背景技术
动物血中含有丰富的蛋白质、酶、维生素等生物活性物质。利用动物血浆可以生产很多生化制品，这些制品被广泛地应用于食品、医药、饲料加工和化工等许多领域。但是，由于动物血浆中含水量高达93％左右，在制备相应的目标化合物之前，有必要对血浆进行浓缩，以便下一步的分离制备或者干燥，从而达到降低试剂消耗及能源消耗的目的。另外，由于血浆中蛋白质组分的复杂性以及各组分理化性质的差异，所以在实际的生产中，要想保证血浆中蛋白质、酶活性不受影响的情况下，对原血浆进行浓缩并不是一件容易的事。
血浆中蛋白质7％左右，其余93％左右为水分。血浆蛋白质是许多蛋白质的混合物(约200余种)，包括单纯蛋白质和结合蛋白质，而且血浆蛋白质平均浓度相差较大。对血浆中主要的38种蛋白质的研究表明，约90％的血浆蛋白质含量在100mg/100ml以下，只有其余10％的血浆蛋白质的含量超过100mg/100ml。在这38种最主要的血浆蛋白质中分子量在5万以上的有29种，其余9种分子量在5万以下。用中空纤维超滤方法进行动物血浆浓缩是一种高效低能耗的方法，但是因为血浆中含有大量的纤维蛋白质，其浓度达200-600mg/100ml，于是在实际运用中常常会因血浆中凝血因子的协同作用转变为纤维蛋白质析出，从而容易造成中空纤维超滤装置中的预过滤器、中空纤维组件以及中空纤维表面膜孔堵塞，从而影响装置的使用效果与寿命。目前，还未曾见到有关能解决上述问题的血浆浓缩方法的报道。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能保证血浆中蛋白质、酶活性不受影响，且不会造成中空纤维超滤装置中的预过滤器、中空纤维组件以及中空纤维表面膜孔堵塞的一种新的膜过滤浓缩动物血浆的方法。
为了达到上述目的，本发明人对血浆理化性质进行了大量的研究，发明了一种新的血浆浓缩的方法，该方法首先对血浆中主要的38种蛋白质按分子量进行分组，其结果如下：有9种蛋白质分子量在20-95万之间，在血浆中的总浓度达到1163-2588mg/100ml；有20种蛋白质分子量在5-20万之间，在血浆中的总浓度达到5083-8473mg/100ml；另有9种蛋白质分子量在50万以下，总浓度达到377-682mg/100ml。
由于纤维蛋白质分子量为34.1万，因此可采用按分子量分段进行膜分离浓缩过滤。
对分子量在20万以上的血浆蛋白质组分用管式超滤浓缩回收；对分子量在5-20万之间的蛋白质组分用中空纤维超滤装置回收。由于血浆中的纤维蛋白质分子量约为34万，因此，在第一个浓缩阶段就被分开了，从而不会影响到中空纤维阶段。分子量在5万以下的组分中蛋白质浓度已经很低了，如果回收其中的有效组分，则必须再用切割分子量在4-5万之间的中空纤维超滤装置进行浓缩回收。
本发明的一种膜过滤浓缩动物血浆的方法，包括下述步骤：
(1)首先将动物血液，按1％的比例加入柠檬酸钠进行抗凝处理，络合血浆中的Ca2+；
(2)经抗凝处理的动物全血用离心分离制备出血浆；
(3)在上述血浆中，按0.1-0.25％的比例加入乙二胺四乙酸二钠，保持轻缓均匀搅拌，温度控制在4-10℃之间，调节PH值在6.8-7.2之间，进一步络合血浆中残留的Ca2+；
(4)然后将血浆进入到切割分子量20-95万的管式超滤组件阶段进行浓缩，浓缩倍数2-3，操作压力维持在0.4-0.5MPa，把血浆分子量在20-95万的蛋白质组分分离出来，并且经此阶段的浓缩(浓缩倍数2-3)处理后，此部分浓缩液可供干燥或者转入下一阶段的目标蛋白质的分离制备；
(5)经管式超滤组件分离出的渗透液，进入到切割分子量5-20万的中空纤维超滤组件阶段进行浓缩，操作压力维持在0.2-0.25MPa，浓缩倍数达到4-5倍，浓缩液供干燥或转入下一阶段目标蛋白质的分离制备，渗透液直接排放或用切割分子量在4-5万的中空纤维超滤膜进一步浓缩。
本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上技术方案可知，本发明的方法的优点是：按血浆中主要蛋白质组分分子量划分阶段，用膜分离装置分级浓度回收蛋白质组分效率高，能源消耗低，由于在4-10℃的环境中进行，所以对血浆中主要蛋白质的活性影响甚微，有利于下一步制备相关的目标蛋白质产物，同时还在最大程度上降低了相应试剂的消耗，且不会造成中空纤维超滤装置中的预过滤器、中空纤维组件以及中空纤维表面膜孔堵塞。
具体实施方式
利用本发明的方法对1000kg动物血液进行浓缩，步骤如下：
(1)在需要浓缩的1000kg动物血液中，加入10kg柠檬酸钠进行抗凝处理，络合血浆中的Ca2+；
(2)经抗凝处理的动物全血用离心分离制备出血浆约为520kg；
(3)在上述520kg血浆中，加入0.78kg乙二胺四乙酸二钠，保持轻缓均匀搅拌，温度控制在4-10℃之间，调节PH值在6.8-7.2之间，进一步络合血浆中残留的Ca离子；
(4)经第一步处理的血浆首先进入到切割分子量20-95万的管式超滤组件阶段进行浓缩，操作压力维持在0.4-0.5MPa，把血浆分子量在20-95万的蛋白质组分分离出来，并且经此阶段的浓缩(浓缩倍数2-3)处理后，此部分浓缩液大约130kg，可供干燥或者转入下一阶段的目标蛋白质的分离制备；
(5)经管式超滤组件分离出的渗透液约390kg左右，进入到切割分子量5-20万的中空纤维超滤组件阶段进行浓缩，操作压力维持在0.2-0.25MPa，浓缩倍数达到4-5倍，得到浓缩液约120kg左右，供干燥或转入下一阶段目标蛋白质的分离制备，渗透液约270kg左右直接排放或用切割分子量在4-5万的中空纤维超滤膜进一步浓缩。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，任何未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (3)
1、一种膜过滤浓缩动物血浆的方法，包括下述步骤：
(1)首先将动物血液，按1％的比例加入柠檬酸钠进行抗凝处理；
(2)经抗凝处理的动物全血用离心分离制备出血浆；
(3)在上述血浆中，按0.1-0.25％的比例加入乙二胺四乙酸二钠，保持轻缓均匀搅拌，温度控制在4-10℃之间，调节PH值在6.8-7.2之间；
(4)然后将血浆进入到切割分子量20-95万的管式超滤组件阶段进行浓缩，浓缩倍数2-3，把血浆分子量在20-95万的蛋白质组分分离出来，并且经此阶段的浓缩处理后，此部分浓缩液可供干燥或者转入下一阶段的目标蛋白质的分离制备；
(5)经管式超滤组件分离出的渗透液，进入到切割分子量5-20万的中空纤维超滤组件阶段进行浓缩，浓缩倍数达到4-5倍，浓缩液供干燥或转入下一阶段目标蛋白质的分离制备，渗透液直接排放或用切割分子量在4-5万的中空纤维超滤膜进一步浓缩。
2、如权利要求1所述的方法，其中管式超滤组件操作压力维持在0.4-0.5MPa。
3、如权利要求1或2所述的方法，其中中空纤维超滤组件操作压力维持在0.2-0.25MPa。
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