Введение в методы анализа продуктов биотехнологии

1. ЛК 1 Введение в методы анализа продуктов биотехнологии

2. Продукты биотехнологии

Направление
Область
биотехнологии применения
Red
Медицина
Green
White
Blue
Сельское
хозяйство
Характеристика
процесса
Продукты тонкого
биосинтеза
(0,1-1000 т/ год).
Дорогая очистка
Продукты
маломасштабного
биосинтеза
(< 20000 т/ год)
Продукты
Антибиотики, БАВ, рекомбинантные антитела,
вакцины, витамины, лекарства для животных,
диагностикумы
Органические аминокислоты, белковая масса,
ферменты, дрожжи, производство лекарств
растениями, ферментированные продукты
питания и напитки, генетически
модифицированные семена, биопестециды,
биоудобрения;
Биотопливо, биоразложение,
Промышленн Крупномасштабный Использование микроорганизмов и ферментов в
ость
биосинтез
промышленном производстве химических
(> 20000 т/ год).
веществ, еды, кормов, текстиля, детергентов,
Основное условие – бумаги, биополимеры для отдельных отраслей
дешевизна
промышленности (полисахариды для
извлечения остатков нефти, выщелачивания Ме
из руд), сточные воды после биоочистки
Моря и воды
-
-

3. Анализ биофармацевтических продуктов

Примесь / загрязнение
Белки клетки-хозяина
Эндотоксины
ДНК
Продукты протеолиза
Мутантные формы
Деамидированные,
окисленные формы
Микробная контаминация
Вирусная контаминация
Микоплазма
Неполностью
гликозилированные
формы
Общая безопасность
Метод анализа
SDS-ПААГ, ВЭЖХ, ИФА, ВЭКЭ (капиллярный электрофорез)
Тест на пирогенность (на кроликах, to; на клетках крови –
амебоцитах краба Limulus polyphemus
ДНК-гибридизация, ПЦР
ИЭФ (изоэлектрическое фокусирование), SDS-ПААГ, ВЭЖХ,
ВЭКЭ, N-концеове секвенирование
Ферментативное картирование (трипсин или др.)
ИЭФ, ВЭКЭ, ВЭЖХ +МС
Тесты на стерильность
Тесты выявления вирусов
Тест на культуре клеток
Аффинная ВЭЖХ, ИЭФ +МС
Тест на животных (морские свинки)

4. Инструментальные методы анализа

Разработка
технологии
производства
Создание препарата
Контроль качества
• Спектральные методы анализа (атомно-адсорбционная
спектроскопия , ИК, РАМАН, ЯМР, спектрофотометрия и
флуориметрия, круговой дихроизм, рентгеноструктурный анализ и
рассеивание света)
• Масс-спектрометрические методы анализа
• Хроматографические методы анализа (газовая, жидкостная,
ВЭЖХ)
• Электрофоретические методы анализа (высоко эфективный
капиллярный электрофорез, электрофорез в гелях
• Иммунологические методы анализа (Вестерн-блот, ИФА,
проточная цитофлуориметрия)
• Биологические методы анализа
• Прочие методы анализа (титрометрические и др.)

5. Области электромагнитного излучения

Область, метод
Радиочастотная (ЯМР, ЭПР)
Микроволновая
Оптическая инфракрасная
(ИК, КР)
Оптическая (видимая, УФ)
Рентгеновская
Гамма-излучение
Процесс
Изменение спинов ядер и
электронов
Изменение вращательных
состояний
Изменение колебательных
состояний
Изменение состояний
валентных электронов
Изменение состояний
внутренних электронов
Ядерные реакции
Объект
Молекула
Молекула (газы)
Молекула
Молекула, атом
Молекула, атом
Молекула , атом

6. Классификация спектральных методов

Спектроскопия
Источник
аналитического
сигнала
Аналитический сигнал
Поглощение
(абсорбция)
Молекулярная
Молекула
Испускание
(люминесценция)
Поглощение (абсорбция)
Атомная
Атом
Испускание (эмиссия)
Ядро атомов
(магнитный
момент ядра)
Магнитного
резонанса
Массспектроскопия
Электрон
(магнитный
момент
электрона)
Ион
Ядерный магнитный
резонанс,
Электронный
парамагнитный резонанс
Масс-спектр
Метод
Молекулярноабсорбционная,
флуориметрию
Атомноабсорбционная (ААС),
Атомно-эмиссионная
(АЭС)
Спектрометрия
ядерного магнитного
резонанса (ЯМР)
Спектрометрия
электронного
парамагнитного
резонанса (ЭПР)
Масс-спектрометрия