生物分离工程沉淀分离法学习PPT教案.pptx

第四章离心和沉淀分离法大部分工业生物分离的第一步往往是将不溶物质从发酵液中除去。这些不溶性固体的浓度和颗粒大小的变化范围很宽。

浓度可高达每单位体积含60%的不溶性固体，又可低至每单位体积仅含0.1%。
粒径的变化可以从直径约为1um的微生物，到直径为1mm的不溶性物质。

对于这些浓度较小，粒径较大，硬度较强的不溶物，我们可以采用过滤方法分离。

而有些发酵液，使用助滤剂有利于过滤分离，而还有一些发酵液则不行。

问题离心法与过滤法的比较 离心分离原理 离心技术分类二、沉淀分离法2、类型沉淀法操作步骤
在经过滤或离心后的样品中加入沉析剂；
沉淀物的陈化，促进晶体生长；
离心或过滤，收集沉淀物；沉淀法的优点：
设备简单、成本低、原材料易得、便于小批量生产，在产物浓度愈高的溶液中沉淀越有利，收率越高；
沉淀法的缺点：
所得沉淀物可能聚集有多种物质，或含有大量的盐类，或包裹着溶剂，所以沉淀法所得的产品纯度通常都比结晶法低，过滤也较困难。应用沉淀技术分离生化产物的典型例子是蛋白质(酶)的分离提取，无论是实验室规模还是工业生产，沉淀法都得到了普遍应用,工业上利用蛋白质溶解度之间的差异从天然原料如血浆、微生物抽提液、植物浸出液和基因重组菌中分离蛋白质混合物已有50多年的历史了。沉淀法分离蛋白质的特点有：
1在生产的前期就可使原料液体积很快地减小10～50倍，,从而简化生产工艺、降低生产费用；
2使中间产物保持在一个中性温和的环境；
3可及早地将目标蛋白从其与蛋白水解酶混合的溶液中分离出来、避免蛋白质的降解，提高产物稳定性；
4用蛋白质沉淀法作为色谱分离的前处理技术，可使色谱分离使用的限制因素降到最低。（二）盐析沉淀法2.盐析原理蛋白质溶液的稳定性盐析示意图3.盐析过程离子强度对盐析过程的影响β和Ks的物理意义经验方程的图示在一定的pH值及温度条件下，改变盐的浓度(即离子强度)达到沉淀的目的，称为“Ks”分级盐析法。
（Ks盐析：固定pH，温度，改变盐浓度）
2.在一定的离子强度下，改变溶液的pH值及温度，达到沉淀的目的，称为“β”分级盐折法。
（β盐析：固定离子浓度，改变pH，温度）

由于蛋白质对离子强度的变化非常敏感，易产生共沉淀现象，因此常用于提取液的前处理。一般粗提蛋白时常用第1种方法，进一步分离纯化时常用第2种方法。4、盐析剂的选择阴阳离子盐析效果5、影响盐析的因素6、盐析沉淀法的特点（三）有机溶剂沉淀法有机溶剂中的蛋白质沉淀3、有机溶剂的选择常用的有机溶剂沉析剂4.有机溶剂沉淀的特点温度：低温有利于防止溶质变性；有利于提高收率（溶解度下降）；一般在0℃以下，操作时在冰盐浴中进行。
搅拌速度：散热
溶液pH值：通常选在等电点附近
离子强度:离子强度低有利于沉析，盐浓度一般在0.01~0.05mol/L
生物样品浓度:蛋白质溶液的起始浓度0.5~2%，粘多糖起始浓度1~2%为宜。
稀：溶剂用量大，回收率低，但共沉淀作用小
浓：节省溶剂用量，共沉作用强，分辨率低
金属离子的助沉析作用：Zn2+、Ca2+（四）等电点沉淀法4、特点（五）高分子聚合物沉淀法PEG沉淀法机理：PEG分子亲水性强，优先水合，使得蛋白质等从溶剂中析出.
优点
1体系的温度只需控制在室温条件下；
2沉淀的颗粒往往比较大，同其他方法相比，产物比较容易收集；
3PEG非但不会使蛋白质变性而且可以提高它的稳定性，
缺点
PEG比其他沉淀剂更难从蛋白质溶液中除去，为此需用超滤和液－液萃取来解决。
广泛应用于核酸、酶的分离3、特点（六）金属离子沉淀法3、特点（七）选择性变性沉淀法选择性变性的方法思考题问题2.盐析原理常用的有机溶剂沉析剂（四）等电点沉淀法PEG沉淀法机理：PEG分子亲水性强，优先水合，使得蛋白质等从溶剂中析出.
优点
1体系的温度只需控制在室温条件下；
2沉淀的颗粒往往比较大，同其他方法相比，产物比较容易收集；
3PEG非但不会使蛋白质变性而且可以提高它的稳定性，
缺点
PEG比其他沉淀剂更难从蛋白质溶液中除去，为此需用超滤和液－液萃取来解决。
广泛应用于核酸、酶的分离3、特点