生物分离工程-沉淀法
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Ca2+、Fe3+、Ba2+、Mg2+等离子,在相同的情况下 这些金属离子对茶多酚沉淀的顺序是Se2+ > Al3+ > Zn2+ > Fe3+ > Mg2+ > Ba2+ > Ca2+
3 应用实例
金属离子沉淀茶多酚 优点:(1)产品纯度高;(2)减少了大量有机萃取剂的
使用,减少一定量的能耗;(3)工艺流程上来看,包 含了有机溶剂以及沉淀剂的回收利用,工艺简单易 实现,沉淀剂等辅料成本较低。
沉淀法
沉淀
1 概述 2 盐析法 3 等电点沉淀法 4 有机溶剂沉淀法 5 非离子型聚合物沉淀法 6 聚电解质沉淀法 7 金属离子沉淀法
1 概述
沉淀法特点:Байду номын сангаас
成本低,收率高,浓缩倍数高 作为纯化前处理或最后产物 收集方法 操作简便
2 盐析法
盐析法是在蛋白质溶液中加入无机盐至一定浓度,
或达饱和状态,可使蛋白质在水中溶解度降低,从 而与水溶性大的杂质分离。
3 应用实例
金属离子沉淀精制磷脂酰胆碱
3 应用实例
金属离子沉淀精制磷脂酰胆碱
7 金属离子沉淀法
优点是其在稀溶液中对蛋白质有较强的沉淀 能力。
分为三类:
Mn2+、Fe2+、Co2+、Ni2+、Cu2+、Zn2+和Cd2+能和羧酸,含 氮化合物如胺以及杂环化合物相结合;
3 应用实例
金属离子沉淀茶多酚 金属离子可以与茶多酚形成络合物沉淀,茶叶中其
他的物质则不能,将沉淀物从溶剂中分离出并在酸 的作用下进行转溶,即可得到原来的茶多酚。金属 离子沉淀法是在浸提基础之上采用沉淀一转溶将茶 多酚从浸提液中分离纯化出的一种方法。
3 应用实例
3 应用实例
金属离子沉淀茶多酚 常见的提取茶多酚的沉淀剂有:Se2+、Al3+、Zn2+、
固体法:在大体积粗制品溶液中逐步加入固体硫酸 铵,当达到一定饱和度时,蛋白质便可沉淀下来。
饱和溶液法:较固体法温和,但不适用于大体积样 品,会导致样品体积大量增加。
透析法:将盛蛋白质溶液的透析袋放入一定浓度的 大体积盐溶液中,通过透析作用改变蛋白质溶液中 的盐浓度。但受透析袋容积、盐析速度、及硫酸铵 耗费大的制约,仅用于精确、样品体积小的试验中 。
3 应用实例
金属离子沉淀精制磷脂酰胆碱 通过金属离子的选择实验及单因素实验确定了运用
沉淀法精制磷脂酰胆碱以及影响其含量的相关因素, 并通过响应面实验优化了最佳工艺条件.
3 应用实例
金属离子沉淀精制磷脂酰胆碱
3 应用实例
金属离子沉淀精制磷脂酰胆碱
3 应用实例
金属离子沉淀精制磷脂酰胆碱
1 材料和试剂 新鲜猪胰脏采集于屠宰场。胰脏被取出后-20℃冷冻
,待用。不同分子量的PEG、三氯乙酸、氯化钙、胰 酶粉、标准酪蛋白均为分析纯。
4 聚乙二醇沉淀猪胰蛋白酶
2.1粗胰浆液的制备 4℃解冻猪胰脏,除去脂肪和结缔组织,称取100g,加200 ml
冰水,用组织捣碎匀浆机绞碎成胰浆,将胰浆倒人500ml烧杯 ,加冰水至300ml,自身激活24h,然后添加无水CaCl2:和胰 酶粉,使稀释胰浆液中的CaCl2的质量分数达到0.2%,胰酶 粉的质量分数达到1%,并调节pH至3.0。搅匀,使胰酶粉均 匀分布到胰浆中,4℃激活5-6h,用3层纱布过滤即得到激活
S1与S2同上
S3 :表示需要加入的硫酸铵溶液的饱和度
2.4 硫酸铵盐析
2.4 硫酸铵盐析
固体法:在大体积粗制品溶液中逐步加入固体硫酸铵,当达 到一定饱和度时,蛋白质便可沉淀下来。
饱和溶液法:较固体法温和,但不适用于大体积样品,会导 致样品体积大量增加。
透析法:将盛蛋白质溶液的透析袋放入一定浓度的大体积盐 溶液中,通过透析作用改变蛋白质溶液中的盐浓度。但受透 析袋容积、盐析速度、及硫酸铵耗费大的制约,仅用于精确 、样品体积小的试验中。
PEG是一种特别有用的沉淀剂,因为无毒,不可燃性 且对大多数蛋白质有保护作用。PEG沉淀法能在室温 下进行,得到的沉淀颗粒较大,收集容易。
3 特点
PEG的分子量需大于4000,最常用的是6000和20000。所用的 PEG浓度通常为20%,浓度再高,会使粘度增大,造成沉淀的 回收比较困难。PEG对后续分离步骤,影响较少,因此可以不 必除去。但它的存在会干扰A280和Lowry法测定蛋白质,但对 biuret法无干扰。
5 注意事项
温度 浓度 pH 蛋白浓度 蛋白分子量 中性盐
6 应用实例
6 应用实例
低温无水乙醇提取免疫球蛋白的单因素试验
稀释倍数的筛选 无水乙醇添加量的筛选 盐浓度(NaCl)的筛选 pH值的筛选
6 应用实例
稀释倍数的筛选
6 应用实例
无水乙醇添加量的筛选
6 应用实例
2.3 pH和温度的影响
β随pH 变化
(1)对数关系 (2) 等电点附近有极小值
β随温度变化
随温度升高减小,热促失水膜
盐析注意事项:
稳定pH 用磷酸缓冲液;硫酸铵加入后体积变大;选择饱和度 ;分步盐析;初始蛋白浓度
2.3 pH和温度的影响
2.3 pH和温度的影响
2.4 硫酸铵盐析
4 结论 在室温条件下,添加质量分数为0.2%的CaCl2和质
量分数为1.O%的胰蛋白酶粉作为激活剂,使用 O.25g/ml的PEG6000为提取溶剂,调体系的pH在7.5 左右,4℃提取3h,然后4℃,7500r/min离心10min, 取其沉淀物,干燥,比盐析法提取率高约12倍,并 且操作简单,是一种有效分离提取猪胰蛋白酶的方 法。
缺点
容易使蛋白质变性失活; 有机溶剂易燃易爆,安全要求较高。
4 影响因素
温度
有机溶剂与水混溶时放出相当数量的热量,使体系 温度升高,增大了有机溶剂对蛋白变性的影响。
pH值
许多蛋白质在等电点附近有较好的沉淀效果。
4 影响因素
离子强度
较低离子强度的存在有利于沉淀作用,甚至具有保 护蛋白质,防止变性,减少水和溶剂相互溶解及稳 定介质pH值的作用。稍高的中性盐会使蛋白质产生 盐溶。
聚合物沉淀
1 概述 2 沉淀机理 3 特点 4 聚乙二醇沉淀猪胰蛋白酶
1 概述
聚乙二醇(PEG)和右旋糖酐硫酸钠等水溶性
非离子型聚合物可是蛋白质发生沉淀作用。该法条 件温和,不易使蛋白变性,且沉淀完全,应用范围 广。
2 沉淀机理
机理
聚合物的作用认为与有机溶剂相似,能降低水化度, 使蛋白质沉淀。此现象和两水相的形成有联系。
6 聚电解质沉淀法
机理:
静电与架桥 聚丙烯酸(pH 2.8,90%蛋白沉淀) 聚甲基丙烯酸 聚乙烯亚胺 聚苯乙烯季胺盐(pH 10.4,95% 蛋白沉淀)
金属离子沉淀
金属离子沉淀
1 概述 2 分类 3 应用实例
1 概述
一些高价金属离子对沉淀蛋白质很有效。 优点是其在稀溶液中对蛋白质有较强的沉淀能力。
2 沉淀的机理
有机溶剂引起蛋白质沉淀的原因有两个: 主要是水的活度的降低,使蛋白质分子表面可解离基团的离子
化程度减弱,水化程度降低,促进了蛋白质分子的聚集沉淀。 其次是极性有机溶剂与蛋白质争夺水化水,而使蛋白质分子沉
淀。
2 沉淀的机理
2 沉淀的机理
4 有机溶剂沉淀法
3 优缺点
优点
溶剂容易蒸发除去,不会残留在成品中; 有机溶剂密度低与沉淀物密度差大,便于离心分离;
2.4 硫酸铵盐析
固体法:
g = 533(S2-S1)/(100-0.3S2) (20 ℃)
g:1升溶液中需加入固体硫酸铵的克数 S1:表示原溶液中的百分饱和度 S2:表示需要达到的百分饱和度
饱和溶液法
V = V0(S2-S1)/ (S3-S1)
V :表示需要加入的硫酸铵溶液体积(ml)
V0 :表示原来溶剂的体积(ml)
4 聚乙二醇沉淀猪胰蛋白酶
3.1 PEG分子量对胰蛋白酶分离的影响
4 聚乙二醇沉淀猪胰蛋白酶
3.2 PEG6000浓度对胰蛋白酶分离的影响
4 聚乙二醇沉淀猪胰蛋白酶
3.3 pH值对胰蛋白酶分离的影响
4 聚乙二醇沉淀猪胰蛋白酶
3.4 沉淀时间对胰蛋白酶分离的影响
4 聚乙二醇沉淀猪胰蛋白酶
3 等电点沉淀法
3 等电点沉淀法
有机溶剂沉淀
有机溶剂沉淀
1 概述 2 沉淀的机理 3 优缺点 4 影响因素 5 注意事项 6 应用实例
1 概述
向水溶液中加入一定量亲水性的有机溶剂,降低溶质的溶解 度,使其沉淀析出的分离纯化方法,称为有机溶剂沉淀法。
有机溶剂对许多溶于水的小分子生化物质以及核酸、多糖、 蛋白质等生物大分子都能发生沉淀作用。常用丙酮、异丙酮、 乙醇、甲醇等。
4 聚乙二醇沉淀猪胰蛋白酶
研究内容 PEG容易获得,本研究将PEG沉淀技术应用于胰蛋白酶的分离
纯化,通过探讨PEG沉淀的实验条件,如PEG分子量、PEG浓度 、pH值、沉淀时间等,初步确定PEG沉淀胰蛋白酶的工艺条件 ,为PEG沉淀胰蛋白酶技术的工业化应用提供理论基础。
4 聚乙二醇沉淀猪胰蛋白酶
质种类有关; Ks为盐析常数,与温度和pH无关,但与蛋白质和盐
的种类有关。
2.2 Cohn方程式
2.2 Cohn方程式
阴离子盐析效果 :
柠檬酸>PO43- >SO42- > CH3COO-> Cl-> NO3->SCN-
阳离子盐析效果:
NH4+ > K+>Na+ >高价阳离子
硫酸铵:
价廉 ;溶解度大,稳定蛋白质 ;水解变酸;高pH 释氨,腐 蚀;残留产品有影响。
使低分子量的蛋白质沉淀,需加入大量PEG:而使高
分子量的蛋白质沉淀,加入的量较小。
2 沉淀机理
蛋白质溶解度与PEG浓度之间的关系式:
lgS=lgS0-K[PEG]
S:PEG存在时的溶解度; S0:无PEG时的溶解度与pH和离子强度有关; K:常数,与蛋白质和PEG的分子大小有关。
3 特点
盐浓度(NaCl)的筛选
6 应用实例
pH值的筛选
6 应用实例
通过正交试验表示结果 影响免疫球蛋白提取的因素主次顺序为: 蒸馏水稀释倍数>乙醇添加量>pH值>NaCI溶液
的浓度。即蒸馏水稀释倍数为3倍,乙醇添加 量为25%,pH4.5,NaCl溶液的浓度为 0.15mol/L 。
聚合物沉淀
2 分类
分为三类:
Mn2+、Fe2+、Co2+、Ni2+、Cu2+、Zn2+和Cd2+能和 羧酸,含氮化合物如胺以及杂环化合物相结合;
Ca2+、Ba2+、Mg2+和Pb2+能和羧酸结合,但不和含 氮化合物相结合;
Ag+、Hg2+和Pb2+能和巯基相结合。
2 分类
这些离子中,应用较广的是Zn2+ 、Ca2+ 、Mg2+ 、 Ba2+ 和Mn2+ ,而Cu2+ 、Fe2+ 、Pb2+ 和Hg2+ 等应用 较少,因为他们会使产品损失和引起污染。
3 应用实例
金属离子沉淀茶多酚 缺点:(1)金属离子的使用限制了茶多酚的应用范围,
某些残留在茶多酚中有毒金属离子含量较高,其产 品不能为医药行业所接受;(2)在生产过程中大量废 渣的产生无疑对环境造成巨大压力;(3)转溶过程中 程序较为繁琐,导致部分多酚被氧化,降低得率; (4)生产设备条件要求苛刻,对生产装置,辅助设备 以及管路的耐腐蚀性有较高的要求。
2.5 盐析注意事项
盐纯度高,沉淀完全后再分离; 分段盐析分离几种蛋白质,与等电点沉淀配合; 室温或低温进行; 选择合适浓度的样品; 脱盐(透析、电渗析、凝胶层析、超滤)
3 等电点沉淀法
特点
适用于疏水性强的蛋白; 中性盐浓度增大时,等电点向偏酸方向移动,溶解
度增大; 廉价,无毒; 蛋白对低pH 敏感,易失活。
2.1 盐析法的机理
盐析法破坏水化膜,中和电荷
盐溶 盐析 饱和度 中性盐的盐析效果
2.1 盐析法的机理
2.1 盐析法的机理
2.1 盐析法的机理
2.1 盐析法的机理
2.1 盐析法的机理
2.2 Cohn方程式
lgS=β-KsI
S为蛋白质的溶解度,g/L; I为离子强度; β为常数,与盐的种类无关,但与温度、pH和蛋白
的粗胰浆。
4 聚乙二醇沉淀猪胰蛋白酶
2.2 PEG沉淀 取适量粗胰浆液,用1mol/L NaOH调节pH至所需值,搅拌条件
下滴加0.5g/ml PEG溶液至所需浓度,4℃下静置过夜,4℃下 7500r/min离心10min,弃上清液,用适当体积的 200mmol/LpH8.0硼酸盐缓冲溶液溶解沉淀,测定溶液胰蛋白 酶活力。
3 应用实例
金属离子沉淀茶多酚 优点:(1)产品纯度高;(2)减少了大量有机萃取剂的
使用,减少一定量的能耗;(3)工艺流程上来看,包 含了有机溶剂以及沉淀剂的回收利用,工艺简单易 实现,沉淀剂等辅料成本较低。
沉淀法
沉淀
1 概述 2 盐析法 3 等电点沉淀法 4 有机溶剂沉淀法 5 非离子型聚合物沉淀法 6 聚电解质沉淀法 7 金属离子沉淀法
1 概述
沉淀法特点:Байду номын сангаас
成本低,收率高,浓缩倍数高 作为纯化前处理或最后产物 收集方法 操作简便
2 盐析法
盐析法是在蛋白质溶液中加入无机盐至一定浓度,
或达饱和状态,可使蛋白质在水中溶解度降低,从 而与水溶性大的杂质分离。
3 应用实例
金属离子沉淀精制磷脂酰胆碱
3 应用实例
金属离子沉淀精制磷脂酰胆碱
7 金属离子沉淀法
优点是其在稀溶液中对蛋白质有较强的沉淀 能力。
分为三类:
Mn2+、Fe2+、Co2+、Ni2+、Cu2+、Zn2+和Cd2+能和羧酸,含 氮化合物如胺以及杂环化合物相结合;
3 应用实例
金属离子沉淀茶多酚 金属离子可以与茶多酚形成络合物沉淀,茶叶中其
他的物质则不能,将沉淀物从溶剂中分离出并在酸 的作用下进行转溶,即可得到原来的茶多酚。金属 离子沉淀法是在浸提基础之上采用沉淀一转溶将茶 多酚从浸提液中分离纯化出的一种方法。
3 应用实例
3 应用实例
金属离子沉淀茶多酚 常见的提取茶多酚的沉淀剂有:Se2+、Al3+、Zn2+、
固体法:在大体积粗制品溶液中逐步加入固体硫酸 铵,当达到一定饱和度时,蛋白质便可沉淀下来。
饱和溶液法:较固体法温和,但不适用于大体积样 品,会导致样品体积大量增加。
透析法:将盛蛋白质溶液的透析袋放入一定浓度的 大体积盐溶液中,通过透析作用改变蛋白质溶液中 的盐浓度。但受透析袋容积、盐析速度、及硫酸铵 耗费大的制约,仅用于精确、样品体积小的试验中 。
3 应用实例
金属离子沉淀精制磷脂酰胆碱 通过金属离子的选择实验及单因素实验确定了运用
沉淀法精制磷脂酰胆碱以及影响其含量的相关因素, 并通过响应面实验优化了最佳工艺条件.
3 应用实例
金属离子沉淀精制磷脂酰胆碱
3 应用实例
金属离子沉淀精制磷脂酰胆碱
3 应用实例
金属离子沉淀精制磷脂酰胆碱
1 材料和试剂 新鲜猪胰脏采集于屠宰场。胰脏被取出后-20℃冷冻
,待用。不同分子量的PEG、三氯乙酸、氯化钙、胰 酶粉、标准酪蛋白均为分析纯。
4 聚乙二醇沉淀猪胰蛋白酶
2.1粗胰浆液的制备 4℃解冻猪胰脏,除去脂肪和结缔组织,称取100g,加200 ml
冰水,用组织捣碎匀浆机绞碎成胰浆,将胰浆倒人500ml烧杯 ,加冰水至300ml,自身激活24h,然后添加无水CaCl2:和胰 酶粉,使稀释胰浆液中的CaCl2的质量分数达到0.2%,胰酶 粉的质量分数达到1%,并调节pH至3.0。搅匀,使胰酶粉均 匀分布到胰浆中,4℃激活5-6h,用3层纱布过滤即得到激活
S1与S2同上
S3 :表示需要加入的硫酸铵溶液的饱和度
2.4 硫酸铵盐析
2.4 硫酸铵盐析
固体法:在大体积粗制品溶液中逐步加入固体硫酸铵,当达 到一定饱和度时,蛋白质便可沉淀下来。
饱和溶液法:较固体法温和,但不适用于大体积样品,会导 致样品体积大量增加。
透析法:将盛蛋白质溶液的透析袋放入一定浓度的大体积盐 溶液中,通过透析作用改变蛋白质溶液中的盐浓度。但受透 析袋容积、盐析速度、及硫酸铵耗费大的制约,仅用于精确 、样品体积小的试验中。
PEG是一种特别有用的沉淀剂,因为无毒,不可燃性 且对大多数蛋白质有保护作用。PEG沉淀法能在室温 下进行,得到的沉淀颗粒较大,收集容易。
3 特点
PEG的分子量需大于4000,最常用的是6000和20000。所用的 PEG浓度通常为20%,浓度再高,会使粘度增大,造成沉淀的 回收比较困难。PEG对后续分离步骤,影响较少,因此可以不 必除去。但它的存在会干扰A280和Lowry法测定蛋白质,但对 biuret法无干扰。
5 注意事项
温度 浓度 pH 蛋白浓度 蛋白分子量 中性盐
6 应用实例
6 应用实例
低温无水乙醇提取免疫球蛋白的单因素试验
稀释倍数的筛选 无水乙醇添加量的筛选 盐浓度(NaCl)的筛选 pH值的筛选
6 应用实例
稀释倍数的筛选
6 应用实例
无水乙醇添加量的筛选
6 应用实例
2.3 pH和温度的影响
β随pH 变化
(1)对数关系 (2) 等电点附近有极小值
β随温度变化
随温度升高减小,热促失水膜
盐析注意事项:
稳定pH 用磷酸缓冲液;硫酸铵加入后体积变大;选择饱和度 ;分步盐析;初始蛋白浓度
2.3 pH和温度的影响
2.3 pH和温度的影响
2.4 硫酸铵盐析
4 结论 在室温条件下,添加质量分数为0.2%的CaCl2和质
量分数为1.O%的胰蛋白酶粉作为激活剂,使用 O.25g/ml的PEG6000为提取溶剂,调体系的pH在7.5 左右,4℃提取3h,然后4℃,7500r/min离心10min, 取其沉淀物,干燥,比盐析法提取率高约12倍,并 且操作简单,是一种有效分离提取猪胰蛋白酶的方 法。
缺点
容易使蛋白质变性失活; 有机溶剂易燃易爆,安全要求较高。
4 影响因素
温度
有机溶剂与水混溶时放出相当数量的热量,使体系 温度升高,增大了有机溶剂对蛋白变性的影响。
pH值
许多蛋白质在等电点附近有较好的沉淀效果。
4 影响因素
离子强度
较低离子强度的存在有利于沉淀作用,甚至具有保 护蛋白质,防止变性,减少水和溶剂相互溶解及稳 定介质pH值的作用。稍高的中性盐会使蛋白质产生 盐溶。
聚合物沉淀
1 概述 2 沉淀机理 3 特点 4 聚乙二醇沉淀猪胰蛋白酶
1 概述
聚乙二醇(PEG)和右旋糖酐硫酸钠等水溶性
非离子型聚合物可是蛋白质发生沉淀作用。该法条 件温和,不易使蛋白变性,且沉淀完全,应用范围 广。
2 沉淀机理
机理
聚合物的作用认为与有机溶剂相似,能降低水化度, 使蛋白质沉淀。此现象和两水相的形成有联系。
6 聚电解质沉淀法
机理:
静电与架桥 聚丙烯酸(pH 2.8,90%蛋白沉淀) 聚甲基丙烯酸 聚乙烯亚胺 聚苯乙烯季胺盐(pH 10.4,95% 蛋白沉淀)
金属离子沉淀
金属离子沉淀
1 概述 2 分类 3 应用实例
1 概述
一些高价金属离子对沉淀蛋白质很有效。 优点是其在稀溶液中对蛋白质有较强的沉淀能力。
2 沉淀的机理
有机溶剂引起蛋白质沉淀的原因有两个: 主要是水的活度的降低,使蛋白质分子表面可解离基团的离子
化程度减弱,水化程度降低,促进了蛋白质分子的聚集沉淀。 其次是极性有机溶剂与蛋白质争夺水化水,而使蛋白质分子沉
淀。
2 沉淀的机理
2 沉淀的机理
4 有机溶剂沉淀法
3 优缺点
优点
溶剂容易蒸发除去,不会残留在成品中; 有机溶剂密度低与沉淀物密度差大,便于离心分离;
2.4 硫酸铵盐析
固体法:
g = 533(S2-S1)/(100-0.3S2) (20 ℃)
g:1升溶液中需加入固体硫酸铵的克数 S1:表示原溶液中的百分饱和度 S2:表示需要达到的百分饱和度
饱和溶液法
V = V0(S2-S1)/ (S3-S1)
V :表示需要加入的硫酸铵溶液体积(ml)
V0 :表示原来溶剂的体积(ml)
4 聚乙二醇沉淀猪胰蛋白酶
3.1 PEG分子量对胰蛋白酶分离的影响
4 聚乙二醇沉淀猪胰蛋白酶
3.2 PEG6000浓度对胰蛋白酶分离的影响
4 聚乙二醇沉淀猪胰蛋白酶
3.3 pH值对胰蛋白酶分离的影响
4 聚乙二醇沉淀猪胰蛋白酶
3.4 沉淀时间对胰蛋白酶分离的影响
4 聚乙二醇沉淀猪胰蛋白酶
3 等电点沉淀法
3 等电点沉淀法
有机溶剂沉淀
有机溶剂沉淀
1 概述 2 沉淀的机理 3 优缺点 4 影响因素 5 注意事项 6 应用实例
1 概述
向水溶液中加入一定量亲水性的有机溶剂,降低溶质的溶解 度,使其沉淀析出的分离纯化方法,称为有机溶剂沉淀法。
有机溶剂对许多溶于水的小分子生化物质以及核酸、多糖、 蛋白质等生物大分子都能发生沉淀作用。常用丙酮、异丙酮、 乙醇、甲醇等。
4 聚乙二醇沉淀猪胰蛋白酶
研究内容 PEG容易获得,本研究将PEG沉淀技术应用于胰蛋白酶的分离
纯化,通过探讨PEG沉淀的实验条件,如PEG分子量、PEG浓度 、pH值、沉淀时间等,初步确定PEG沉淀胰蛋白酶的工艺条件 ,为PEG沉淀胰蛋白酶技术的工业化应用提供理论基础。
4 聚乙二醇沉淀猪胰蛋白酶
质种类有关; Ks为盐析常数,与温度和pH无关,但与蛋白质和盐
的种类有关。
2.2 Cohn方程式
2.2 Cohn方程式
阴离子盐析效果 :
柠檬酸>PO43- >SO42- > CH3COO-> Cl-> NO3->SCN-
阳离子盐析效果:
NH4+ > K+>Na+ >高价阳离子
硫酸铵:
价廉 ;溶解度大,稳定蛋白质 ;水解变酸;高pH 释氨,腐 蚀;残留产品有影响。
使低分子量的蛋白质沉淀,需加入大量PEG:而使高
分子量的蛋白质沉淀,加入的量较小。
2 沉淀机理
蛋白质溶解度与PEG浓度之间的关系式:
lgS=lgS0-K[PEG]
S:PEG存在时的溶解度; S0:无PEG时的溶解度与pH和离子强度有关; K:常数,与蛋白质和PEG的分子大小有关。
3 特点
盐浓度(NaCl)的筛选
6 应用实例
pH值的筛选
6 应用实例
通过正交试验表示结果 影响免疫球蛋白提取的因素主次顺序为: 蒸馏水稀释倍数>乙醇添加量>pH值>NaCI溶液
的浓度。即蒸馏水稀释倍数为3倍,乙醇添加 量为25%,pH4.5,NaCl溶液的浓度为 0.15mol/L 。
聚合物沉淀
2 分类
分为三类:
Mn2+、Fe2+、Co2+、Ni2+、Cu2+、Zn2+和Cd2+能和 羧酸,含氮化合物如胺以及杂环化合物相结合;
Ca2+、Ba2+、Mg2+和Pb2+能和羧酸结合,但不和含 氮化合物相结合;
Ag+、Hg2+和Pb2+能和巯基相结合。
2 分类
这些离子中,应用较广的是Zn2+ 、Ca2+ 、Mg2+ 、 Ba2+ 和Mn2+ ,而Cu2+ 、Fe2+ 、Pb2+ 和Hg2+ 等应用 较少,因为他们会使产品损失和引起污染。
3 应用实例
金属离子沉淀茶多酚 缺点:(1)金属离子的使用限制了茶多酚的应用范围,
某些残留在茶多酚中有毒金属离子含量较高,其产 品不能为医药行业所接受;(2)在生产过程中大量废 渣的产生无疑对环境造成巨大压力;(3)转溶过程中 程序较为繁琐,导致部分多酚被氧化,降低得率; (4)生产设备条件要求苛刻,对生产装置,辅助设备 以及管路的耐腐蚀性有较高的要求。
2.5 盐析注意事项
盐纯度高,沉淀完全后再分离; 分段盐析分离几种蛋白质,与等电点沉淀配合; 室温或低温进行; 选择合适浓度的样品; 脱盐(透析、电渗析、凝胶层析、超滤)
3 等电点沉淀法
特点
适用于疏水性强的蛋白; 中性盐浓度增大时,等电点向偏酸方向移动,溶解
度增大; 廉价,无毒; 蛋白对低pH 敏感,易失活。
2.1 盐析法的机理
盐析法破坏水化膜,中和电荷
盐溶 盐析 饱和度 中性盐的盐析效果
2.1 盐析法的机理
2.1 盐析法的机理
2.1 盐析法的机理
2.1 盐析法的机理
2.1 盐析法的机理
2.2 Cohn方程式
lgS=β-KsI
S为蛋白质的溶解度,g/L; I为离子强度; β为常数,与盐的种类无关,但与温度、pH和蛋白
的粗胰浆。
4 聚乙二醇沉淀猪胰蛋白酶
2.2 PEG沉淀 取适量粗胰浆液,用1mol/L NaOH调节pH至所需值,搅拌条件
下滴加0.5g/ml PEG溶液至所需浓度,4℃下静置过夜,4℃下 7500r/min离心10min,弃上清液,用适当体积的 200mmol/LpH8.0硼酸盐缓冲溶液溶解沉淀,测定溶液胰蛋白 酶活力。