生物技术与分离提取

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1、生物技术与分离提取第七章常用的分离提取技术方法：1、破碎法分离提取技术2、离心分离提取技术3、超声波萃取分离法4、微波萃取分离法5、气浮分离法6、色谱法（包括纸色谱、薄层色谱法）7、超临界流体萃取等新兴方法。8、膜分离技术一、常用的破碎法方法作用方法机械液体剪切超声波机械搅拌压力固体剪切研磨杆和臼球磨机压力Hughes压榨机‘X’压榨机非机械脱水空气干燥真空干燥冷冻干燥溶剂干燥溶胞作用物理作用渗透冲击压力释放冻结和融化化学作用阳阴离子洗涤剂抗生素甘氨酸酶作用溶菌酶和有关的酶噬菌体溶胞抗菌素二、离心分离技术离心分离技术是借助于离心机旋转所产生的离心力，根据物质颗粒的沉降系数、质量、

2、密度及浮力等因子的不同，而使物质分离的技术。离心分离方法：1、差速离心2、密度梯度离心3、等密度离心离心分离方法采用不同的离心速度和离心时间，使沉降速度不同的颗粒分批分离的方法，称为差速离心。操作时，采用均匀的悬浮液进行离心，选择好离心力和离心时间，使大颗粒先沉降，取出上清液，在加大离心力的条件下再进行离心，分离较小的颗粒。如此多次离心，使不同大小的颗粒分批分离。差速离心所得到的沉降物含有较多杂质，需经过重新悬浮和再离心若干次，才能获得较纯的分离产物。    差速离心主要用于分离大小和密度差异较大的颗粒。操作简单方便，但分离效果较差。1．差速离心密度梯度离心是样品在密度梯度介质

3、中进行离心，使密度不同的组分得以分离的一种区带分离方法。密度梯度系统是在溶剂中加入一定的梯度介质制成的。梯度介质应有足够大的溶解度，以形成所需的密度，不与分离组分反应，而且不会引起分离组分的凝聚、变性或失活，常用的有蔗糖、甘油等。使用最多的是蔗糖密度梯度系统，其梯度范围是：蔗糖浓度5%~60%，密度1.02~1.30g/cm3。2．密度梯度离心离心分离方法密度梯度的制备可采用梯度混合器，也可将不同浓度的蔗糖溶液，小心地一层层加入离心管中，越靠管底，浓度越高，形成阶梯梯度。离心前，把样品小心地铺放在预先制备好的密度梯度溶液的表面。离心后，不同大小、不同形状、有一定的沉降系数差异的颗

4、粒在密度梯度溶液中形成若干条界面清晰的不连续区带。各区带内的颗粒较均一，分离效果较好。在密度梯度离心过程中，区带的位置和宽度随离心时间的不同而改变。随离心时间的加长，区带会因颗粒扩散而越来越宽。为此，适当增大离心力而缩短离心时间，可减少区带扩宽。将CsCl2、CsSO4等介质溶液与样品溶液混合，然后在选定的离心力作用下，经足够时间的离心，铯盐在离心场中沉降形成密度梯度，样品中不同浮力密度的颗粒在各自的等密度点位置上形成区带。前述密度梯度离心法中，欲分离的颗粒未达到其等密度位置，故分离效果不如等密度离心法好。3．等密度离心离心分离方法应当注意的是，铯盐浓度过高和离心力过大时，铯盐会

5、沉淀管底，严重时会造成事故，故等密度梯度离心需由专业人员经严格计算确定铯盐浓度和离心机转速及离心时间。此外，铯盐对铝合金转子有很强的腐蚀性，故最好使用钛合金转子，转子使用后要仔细清洗并干燥。1、低速离心机，其最大转速在8000r/min以内，相对离心力在l0000g以下2、高速离心机，转速：l0000~25000r/min，相对离心力达l0000~l00000g3、超速离心机，转速：25000~80000r/min，最大相对离心力达500000g。按照分离要求，还可以进行差速离心、密度梯度离心和等密度离心。常用离心机的种类离心条件的确定离心力离心时间（与颗粒的沉降时间有关）温度和

6、pH值（防止欲分离物质的凝集、变性和失活）n：转子每分钟转数，r/min超声波在传递过程中存在着的正负压强交变周期，在正相位时，对介质分子产生挤压，增加介质原来的密度；负相位时，介质分子稀散，介质密度减小。三、超声波萃取分离法超声波萃取仪超声波并不能使样品内的分子产生极化，而是在溶剂和样品之间产生声波空化作用，导致溶液内气泡的形成、增长和爆破压缩，从而使固体样品分散，增大样品与萃取溶剂之间的接触面积，提高目标物从固相转移到液相的传质速率。四、微波萃取分离法通常，萃取溶剂和固体样品中目标物由不同极性的分子组成，萃取体系在微波电磁场的作用下，具有一定极性的分子从原来的热运动状态转为跟

7、随微波交变电磁场而快速排列取向。微波萃取仪在这一微观过程中，微波能量转化为样品内的能量，从而降低目标物与样品的结合力，另一方面微波所产生的电磁场加速被萃取组分由样品内部向萃取溶剂界面的扩散速率。缩短萃取组分的分子由样品内部扩散到萃取溶剂界面的时间，从而提高萃取速率。原理：表面活性剂在水溶液中易被吸附到气泡的气—液界面上。表面活性剂极性的一端向着水相，非极性的一端向着气相，含有待分离的离子、分子的水溶液中的表面活性剂的极性端与水相中的离子或其极性分子通过物理(如静电引力)或化学（如