《其他结晶技术》PPT课件

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1、第九章其他结晶技术李爱军教授河北科技大学2011.098/7/20211盐析法溶析结晶法反应结晶法主要内容8/7/20212（一）盐析在蛋白质提纯中的应用1.蛋白质在盐溶液中的特性⑴盐溶蛋白质在纯水或低浓度盐溶液中，溶解度低，若稍加一些无机盐则溶解度增加。⑵盐析当加入的无机盐浓度继续增加，蛋白质溶解度又反而减小，从而沉淀出来。9.1盐析结晶8/7/20213蛋白质的盐溶与盐析现象的解释蛋白质是亲水胶体，带有羧基解离的负电荷和氨基成盐的正电荷，其极性基团使分子间排斥，同时与水分子形成水膜。这些因素使蛋白质形成溶于水的溶胶状态。当加入少量无机盐时，增加了蛋

2、白质分子上的极性基团，因而增大了在水中的溶解度，出现盐溶现象。当盐浓度到一定程度时，一方面盐同大量水分子结合，使蛋白质没有足够的水维持溶解状态，破坏了水膜，容易沉淀出来。一方面加入的离子中和了蛋白质的电荷，使相互聚集沉淀出来，出现盐析现象。8/7/20214盐析现象图示8/7/202152.蛋白质盐析原理蛋白质在高浓度盐的溶液中，随着盐浓度的逐渐增加，由于蛋白质水化膜被破坏、溶解度下降而从溶液中沉淀出来。各种蛋白质的溶解度不同，因而可利用不同浓度的盐溶液来沉淀分离各种蛋白质。优点：简单、经济、较少变性。缺点：分辨率不高，要除盐。球蛋白的选择性沉淀8/7

3、/202163.影响盐析的因素盐析能力：半径小的高价离子在盐析时的作用较强，阴离子的盐析效果比阳离子好，尤其以高价阴离子更为明显。PO43-＞SO42-＞CH3COO-＞Cl-＞NO3-＞I-NH4+＞K+＞Na+＞Li+盐析用盐要考虑几个因素：常用氯化钠、硫酸铵⑴无机盐的种类8/7/20217硫酸铵优点溶解度大：每升水可溶解767克之多。在这一高溶解度范围内，许多蛋白质和酶都可以被盐析沉淀出来。温度系数小：硫酸铵的溶解度受温度影响不大。对于需要在低温条件下进行酶的纯化来说，应用硫酸铵是有利的。硫酸铵不易引起蛋白质变性，对于很多种酶还有保护作用，且价格

4、低廉，容易获得。8/7/20218⑵蛋白质种类的影响不同的蛋白质分子，离子强度对蛋白质的溶解度影响的程度不同，表现为斜率的不同。8/7/20219⑶蛋白质浓度的影响蛋白质浓度提高，盐用量减少。8/7/202110⑷温度的影响在无盐或稀盐溶液中，大多数蛋白质溶解度是随温度升高而增大的。在高盐溶液中随温度升高，溶解度减小。因此在高温下，同浓度的蛋白质所需的盐量小。8/7/202111⑸pH的影响当溶液的pH在蛋白质等电点附近时，由于其净电荷为零，在水中溶解度减小，可以用来分级沉淀蛋白质。但等电点时析出的沉淀，由于颗粒较细，难于过滤，只能用离心机分离。8/7

5、/2021124.蛋白质盐析方法①分步盐析法：通过改变盐的浓度达到分离目的，将盐的浓度准确地分步提高到各种蛋白质所需的浓度。一般情况下，加入沉淀剂，分子量大的首先沉淀出来，随着沉淀剂用量的增加，各个大分子化合物按分子量由大到小的顺序陆续沉淀出来。②重复盐析法③反抽提法：一定的盐浓度下将目的蛋白夹带一定量的杂蛋白一同沉淀。将沉淀用较低浓度盐溶液平衡，溶解其中的杂蛋白。8/7/202113（二）有机中间体生产中盐析过程的探讨盐析方法有机中间体含硫化合物中的磺酸及其盐类，大多是固体，易溶于水，且没有特定的熔点，加热至高温时易于分解。这类产品在生产过程中，要想

6、得到它，就不能采用精馏、结晶等方法来实现；要依靠酸析法、直接盐析法、中和盐析法、脱硫酸钙法、萃取分离等方法来完成。8/7/202114（1）酸析法依靠某些芳磺酸在一定浓度的稀硫酸中的溶解度很小这个特性，而将磺化物料加水稀释，磺酸即可析出。例如4-硝基-2-氯-苯磺酸、4-硝基-2-甲基-苯磺酸，1，5-蒽醌二磺酸等均可用此法分离。8/7/202115（2）直接盐析法向稀释后的磺化物中直接加人食盐、氯化钾或硫酸钠等无机盐类，可使某些磺酸成盐析出；也可利用其盐类在不同的无机盐溶液中的溶解度不同的特性，而将他们的各种同分异构体分离。8/7/202116由2-

7、萘酚用20%发烟硫酸在约80℃二磺化制取G酸（7-羟基-1,3-萘二磺酸）时。向稀释的磺化物中先加入KCl溶液，使G酸以钾盐形式析出，滤出G盐后，再向滤液中加入NaCl溶液，即可获得其副产R盐(钠盐，2-萘酚-3,6-二磺酸二钠盐)。用氯化钾、氯化钠直接盐析时，有氯化氢气体放出，对设备腐蚀性强，因此这种方法的应用受到一定的限制。8/7/202117（3）中和盐析法利用芳磺酸在中和时生成的硫酸钠或其他无机盐，而由于芳磺酸盐类在上述无机盐水溶液中的溶解度大大小于在水中的溶解度，因而促使芳磺酸盐析出来。例如β-萘酚生产过程中的β-磺酸钠的盐析就用氢氧化钠中和

8、。8/7/202118（4）脱硫酸钙法利用氢氧化钙中和，使生成的硫酸钙沉淀与可溶性的磺酸钙分离