离心分离和沉淀分离

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1、离心分离0概述固液分离的常用手段分类：离心沉降离心过滤超离心1离心沉降原理球形粒子沉降在离心力场中1离心沉降原理Ｆ<３０００　　常速离心机Ｆ＝３０００-５００００　　中速离心机Ｆ≥５００００　　　高速离心离心机的种类与用途按速度和离心力：1、常速离心机最大转速8000rpm(r/min),相对离心力(RCF)104g以下,用于细胞、菌体和培养基残渣等分离；2、高速（冷冻）离心机1×104-2.5×104rpm，相对离心力104~105g,用于细胞碎片、较大细胞器、大分子沉淀物等分离；3、超速离心机转速2.5

2、-8×104rpm，相对离心力5*105g；用于DNA、RNA蛋白质、细胞器、病毒分离纯化；检测纯度；沉降系数和相对分子量测定等。瓶式离心机1）斜角式离心机是一类结构最简单的实验室常用离心机，指离心管腔与转轴成一定倾角的转子；角度越大，沉降越结实，分离效果越好，角度越小，颗粒沉降距离短，沉降速度快，但分离效果差。颗粒在角转子中沉降时，先沿离心力方向撞向离心管，然后再沿管壁滑向管底，因此管的一侧会出现颗粒沉积。2）平抛式离心机平抛式离心机一类结构简单的实验室常用的低中速离心机，转速一般在3000-6000rp

3、m。转子活动管套内的离心管，静止时垂直挂在转头上，旋转时随着转子转动，从垂直悬吊上升到水平位置（约200—800rpm）。颗粒在水平转子中的沉降是沿管子轴向移动。样品便于收集受振动和变速搅乱后对流现象小，但转头结构复杂，最高转速相对要低容量也小一些。平抛式离心机转子2离心沉降设备瓶式离心机也称平抛式离心机结构最简单的实验室常用的低，中速离心机，转速一般在3000-6000rpm。2离心沉降设备管式离心机液-液分离；液-固分离结构简单转速很高可连续操作（液-液）2离心沉降设备碟式离心机固体的沉降距离极短，分离

4、效果较好。碟片间的距离一般为0.5~2.5mm,与被分离物料的性质有关。液-液分离；液-固分离连续操作2离心沉降设备多室式离心机增加了沉降面积，减少了沉降距离同时还有粒度筛分的作用常用于抗菌素液－液萃取分离间歇式生产管式离心机3离心沉降的计算ＨＲ０Ｒ１rz管壁沉淀分离概述沉淀（定义）是溶液中的溶质由液相变成固相析出的过程。沉淀具有选择性有选择地沉淀杂质有选择地沉淀所需成分优点：操作简单、经济、浓缩倍数高缺点：针对复杂体系而言，分离度不高、选择性不强概述沉淀操作常在发酵液经过过滤和离心（除去不溶性杂质及细胞碎

5、片）以后进行。操作方式可分连续法或间歇法两种，规模较小时，常采用间歇法。不管哪一种方式操作步骤通常按三步进行：蛋白质的溶解特性蛋白质是两性高分子电解质在水溶液中，多肽链中的疏水性氨基酸残基具有向内部折叠的趋势，一般仍有部分疏水性氨基酸残基暴露在外表面，形成疏水区。疏水性氨基酸含量高的蛋白质的疏水区大，疏水性强。亲水性氨基酸残基基本分布在蛋白质立体结构的外表面。蛋白质表面由不均匀分布的荷电基团形成荷电区、亲水区和疏水区构成。蛋白质分子表面的憎水区域和荷电区域概述沉淀法操步骤：沉淀剂粒子生长收集沉淀物过滤离心概

6、述沉淀法（1）盐析法；（2）等电点沉淀法；（3）有机溶剂沉淀法；（4）非离子型聚合物沉淀法；（5）聚电解质沉淀法；（6）高价金属离子沉淀法等。除第（3）种有机溶剂沉淀法也能适用于抗生素等小分子外，其他各种方法只适用蛋白质等大分子。分类蛋白质盐析因此，可通过降低蛋白质周围的水化层和双电层厚度（ζ电位）降低蛋白质溶液的稳定性，实现蛋白质的沉淀。蛋白质稳定因素水化层双电层使蛋白质形成稳定的胶体溶液静电排斥作用蛋白质盐析中性盐蛋白质脱水中和电荷沉淀盐析法机理（1）破坏水化膜，分子间易碰撞聚集，将大量盐加到蛋白质溶液

7、中，高浓度的盐离子有很强的水化力，于是蛋白质分子周围的水化膜层减弱乃至消失，使蛋白质分子因热运动碰撞聚集。（2）破坏水化膜，暴露出憎水区域，由于憎水区域间作用使蛋白质聚集而沉淀，憎水区域越多，越易沉淀。（3）中和电荷，减少静电斥力，中性盐加入蛋白质溶液后，蛋白质表面电荷大量被中和，静电斥力降低，导致蛋白溶解度降低，使蛋白质分子之间聚集而沉淀。蛋白质盐析盐析用盐的选择盐析作用要强盐析用盐需有较大的溶解度盐析用盐必须是惰性的来源丰富、经济盐析操作蛋白质盐析①直接加入固体(NH4)2SO4粉末，工业上常采用这种方

8、法，加入速度不能太快，应分批加入，并充分搅拌，使其完全溶解和防止局部浓度过高；②是加入硫酸铵饱和溶液，在实验室和小规模生产中，或(NH4)2SO4浓度不需太高时，可采用这种方式，它可防止溶液局部过浓，但加量较多时，料液会被稀释。蛋白质盐析阴离子：柠檬酸＞PO43-＞SO42-＞CH3COO-＞Cl-＞NO3-阳离子：NH4+＞K+＞Na+＞高价阳离子硫酸铵：（1）价廉；（2）溶解度大，稳定蛋白质；（3）水解变酸；