黑龙江生物科技职业学院教案第页.doc

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1、黑龙江生物科技职业学院教案（第页）课题综合实训一L-胱氨酸的制备（4学时）教学要点与目标要点：胱氨酸的提取分离原理和方法。目标：1.学习胱氨酸的提取分离原理和方法。2.学会吸附分离技术的原理。教具与材料自编《生物分离技术实训指导书》教学内容与设计：组织教学：点名，检查学生的出勤人数1min实验导入：氨基酸类药物有何特点，如何制备？2min综合实训一L-胱氨酸的制备一、目的要求1.学习胱氨酸的提取分离原理和方法。2.学会吸附分离技术的原理。二、实验原理胱氨酸是由两个β-巯基-α-氨基丙氨酸组成的含硫氨基酸。胱氨酸呈六角形片状白色洁净或洁净粉

2、末，无味，微溶于水，不溶于乙醇及其他有机溶剂，易溶于稀酸和碱液中。在热碱液中易分解。胱氨酸的等电点（pI）为4.6，熔点为260～261℃。胱氨酸比半胱氨酸稳定，在体内转变成半胱氨酸后参与蛋白质合成和各种代谢过程，又促进毛发生长和防止皮肤老化等作用。胱氨酸存在于人发、猪毛、羊毛、马茂、羽毛及动物角等的蛋白质中，其中人发含量最高，达17.6%。胱氨酸是氨基酸中最难溶于水的一种，因此可利用这种特性，通过酸水解，从废杂猪毛、人发、鸡毛、羊毛等角蛋白中，分离提取胱氨酸。冻胰脏（新鲜的牛（或猪）的胰脏在保持其腺体组织情况下用液氮或干冰速冻）板书讲解

3、黑龙江生物科技职业学院教案（第页）教学内容与设三、材料用具（一）材料废杂毛。（人发或猪毛）（二）试剂图1-胱氨酸提取操作流程碱液中和提纯精制、干燥清洗毛发盐酸水解盐酸、氢氧化钠、乙酸、乙酸钠、氨水、硫酸铜、硝酸、硝酸银、硫化氢、硫氰酸铵、亚硫酸钠、碘化钾、活性炭、骨炭粉、硫酸甲醛溶液、溴液。（三）器具玻璃钢水解罐、耐酸锅、搪瓷缸、不锈钢桶、搪瓷桶、离心机、玻璃布、白纱布、温度计、酸度剂、布氏漏斗、3号垂熔漏斗、2号砂心漏斗、恒温水浴、碘量瓶、滴管、试管、移液管、量筒、烧杯、pH试纸、酸度剂。四、实验方法（一）流程见图1（二）操作1.清洗用

4、60℃左右的热水，加少量洗涤剂，搅拌洗涤4～6min，洗去吸附在毛发上的油脂，然后捞出，再用清水冲洗干净，滤干，放在通风处晒干或烘干备用。2.水解按毛发的量，量取2倍30%工业盐酸，加入到玻璃钢或搪瓷水解罐中，通蒸汽加热到70～80℃，立即投入清洗晒干的毛发，继续加热，间歇搅拌，使温度均匀，升温到100℃开始记温，每隔0.5h记温一次，在1～1.5h内升温至110℃左右（即罐温），以后继续维持罐压14.6kPa，水解13h左右，水解期间要有回流装置，保证水解酸度，使水解完全，水解时间可从水解罐内溶液温度达100℃时计算。水解完全后，停止回

5、流，立即趁热过滤，先用玻璃布抽滤除去大的黑腐质，然后再用双层纱布抽滤，将滤液移到中和锅内，滤液用1：10盐酸冲洗2～3次，准备中和。分组准备分组进行黑龙江生物科技职业学院教案（第页）教学内容与设计：3.中和将过滤好的滤液趁热在搅拌下加入浓度为30%～40%的氢氧化钠溶液，当中和到pH达4.0时，停止加碱液，然后改用乙酸钠饱和溶液中和到pH为4.8左右，停止搅拌，静止10～12h。用涤纶布过滤沉淀物，甩干或吊干，即得粗品。中和时温度应保持在50℃左右，而且要在0.5h内完成。4.提纯称取适量的胱氨酸粗品，加入粗品量13%～14%的工业盐酸，

6、搅拌30min左右，等粗品全部溶解后，在加入糖用活性炭，加热到90～98℃，在此温度下恒温搅拌2～3h，然后过滤脱色液，滤液加热到80～85℃，在搅拌下加入30%氢氧化钠溶液，调节pH至4.8时，静置。使结晶沉淀完全。5.精致、干燥称取适量胱氨酸提纯后的粗品，加入5倍量的1：12的盐酸，加热到40℃时，加入5%骨炭粉，升温到60℃，保温搅拌1h。然后用布氏漏斗过滤，滤液在经过3号垂熔漏斗过滤，滤液应无色透明。将溶液移入搪瓷缸中，搅拌下加入10%氨水调节溶液pH至4.8，静置5～6d，即有胱氨酸精品析出，过滤出结晶，用无离子水洗至无氯离子，

7、干燥即得成品。五、注意事项1.用硫酸调节pH值时，应用酸度计边测边调。保证其准确性。2.水解终点的判定，加入10%氢氧化钠溶液2mL，在滴加硫酸铜溶液几滴，摇匀后，如仍有明显的天蓝色表明水解完全。六、思考题1.胱氨酸的物化性质是什么，通常提取胱氨酸选用什么原料?2.提取胱氨酸时应注意什么条件变化？讲解黑龙江生物科技职业学院教案（第页）案教学内容与设计：教学课后作业与练习：实训总结课后记：