沉底分离法ppt课件.pptx

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1、沉淀分离法组员：李纳林海棠朱仲琳刘钰李琪4.1概述沉淀分离：是一种经典的分离方法，沉淀分离法就是采用适当的措施改变溶液的理化参数，调控溶液中各种成分的溶解度，从而实目标产物于其他物质分离的技术。优点：1.原料易得、流程简单、成本低廉、便于小批量生产。2.产物浓度越高沉淀越有效，收率越高。缺点：所得产品纯度较低。注意事项：1.采用的分离条件，要选择适当的温度、酸碱度等，且沉淀反应必须是可逆的。2.加入溶液的沉淀剂或其他物质要是容易得且在后续精加工易除。3.保证对环境无污染，对人体无毒害作用。4.沉淀剂在待分离的溶液中要有适当的溶解度，且受温度影响应较小。4.2沉淀分离的理论基础4

2、.2.1溶液的稳定性沉淀分离的主要对象的表面有很多亲水集团和疏水基团，大多以胶体形式溶解在提取液或发酵液中，其长期保持稳定的原因有三个。1.布朗运动：悬浮微粒不停地做无规则运动的现象，运动越激烈，胶体粒子越不易聚集沉淀。2.静电斥力：由于胶体分子间的静电排斥作用，形成双电子层，当电子层达到一定程度时，两胶粒间静电斥力强于分子间的相互引力而使胶体处于稳定。3.胶体水化层：当水分子与离子间的相互作用能大于水分子与水分子间的氢键能时，水的结构破坏并在离子周围形成水化层。胶体周围的水化层越厚，稳定性越大。4.2.2沉淀的原理胶体虽具有聚集稳定性，当毕竟属于热力学不稳定体系。许多外部因素

3、会破坏胶体的稳定性。1.温度、机械作用、化学作用等都可以破坏胶体的稳定性。导致溶胶分散度降低，分散相颗粒变大，最后从介质中沉淀析出，这种现象称作聚成。2.电解质可以夺走水分子，破坏水化层，暴露疏水基团，从而使胶体沉淀。3.外因逐渐中和了胶体电荷，使分散层厚度变小，导致紧密层电位降低，静电斥力逐渐减小，分子间相互吸引力加大甚至超越斥力，同时粒子间的布朗运动反而使其聚集沉淀。4.3常用沉淀分离技术盐析沉淀法有机溶剂沉淀法等电点沉淀法高分子聚合物沉淀法复合盐沉淀法4.3.1盐析沉淀法盐析沉淀法即在胶体溶液中加入电解质，使胶体微粒聚集，溶解度降低，而从溶液中沉淀出来的方法。该方法适用于

4、蛋白质的分离，可作为蛋白质的粗分离手段。1、盐析原理胶体分子的稳定性胶体分子所带的亲水基团与水分子作用形成水化层，避免相互碰撞而聚集沉淀内层极性基团使分子间相互排斥向溶液中加入大量中性盐后：中性盐破坏水膜，暴露疏水区域；中和电荷，降低颗粒间排斥阻力。胶体分子碰撞聚集，结合成聚集物而沉淀析出。+++++++++++pHpI,带负电，有水膜，是稳定的亲水胶体中性盐破坏水膜+++++++++++中性盐中和电荷SO42-中性盐破坏水膜_++++

5、+____中性盐破坏水膜_________中性盐中和电荷NH4+或Na+2、盐析公式在高浓度盐溶液中，溶质溶解度的对数值与溶液中的离子强度成线性关系。lgS=β–KsIS为蛋白质溶解度β为盐浓度为0时，目的高分子溶解度的对数值I为离子强度3、常用盐析剂Hofmeister理论认为：半径小带电荷高的离子盐析作用较强，半径大带电荷低的离子盐析作用较弱。常见阴离子的盐析作用顺序：PO43->SO42->CH3COO>Cl>NO3>ClO4>I>SCN一般盐析作用阴离子>阳离子阳离子对盐析效果的影响：Al3+>H+>Ba2+>Sr2+>Ca2+>Cs+>Rb+>NH4+>K+>Na+>

6、Li+4、影响盐析的因素蛋白质种类温度和pH值离子类型蛋白质原始浓度盐的加入方法（1）蛋白质种类不同蛋白质的β和Ks值不同，相对分子质量大，结构不对称的蛋白质越容易沉淀。（2）温度和pH值在低离子强度溶液，蛋白质溶解度在一定范围内随温度升高而增加。在高离子强度溶液，升高温度利于某些蛋白质失水，溶解度下降。所以一般盐析不降低温度。在pH等于等电点的溶液中，蛋白质静电荷为零，静电斥力最小，溶解度最低。（3）离子类型相同离子浓度，盐种类的不同，其盐析效果也不同（4）蛋白质的原始浓度蛋白质浓度高时，盐的用量少。但原始浓度过高，溶液中的多种蛋白质会共沉，浓度过低则会消耗大量的中性盐，不利

7、于回收。在进行盐析时要控制蛋白质的浓度在合理范围。5、盐析沉淀法的操作步骤蛋白质溶液冰水浴并搅拌以蛋白质盐析沉淀为例：边搅边加硫酸铵至饱和继续搅拌离心弃去上清，沉淀溶解于1~2倍沉淀体积的缓冲液离心除去硫酸铵6、盐析法的优缺点优点：（1）室温下沉淀物在硫酸铵盐析溶液中长时间放置不会失活，且无机盐不容易引起蛋白质变性失活。（2）非蛋白的杂质很少被夹带沉淀。（3）适用范围广，几乎所有蛋白质和酶都能采用。（4）设备简单，操作方便。缺点：（1）沉淀物中含有大量盐析剂（2）硫酸铵容易分解产生氨的恶臭味