酶工程课件1.ppt

双水相萃取原则流程图 超临界流体萃取 超临界流体萃取(SCF)是20世纪70年代后期迅速发展起来的一种新兴的萃取分离技术，是利用超临界流体作为萃取剂，对物质进行溶解和分离的过程。 超临界流体 超临界流体（supercritical fluid, SF）是一种物质状态，当物质在超过临界温度及临界压力以上，气体与液体的性质会趋近于类似，最后会达成一个均匀相（homogenous）之流体现象。 超临界流体类似气体具有可压缩性，而且又兼具有类似液体的流动性，密度一般都介于0.1到1.0g/ml之间。由于其具有液体般的溶解能力，故超临界流体可定义为具有可控制溶解能力的沉重气体，或是一种无法区分液体、气体的物质状态。 超临界流体的主要特性 密度类似液体 压力和温度的变化均可改变相变 粘度, 扩散系数接近于气体 SCF的介电常数，极化率和分子行为与气液两相均有着明显的差别 而溶质在超临界流体中的溶解度随超临界流体密度的增大而增大。超临界流体萃取正是利用这种性质，在较高压力下，将溶质溶解于流体中，然后降低流体溶液的压力或升高流体溶液的温度，使溶解于超临界流体中的溶质因密度下降，溶解度降低而析出，从而实现特定溶质的萃取。 超临界流体的特征 可作为超临界流体的物质：二氧化碳、一氧化亚氮、六氟化硫、乙烷、庚烷、氨等。 用作萃取剂的超临界流体应具备以下条件： ① 化学性质稳定 ② 临界温度应接近常温或操作温度 ③ 操作温度应低于被萃取溶质的分离变质温度 ④ 临界压力低 ⑤ 对被萃取物的选择性高 ⑥ 纯度高，溶解性能好 ⑦ 货源充足，价格便宜，无毒(食品和医药工业) 某些超临界流体的超临界点和超临界密度 流体名称 临界温度(℃) 临界压力 (Mpa) 临界密度 （g/ml） 乙烷C2H6 32.3 4.88 0.203 丙烷C3H8 96.9 4.26 0.220 丁烷C4H10 152.0 3.80 0.228 戊烷C5H12 296.7 3.28 0.232 乙烯C2H4 9.9 5.12 0.227 氨NH3 132.4 11.28 0.236 二氧化碳 CO2 31.1 7.38 0.46 二氧化硫 SO2 157.6 7.88 0.525 水H2O 374.3 22.11 0.326 笑气N2O 36.5 7.17 0.451 氟里昂C 28.8 3.90 0.578 2.5 酶的组合分离纯化策略 Resolution（分辨率） Speed（速度） Capacity（容量） Recovery（回收率） 设计分离纯化工艺的基本要求 酶分离纯化效率评价： 1．酶活定义（IU)：在特定条件下，每一分钟催化一个微摩尔底物转化为产物的酶量定义为1个酶活单位。 对同一种酶来讲，比活力愈高则表示酶的纯度越高（含杂质越少），所以比活力是评价酶纯度高低的一个指标。 2. 比活力（specific activity） 酶的比活力是每单位（一般是mg）蛋白质中的酶活力单位数（如：酶单位/mg蛋白） 习惯单位： 在实际使用中，结果测定和应用都比较方便、直观，规定的酶活力单位，不同酶有各自的规定，如： ①α-淀粉酶活力单位：每小时分解1g可溶性淀粉的酶量为一个酶单位。（QB546-80），也有规定每小时分解1mL2%可溶性淀粉溶液为无色糊精的酶量为一个酶单位。显然后者比前一个单位小 实际应用中也用每单位制剂中含有的酶活力数表示（如：酶单位/mL（液体制剂），酶单位/g（固体制剂）。 回收率=某纯化操作后的总活力/某纯化操作前的总活力 ［总活力=比活力×总体积（总重量）］ 回收率 4. 纯化倍数 纯化倍数 = 每次比活力/第一次比活力 （与其他方法比） 习题：从某细胞中提取的一种蛋白水解酶的粗提液300mL含有150mg蛋白质，总活力为360单位。经过一系列纯化以后得到的4mL酶制品(含有0.08mg蛋白)，总活力为288单位。请问回收率是多少？纯化了多少倍？ * * 1）机械破碎.通过机械切力的作用使细胞组织破碎的方法。如：高压匀浆器的挤压冲击。 2）物理破碎.通过物理作用使细胞组织破碎的方法.（1）反复冻融法（2）冷热交替法（3）超声波振荡法 3）化学破碎 4）酶解破碎 * * * 固体物质的溶解度是指在一定的温度下，某物质在100克溶剂里达到饱和状态时所溶解的克数 * * 采用蔗糖等一些小分子溶液，预先在分离超离心机的样品地内制备出密度梯度，在其上面再加上一层少量的大分子溶液后，离心，大分子就形成层状而沉降。若含有沉降系数不同的许多成分，就会出现许多层。这种情况采用适当的编排号码，取出样品池内的溶液，然后进行研究。这是与〔1〕不同的一种沉降速度法，除了以相同的目的被用于通常的沉降速度法外，在能