高价金属离子的去除.PPT

预处理 第三章 预处理 第三章 第一节 第二节 第三节 预处理 第三章 第一节 第二节 第三节 预处理 第三章 第一节 第二节 第三节 第三章 预处理和固液分离 郑 珩 副教授 中国药科大学生命科学与技术学院 2012.8 主讲教师： 第一节 生物材料的预处理 第二节 细胞破碎 第三节 液—固分离 本章内容 本章要求 1、了解生物材料预处理的目的，掌握去除杂蛋白和金属离子的方法和原理 2、掌握常用细胞破碎的方法，各种方法的优缺点和适用范围 3、了解液固分离的方法和设备 第一节 生物材料的预处理 为什么要预处理？ 生物材料的特点： 1、含量低 如胰岛素在胰脏中的含量为0.02%，胆汁中胆红素含量为0.05~0.08% 2、杂质多 3、易变性失活 预处理的目的在于去除杂质和改变滤液性质，以利于提取和精制的后续各工艺顺利进行 一、选择预处理方法的依据 1、生物活性物质来源、存在状态: “胞内” 、“胞外”、前体 2、后续工艺要求 3、稳定性 可被材料中酶、微生物破坏，还可能受酸、碱、盐、重金属离子、机械搅拌、温度、甚至空气和光线作用改变活性。 二、动物材料的预处理 绞肉机绞 匀浆和组织捣碎 三、细胞培养液的预处理 （一）、杂蛋白质的去除 1、加入凝聚剂 2、加入絮凝剂 3、吸附 4、等电点沉淀 5、加各种沉淀剂沉淀 6、变性沉淀 1、凝聚(coagulation) 凝聚作用是指在某些电解质作用下，使胶体粒子的扩散双电层的排斥电位降低，破坏了胶体系统的分散状态，而使胶体粒子聚集的过程。 (P117页) 凝聚的原理 在发酵液中加入具有相反电性的电解质： ①、中和胶粒电性，降低双电层排斥力。 ②、离子的水化作用，破坏胶粒的水化层。 影响凝聚作用的主要因素有无机盐的种类、化合价以及无机盐的用量等。 阳离子对带负电荷的胶粒凝聚能力的次序为： Al3+Fe3+H+Ca2+Mg2+K+Na+Li+ 常用的凝聚剂有：Al2(SO4)3·18H2O、AlCl3·6H2O、FeCl3、ZnSO4、MgCO3等。 2、絮凝 (flocculation) 絮凝剂是天然的或人工合成的有机高分子化合物，如壳聚糖、海藻酸钠、明胶及酰胺类衍生物、聚苯乙烯类衍生物和聚丙烯酸类等。 絮凝剂具有长链线状的结构，易溶于水，其分子量可高达数万至一千万以上，在长的链上含有相当多的活性功能团。 影响絮凝效果的因素主要有： （1）絮凝剂的分子量： （2）絮凝剂的用量： （3）溶液pH值： （4）搅拌速度和时间： 3、吸附 例如四环素发酵液中加入黄血盐和硫酸锌，生成亚铁氰化锌钾 K2Zn3[Fe(CN)6]2的胶状沉淀，能将杂蛋白质和菌体等黏附在其中而除去。 2K4Fe(CN)6 + 3ZnSO4 → K2Zn3[Fe(CN)6]2↓ + 3K2SO4 （二）、多糖的去除 可用酶转化为单糖 黏多糖可与一些阳离子表面活性剂如十六烷基溴化铵（CTAB）生成沉淀去除。 （三）、高价金属离子的去除 1、离子交换法 2、沉淀法 Ca2+ 草酸 Mg2+ 磷酸盐,三聚磷酸钠 Fe3+ 黄血盐 { * * 左图为实验室用的组织捣碎匀浆机 右图为高压匀浆机 预处理 第三章 预处理 第三章 第一节 第二节 第三节 预处理 第三章 第一节 第二节 第三节 预处理 第三章 第一节 第二节 第三节 * * 左图为实验室用的组织捣碎匀浆机 右图为高压匀浆机