分離工程第二章ppt課件(參考版)
2024-09-02 22:33本頁(yè)面
【正文】 區(qū)帶離心法可用于______ 、 ______等生物大分子的分離純化，但處理量小，一般僅限于實(shí)驗(yàn)室水平。 ? 例：已發(fā)現(xiàn)發(fā)酵過(guò)程中改變溫度、培養(yǎng)基或加入抗生素等，使某些細(xì)菌減少合成細(xì)胞壁的某種組分，便于細(xì)胞的破碎。 小結(jié) ? 細(xì)胞間及目標(biāo)產(chǎn)物之間的性質(zhì)差別大，實(shí)際的破碎操作仍需通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)確定合適的破碎方法（理論指導(dǎo)少），最好是實(shí)現(xiàn)目標(biāo)產(chǎn)物的選擇性釋放，在滿足目標(biāo)產(chǎn)物回收率的前提下，盡量降低細(xì)胞的破碎程度，以利于后續(xù)分離純化操作。 （ 2）凍結(jié)－融化法 ?破碎原理：將細(xì)胞放在低溫下突然冷凍和室溫下融化，反復(fù)多次達(dá)到破壁作用 ?由于冷凍，一方面使細(xì)胞膜的疏水鍵結(jié)構(gòu)破壞，另一方面胞內(nèi)水結(jié)晶，使細(xì)胞內(nèi)外溶液濃度變化，引起細(xì)胞突然膨脹而破裂 ?特點(diǎn)：適用于大腸桿菌和細(xì)胞壁較薄的細(xì)胞，但通常破碎率很低（小于 10%） ，還可能引起對(duì)凍融敏感的某些蛋白質(zhì)的變性。 物理滲透法 （ 1）滲透壓沖擊法 ?破碎原理：細(xì)胞在高滲透壓介質(zhì)中平衡后，再突然將其轉(zhuǎn)至低滲透壓環(huán)境中（如高濃度甘油或蔗糖水或低滲透壓緩沖液中），水大量進(jìn)入細(xì)胞，使細(xì)胞壁或細(xì)胞膜脹破。 兩種方法各有利弊，把二者結(jié)合起來(lái)使用，則可起到取長(zhǎng)補(bǔ)短的作用，能夠得到很好的破碎效果。 ?缺點(diǎn)：適用范圍小，通用性差，破碎速度慢，處理時(shí)間長(zhǎng)，破碎效率低，不適于大規(guī)模細(xì)胞破碎操作。 缺點(diǎn)：由于操作條件比較劇烈，往往容易造成細(xì)胞的過(guò)度破碎，不利于后續(xù)處理。微生物細(xì)胞自溶常采用 加熱法 或 干燥法 。 ?自溶：是一種 誘使 細(xì)胞產(chǎn)生溶解自身的酶的 特殊 的酶溶法。 ?特點(diǎn)：不同的菌體用不同的酶。 2. Ultrasonication 超聲波 超聲波破碎儀 WSK臥式高效全能珠磨機(jī) 3. Crushing in ball mill 珠磨法 ZM系列 臥式密閉珠 (砂 )磨機(jī) JJ2組織搗碎勻漿機(jī) ? 化學(xué)破碎法 （ 1）化學(xué)試劑處理 ?破碎原理：用酸堿、表面活性劑、螯合劑、有機(jī)溶劑或變性劑等處理細(xì)胞，增大細(xì)胞壁或細(xì)胞膜的通透性，或者降低胞內(nèi)物質(zhì)間相互作用，使目的產(chǎn)物易于釋放。 ?影響因素：細(xì)胞種類(lèi)、濃度和超聲波的能量等。 ?間歇、連續(xù)操作均可，適用于大多數(shù)微生物細(xì)胞和植物細(xì)胞破碎。 （ 3）撞擊破碎 ?破碎原理：細(xì)胞冷凍后成為易于破碎的剛性球體，高速撞擊固定的撞擊板使其破碎。 ?珠粒徑合適為好。 ktS ??1 1ln其中： S 為細(xì)胞破碎率； k 為破碎速率常數(shù)，與微球粒徑、密度、填充 率 以 及細(xì)胞 濃度、 攪拌速度和攪拌槳形狀等有關(guān)； t 在間歇操作時(shí)為破碎操作時(shí)間， 連續(xù)操作時(shí) t=V/Q 為破碎室內(nèi)平均停留時(shí)間
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