沉淀技術(shù)教學(xué)課件ppt-展示頁(yè)
2025-01-29 08:04本頁(yè)面
【正文】 及討論 ?蛋白質(zhì)溶解度與溶液中離子強(qiáng)度關(guān)系 ： lgS =βKsI ?S，蛋白質(zhì)溶解度（ g/L） ?I，離子強(qiáng)度 =(1/2)∑cizi2 ci為 i離子的摩爾濃度， zi為 i離子所帶的電荷數(shù)。 ? 鹽析機(jī)理歸納 1） .鹽離子與蛋白質(zhì)分子爭(zhēng)奪水分子，破壞了蛋白質(zhì)表面的水化膜； 2） .鹽離子電荷的中和作用； 3） .鹽離子引起了原本在蛋白質(zhì)分子周?chē)行蚺帕械乃肿拥臉O化，使水活度降低。 蛋白質(zhì)分子吸附鹽類(lèi)離子后，帶電表層使蛋白質(zhì)分子彼此排斥（同性相斥）；而蛋白質(zhì)與水分子的相互作用卻加強(qiáng)，溶解性增大。 9 ? 當(dāng)向蛋白質(zhì)溶液中加入電解質(zhì)時(shí)，蛋白質(zhì)的溶解度首先將隨電解質(zhì)的增加而增大，這種現(xiàn)象稱(chēng)為鹽溶 ； ? 當(dāng)繼續(xù)加入電解質(zhì)時(shí)，蛋白質(zhì)的溶解度減小，發(fā)生聚集而沉淀，這種現(xiàn)象稱(chēng)為 鹽析 。如纖維蛋白原。如白蛋白。 三 .沉淀技術(shù)的應(yīng)用特點(diǎn) 5 四 .沉淀方法的分類(lèi) ?鹽析法 ?有機(jī)溶劑沉淀 ?選擇性變性沉淀 ?等電點(diǎn)沉淀 ?有機(jī)聚合物沉淀 第一節(jié) 鹽析法 鹽析：一般指溶液中加入無(wú)機(jī)鹽類(lèi)使某種物質(zhì)溶解度降低而析出的過(guò)程。 4 ? 設(shè)備簡(jiǎn)單，成本低，小批量生產(chǎn)。沉淀內(nèi)部離子排列雜亂無(wú)章，并且包含有大量水分子，因而結(jié)構(gòu)疏松，體積龐大，難以沉降。在沉淀內(nèi)部，離子按晶體結(jié)構(gòu)有規(guī)則地進(jìn)行排列，因而結(jié)構(gòu)緊密，整個(gè)沉淀所占的體積較小，極易沉降于容器底部。 ?同類(lèi)分子或離子以有規(guī)則排列形式析出 ——結(jié)晶 ； ?以無(wú)規(guī)則的紊亂排列形式析出 ——沉淀 。1 第三章 沉淀技術(shù) 2 概述 ?沉淀是溶液中的溶質(zhì)有液相變成固相析出的過(guò)程，表示一個(gè)新的凝結(jié)相的形成過(guò)程，或由于加入沉淀劑使某些離子成為難溶化合物而沉積的過(guò)程。 ?沉淀 VS結(jié)晶，本質(zhì)上同一種過(guò)程。 一 .沉淀的定義 3 二 . 沉淀的類(lèi)型： 1. 晶形沉淀 ：顆粒最大，其直徑大約在 ~1 μm之間。 2. 無(wú)定型沉淀 ：顆粒最小，其直徑大約在 μm以下。 3. 凝乳狀沉淀 ：顆粒大小介于上述二者之間，其直徑大約為 ~1 μm，因此其性質(zhì)也介于二者之間。（豆腐，膠體凝聚）； ? 有選擇性（不同的溶劑可以沉淀出不同的成分出來(lái)）； ? 沉淀劑的選擇要考慮對(duì)生物活性的破壞作用和對(duì)人體的殘留毒害。 蛋白質(zhì)鹽析 —蛋白質(zhì)在水溶液中的溶解度受鹽濃度影響 6 7 一、基本原理 蛋白質(zhì)溶解：相似者相溶 親水性和疏水性： 有利因素：親水性，包括氫鍵、極性基團(tuán)、離子化側(cè)鏈、親水蛋白所占比例等。 不利因素：疏水性，包括暴露的疏水基團(tuán)、疏水蛋白所占比例等。 8 蛋白質(zhì)溶液穩(wěn)定的原因 ： ， 自身帶同種電荷： 水化膜： ? 蛋白質(zhì)和酶均易溶于水，因?yàn)樵摲肿拥模?COOH、－ NH2和－ OH都是 親水基團(tuán) ，這些 基團(tuán)與極性水分子相互作用形成水化膜 ，包圍于蛋白質(zhì)分子周?chē)纬?1nm~100nm顆粒的親水膠體，削弱了蛋白質(zhì)分子之間的作用力，蛋白質(zhì)分子表面極性基團(tuán)越多，水化層越厚，蛋白質(zhì)分子與溶劑分子之間的親和力越大，因而溶解度也越大。 10 11 鹽溶 原理： 大多數(shù)蛋白類(lèi)酶都溶于水，而且在低濃度的鹽存在的條件下，酶的溶解度隨鹽濃度的升高而增加，這稱(chēng)為鹽溶現(xiàn)象。 12 鹽析 （ 1）、繼續(xù)增大中性鹽離子強(qiáng)度時(shí) → 大量的鹽奪取了自由水，使水分子在鹽離子表面聚集 → 蛋白質(zhì)膠體外層的 水化膜 因鹽的奪取而遭到破壞 → 蛋白質(zhì)膠體表面的 疏水區(qū)域暴露 出來(lái)，彼此相互聚集，沉淀； 13 （ 2）、加入高濃度中性鹽后，鹽離子與生物分子表面的帶相反電荷的離子基團(tuán)結(jié)合， 中和 了生物分子表面的電荷，降低了生物分子與水分子之間的相互作用，此時(shí)生物分子很容易相互聚集，在溶液中的溶解度降得很低，從而形成沉淀從溶液中析出。 注： 水活度：水分含量的活性部分或自由水。 ?β為常數(shù)， I=0時(shí)的 lgS ?Ks為鹽析常數(shù)，與鹽性質(zhì)（離子價(jià)數(shù)、離子半徑等）、蛋白結(jié)構(gòu)有關(guān)， Ks越大，鹽析效果越好（ S越小，越易沉淀） 16 ? 討論 1）、 KsI項(xiàng) Ks與溶液的 pH、溫度無(wú)關(guān)，僅取決于蛋白質(zhì)的性質(zhì)和鹽的種類(lèi)。 lgS =βksI 17 2）、 β值的特性及對(duì)鹽析的影響 ?表示不外加鹽時(shí)的理想溶解度 S，與鹽的種類(lèi)無(wú)關(guān)，但與 溫度、 pH有關(guān)； ?pH的影響： pI時(shí)蛋白質(zhì)溶解度最低， β 在 pI
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