第12章 沉淀與結(jié)晶

1、2022-3-241 沉淀法與結(jié)晶法都是將溶質(zhì)以固體形式從溶液中沉淀法與結(jié)晶法都是將溶質(zhì)以固體形式從溶液中析出的方法，若析出的是晶體，則稱為析出的方法，若析出的是晶體，則稱為結(jié)晶結(jié)晶；析出；析出的是無定形物質(zhì)，則稱為的是無定形物質(zhì)，則稱為沉淀沉淀。 沉淀和結(jié)晶沉淀和結(jié)晶本質(zhì)上同屬一個過程，都是新相析出本質(zhì)上同屬一個過程，都是新相析出的過程，兩者的區(qū)別在于構(gòu)成單位的排列方式不同的過程，兩者的區(qū)別在于構(gòu)成單位的排列方式不同，晶體的原子、離子或分子排列是規(guī)則的，而沉淀，晶體的原子、離子或分子排列是規(guī)則的，而沉淀是不規(guī)則的。是不規(guī)則的。沉淀和結(jié)晶通常被統(tǒng)稱為固相析出技沉淀和結(jié)晶通常被統(tǒng)稱為固相析出技術(shù)

2、。術(shù)。2022-3-243隨鹽濃度的升高會隨鹽濃度的升高會急劇下降急劇下降鹽溶：鹽溶：在低鹽濃度下，蛋白質(zhì)的溶解度隨鹽濃度的在低鹽濃度下，蛋白質(zhì)的溶解度隨鹽濃度的升高，溶解度略有上升，升高，溶解度略有上升，稱為鹽溶。稱為鹽溶。2.2.鹽析法鹽析法2022-3-244（2 2）原理）原理a.a.鹽離子中和鹽離子中和prpr分子表面電荷，靜電斥力減弱。分子表面電荷，靜電斥力減弱。b.b.鹽親水性大于鹽親水性大于prpr親水性破壞水化模親水性破壞水化模PSPS：不同的：不同的prpr結(jié)構(gòu)不同，溶解度不同，鹽所需要的結(jié)構(gòu)不同，溶解度不同，鹽所需要的濃度也不同濃度也不同分級沉淀分級沉淀。2022-3-2

3、45，;IKSslog221iiZcI，Ks常數(shù)2022-3-2462022-3-247o KsKs鹽析法鹽析法( (分級沉淀）分級沉淀）：在一定在一定pHpH和溫度下，和溫度下，改變體系離子強(qiáng)度進(jìn)行鹽析的方法；改變體系離子強(qiáng)度進(jìn)行鹽析的方法；o 鹽析法鹽析法( (分級沉淀）分級沉淀） ：在一定離子強(qiáng)度下，在一定離子強(qiáng)度下，改變改變pHpH和溫度進(jìn)行鹽析；和溫度進(jìn)行鹽析； 其中，其中，K Ks s鹽析法由于蛋白質(zhì)對離子強(qiáng)度的鹽析法由于蛋白質(zhì)對離子強(qiáng)度的變化非常敏感，易產(chǎn)生共沉淀現(xiàn)象，因此常用變化非常敏感，易產(chǎn)生共沉淀現(xiàn)象，因此常用于于提取液的前處理提取液的前處理。 而而鹽析法由于溶質(zhì)溶解度變化

4、緩慢，且鹽析法由于溶質(zhì)溶解度變化緩慢，且變化幅度小，因此分辨率更高，常用于變化幅度小，因此分辨率更高，常用于初步的初步的純化。純化。2.3.22.3.2鹽析的方法鹽析的方法2022-3-2482022-3-2492022-3-24102022-3-24112022-3-24122022-3-241325硫酸銨水溶液由原來的飽和度達(dá)到所需飽和度時(shí)，每升硫酸銨水溶液應(yīng)加入固體硫酸銨的克數(shù)2022-3-2414（2）加飽和硫酸銨溶液23120SSSSVVV-加入體積；V0原液體積S3所加硫酸銨的飽和度S2需要達(dá)到的硫酸銨的飽和度S1原液硫酸銨的飽和度PS：操作時(shí)注意事項(xiàng)a. Tb.分級鹽析c.條件嚴(yán)

5、格控制（有重復(fù)性）d.靜止0.51h后過濾或離心（沉淀完全）e.攪拌2022-3-24152022-3-2416（3 3）加有機(jī)溶劑后，）加有機(jī)溶劑后，prpr等分子的等分子的空間結(jié)構(gòu)可能發(fā)空間結(jié)構(gòu)可能發(fā)生變化生變化，使內(nèi)部疏水基團(tuán)，使內(nèi)部疏水基團(tuán)部分外露部分外露，并與有機(jī)溶劑，并與有機(jī)溶劑的疏水基團(tuán)結(jié)合成疏水層，從而使蛋白沉淀。的疏水基團(tuán)結(jié)合成疏水層，從而使蛋白沉淀。2022-3-24172022-3-241823120SSSSVV2022-3-24192022-3-24202022-3-24212022-3-24222022-3-24235.其它沉淀法（1 1）非離子型聚合物沉淀法（）非離

6、子型聚合物沉淀法（PEGPEG）（2 2）聚電解質(zhì)沉淀法：聚丙烯酸）聚電解質(zhì)沉淀法：聚丙烯酸（3 3）金屬離子沉淀法）金屬離子沉淀法（4 4）有機(jī)酸沉淀法：鞣酸、）有機(jī)酸沉淀法：鞣酸、TCATCA等，可與有機(jī)分子的堿性等，可與有機(jī)分子的堿性功能團(tuán)形成復(fù)合物而沉淀功能團(tuán)形成復(fù)合物而沉淀（5 5）選擇性變性沉淀）選擇性變性沉淀a.a.選擇性酸堿變性（選擇性酸堿變性（TCATCA）b.b.熱穩(wěn)定性不同熱變性熱穩(wěn)定性不同熱變性c.c.表面活性劑或有機(jī)溶劑選擇性變性（表面活性劑或有機(jī)溶劑選擇性變性（SDSSDS、氯仿）、氯仿）2022-3-24241.1.結(jié)晶的概念結(jié)晶的概念2022-3-2425202

7、2-3-24262022-3-24273.13.1基本概念基本概念2022-3-2428)11(2ln1212rrRTMcc2022-3-24292022-3-24302022-3-24314.14.1一般步驟一般步驟2022-3-24322022-3-2433SS-飽和曲線飽和曲線TT-過飽和曲線過飽和曲線TT-超溶解曲超溶解曲線線2022-3-24342022-3-24352022-3-24362022-3-24372022-3-24382022-3-24392022-3-24402022-3-2441（5）解析法a.a.向溶液中加入向溶液中加入某些物質(zhì)，某些物質(zhì)，使使溶質(zhì)的溶解度降低，溶

8、質(zhì)的溶解度降低，形成過飽和溶液而析出。形成過飽和溶液而析出。b.b.物質(zhì)液體、氣體、固體物質(zhì)液體、氣體、固體如：利用如：利用卡那霉素卡那霉素易溶于水不溶于乙醇特征，在易溶于水不溶于乙醇特征，在卡那霉素加卡那霉素加9595乙醇，卡那霉素硫酸鹽析出。乙醇，卡那霉素硫酸鹽析出。2022-3-2442(1) (1) 初級成核初級成核: :過飽和溶液中的過飽和溶液中的自發(fā)成核自發(fā)成核現(xiàn)象（現(xiàn)象（不穩(wěn)定區(qū)不穩(wěn)定區(qū)）。）。(2) (2) 二次成核：向介穩(wěn)態(tài)過飽和溶液中加入晶二次成核：向介穩(wěn)態(tài)過飽和溶液中加入晶種，會有新晶核產(chǎn)生種，會有新晶核產(chǎn)生機(jī)理機(jī)理: : 附著在晶體表面的微小晶體受到附著在晶體表面的微小晶體受到剪切剪切作作用，或碰撞而脫離晶體，形成新的晶核。用，或碰撞而脫離晶體，形成新的晶核。2022-3-24432022-3-24442022-3-24452022-3-