乙醇分级沉淀法的原理是什么?
分级沉淀法是指在混合组分的溶液中加人与该溶液能互溶的溶剂,通过改变溶剂的极性而改变混合组分溶液中某些成分的溶解度,使其从溶液中析出。如在含有糖类或蛋白质的水溶液中,分次加入乙醇,使含醇量逐步增高,逐级沉淀出分子量段由大到小的蛋白质、多糖、多肽在含皂苷的乙醇溶液中分次加入乙醚或丙酮可使极性有差异的皂苷逐段沉淀出来等。
水提醇沉法的原理是:水提液中一些大分子亲水性杂质难溶于一定浓度乙醇,在水提液中加入适量乙醇后使杂质沉淀除去。
水提醇沉法(水醇法)是指在中药水提浓缩液中,加入乙醇使达不同含醇量,某些药物成分在醇溶液中溶解度降低析出沉淀,固液分离后使水提液得以精制的方法。
醇沉法的特点:
1、醇沉是以乙醇沉淀法去除提取液中杂质的方法。它去除杂质,减少用药量,达到精制、便于制剂的特点,使得由原来的中药汤药制成中成药得以进行;
2、乙醇沸点适中(78 ℃),可回收后反复使用,其本身还具有杀菌作用,经过乙醇处理的物料不易发霉变质;
3、对于药效成分不甚清楚和作用机制不明确的中药复方,不失为一种简单适用的提取方法。
但是,醇沉的使用有一定限制。例如,固体制剂不宜采用,因醇沉时将多糖等除去,酵液回收乙醇浓缩后又加数倍量的淀粉、糊精等辅料方能成型,这会使成本增加。
采用乙醇沉淀法除去水提取液中多糖等杂质,应使乙醇浓度达到:
80%的浓度有点小,应该大于85%,在这个条件下。
拓展内容:
1、多糖是多羟基的醛或酮,可溶于水,但是在多糖水溶液中加入乙醇会破坏多糖水溶液中的氢键,从而降低多糖在水中的溶解度,使多糖以沉淀的形式析出。
2、水提醇沉的原理是利用多糖不溶于乙醇的性质用乙醇来沉淀多糖;它是加热条件下以水为提取溶剂,提取液经过浓缩、醇沉、离心、干燥等步骤后即可得到。
哈哈哈 ethanol precipitation讲究太多了你摸不透的。
在ethanol precipitation里面可使用的盐有以下:
使用CH3COONa
使用最多的最普遍的。添加终浓度0.3M
使用CH3COONH4
可去除dNTP或糖类,蛋白质的混入。
注意NH4离子阻碍DNAligase等酶活性。
使用LiCl
适合RNA precipitation。
注意Cl-离子阻碍reverse transcription。
使用NaCl
溶液中如有SDS,为了避免沉淀将需要用NaCl盐。
使用MgCl2
沉淀7-100bp的DNA时用。
没什么特别的就用CH3COONa吧。
至于你的收量问题我推荐你加长离心时间。4度离心一小时试试。
3.1.1 酸提取法
酸提取法是传统的工业果胶生产方法,是目前果胶提取工艺中应用较多的一种方法。其原理是利用果胶在稀酸溶液中水解的性质,将果皮中的原果胶质水解为水溶性果胶,使果胶从果皮中转到水相中,形成果胶水溶液,再用醇将果胶析出。
3.1.2 微波提取法
微波是一种频率为300 MHz~300 GHz的电磁波,其对应的波长为l mm~lm,比可见光的波长长,属高频波段的电磁波。它具有电磁波的反射、透射、干涉、衍射、偏振以及伴随着电磁波的能量传输等波动特性,还具有高频特性、热特性及非热特性。由于果胶胶质与细胞壁内的其它成分紧密连接从而抑制释放浸提,用微波法提取果胶时,微波辐射与细胞壁中的物质相互作用,不仅可以实现快速加热,还会破坏细胞壁将不同化学组成的成分分开来,使其进入溶液当中,微波辐射还能抑制皮内果胶酶作用避免果胶被酶解。
3.1.3 离子交换法
离子交换法是利用溶液中各种带电粒子与离子交换剂之间结合力的差异进行物质分离的操作方法。由于果皮中含有钙、镁等离子及其它杂质,会影响果胶的纯度和质量,利用离子交换树脂可去除杂质提高果胶的质量。
3.1.4 酶提取法
酶法提取果胶是继酸提取法、微波提取法之后出现的一种果胶提取新方法。酶法提取果胶用酶根据果皮成分的构成进行选择,采用最多的有纤维素酶、半纤维素酶和糖苷酶,使用这些酶将与果胶紧密相连的其它组分酶解,从而将果胶单独分离出来。
3.1.5 果胶沉淀方法
果胶的沉淀法分为乙醇沉淀法和盐析沉淀法。这两种方法都是利用果胶在醇和盐溶液中生成沉淀的原理。盐析法通常采用明矾作为沉淀剂,由于明矾溶液中的 Al3+带有与果胶中的游离羧基相异的电荷,从而将果胶溶液酸胺化后与果胶羧基反应生成果胶酸盐[92].乙醇沉淀法是最常用的果胶析出方法,在果胶提取液中加入无水乙醇充分搅拌可生成沉淀。
盐沉淀法生产成本较低,但产品的灰分含量较高且色泽较深,品质较次。而乙醇沉淀法所生产的果胶灰分含量少、凝胶度高且色泽浅,品质好,虽然乙醇使用量较大,但是如果对废乙醇进行回收利用和循环使用,则可以降低生产成本。
本章通过设计四因素三水平正交试验,确定从柚子皮提取果胶的最佳工艺条件,并测定了从柚子皮中所提取的果胶的酯化度。
在蛋白质溶液中加入大量的中性盐以破坏蛋白质的胶体稳定性而使其析出,这种方法称为盐析.常用的中性盐有硫酸铵、硫酸钠、氯化钠等.各种蛋白质盐析时所需的盐浓度及pH不同,故可用于对混和蛋白质组分的分离.例如用半饱和的硫酸铵来沉淀出血清中的球蛋白,饱和硫酸铵可以使血清中的白蛋白、球蛋白都沉淀出来,盐析沉淀的蛋白质,经透析除盐,仍保证蛋白质的活性.调节蛋白质溶液的pH至等电点后,再用盐析法则蛋白质沉淀的效果更好.盐析法分为两类,第一类叫Ks分段盐析法,在一定PH和温度下通过改变离子强度实现,用于早期的粗提液;第二种叫b分段盐析法,在一定离子强度下通过改变PH和温度来实现,用于后期进一步分离纯化和结晶.影响盐析的因素包括:蛋白质浓度、离子强度和类型、PH值、温度等.针对温度这一条,需要强调:在低离子强度或纯水中,蛋白质溶解度在一定范围内随温度增加而增加.但在高浓度下,蛋白质、酶和多肽类物质的溶解度随温度上升而下降.在一般情况下,蛋白质对盐析温度无特殊要求,可在室温下进行,只有某些对温度比较敏感的酶要求在0-4℃进行.
使用硫酸铵沉淀蛋白需要注意:硫酸铵中常含有少量的重金属离子,对蛋白质巯基有敏感作用,使用前必须用H2S处理:将硫酸铵配成浓溶液,通入H2S饱和,放置过夜,用滤纸除去重金属离子,浓缩结晶,100℃烘干后使用.另外,高浓度的硫酸铵溶液一般呈酸性(PH=5.0左右),使用前也需要用氨水或硫酸调节至所需PH.
2.有机溶剂沉淀法——多用于生物小分子、多糖及核酸产品的分离纯化;
有机溶剂的沉淀机理是降低水的介电常数,导致具有表面水层的生物大分子脱水,相互聚集,最后析出.该法优点在于:1)分辨能力比盐析法高,即蛋白质或其它溶剂只在一个比较窄的有机溶剂浓度下沉淀;2)沉淀不用脱盐,过滤较为容易;3)在生化制备中应用比盐析法广泛.但是,在常温下,有机溶剂沉淀蛋白质往往引起变性.例如酒精消毒灭菌就是如此.因此,操作要求在低温下进行.有机溶剂的选择首先是能和水混溶,使用较多的有机溶剂是乙醇、甲醇、丙酮,还有二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、乙腈和2-甲基-2,4戊二醇等.
3.等电点沉淀法——此法单独应用较少,多与其它方法结合使用;
两性电解质分子上的净电荷为零时溶解度最低,不同的两性电解质具有不同的等电点,以此为基础可进行分离.如工业上生产胰岛素时
(一) 工艺依据:通常含醇量 50~60%时淀粉、多糖沉淀。60%或70%以上,除鞣质、树脂外,大部分被除掉。
(二) 操作
中药,加水煎2~3次,过滤,滤液浓缩至1:1~1:2(ml:g)或相对密度1.08-1.15,
加适量乙醇,使含醇量达一定要求(50~60%,60~70%)冷藏(10~48小时),滤过。
(三) 影响因素
1.醇沉浓度的选择
一般45%醇沉可去淀粉、糊精等无效成分,50%醇沉后制颗粒、片、胶囊较多;60~70%醇沉制合剂、口服液,澄清度好。50~60%、70~80%二次醇沉多用在注射液、滴眼液等,而60~80%的沉淀经丙酮等洗涤后,可得多糖。
2.所用乙醇浓度的选择
根据经验,乙醇的浓度与药液需要达到的乙醇浓度之间差20%~25%最佳。浓度太低,乙醇用量大浪费,回收不方便,且沉淀成絮状,难以下沉,效果差;浓度太高,得到的醇提液较少,沉淀中含有大量的有效物质,且加入高浓度乙醇,易造成局部浓度过高,形成大块沉淀,将有效成分包裹,随沉淀除去。
3.药液浓度
药液浓缩后的相对密度如果太小,由于药液比较稀,形成的沉淀不易聚结,难以下沉,且浪费乙醇;如相对密度太大,药液因长时间煎煮浓缩,易使苷类、萜类、维生素等成分破坏,且造成淀粉糊化,醇沉时形成大块,包裹有效成分。
4.药液温度
药液温度高,遇冷的乙醇后,骤冷易聚结成团状沉淀,且沉淀增长很快,防碍了有效物质的提出,故效果不理想;药液温度低,相对难以导致沉淀聚结,效果最佳。一般浓缩后放冷至室温。
5.加醇方式
加醇应采用慢加快搅的方法,以使加入的乙醇迅速分散,避免局部浓度过高,形成大块沉淀。且应按一个方向搅动,以免使药液乳化,不易使沉淀下沉分层。如用来醇沉的乙醇浓度不等,应按浓度从小到大的顺序加入。
(四)操作要点
1 药液浓缩:减压低温浓缩;浓缩前后可调节pH,以保留有效成分,如生物碱在酸性下溶解;浓缩程度适宜,浓度太高,易使水溶性低的成分损失(苷元、香豆精)。
2 加醇方式:慢加快搅逐步提高醇浓度。分次醇沉或以梯度递增方式逐步提高乙醇浓度的方法进行醇沉(有利于除杂,减少杂质对有效成分包裹)。
3 醇用量的计算
乙醇用量计算公式: C2*(V+X)=C1*X
对同一品种可用回收乙醇作第二次沉淀,注意回收乙醇浓度有变化,一般在80~85%,精馏达90%以上,须计算后加入或再补加浓乙醇。
4 冷藏与处理:含醇药液慢慢降至室温时,移至冷库于5~10℃静置冷藏(不能结冰,杂质易停留在晶格中不易沉淀)。滤过时,吸取上清夜滤过,下层沉淀慢慢滤过。
6.醇沉是很实用的技术,沉淀会包裹有效成分,增加洗涤可增加有效成分的转移率。
7.与之相适应的纯水法除淀粉和粘液质等,很少用,不太合理。