1、第四章第四章 固相析出分离法固相析出分离法n通过改变溶液条件,使溶质以固体形式通过改变溶液条件,使溶质以固体形式从溶液中分出的操作技术。从溶液中分出的操作技术。n盐析法盐析法n有机溶剂沉淀法有机溶剂沉淀法n等电点沉淀法等电点沉淀法n结晶法结晶法2第一节第一节 盐析法盐析法 (salt precipitation)定定义义:是是利利用用各各种种生生物物分分子子在在浓浓盐盐溶溶液液中中溶溶解解度度的的差差异异,通通过过向向溶溶液液中中引引入入一一定定数数量量的的中中性性盐盐,使使目目的的物物或或杂杂蛋蛋白白以以沉沉淀淀析析出出,达达到到纯纯化化目目的的方法。的的方法。优点:优点:简单、经济、较少变
2、性简单、经济、较少变性缺点:缺点:分辨率不高,要除盐分辨率不高,要除盐3两种现象:两种现象:盐盐溶溶:低低盐盐情情况况,盐盐离离子子强强度度的的增增高高,蛋蛋白白质质溶溶解解度度增大。增大。盐盐析析:高高盐盐,盐盐离离子子强强度度增增加,蛋白质加,蛋白质溶解度减小。溶解度减小。4溶溶解解度度盐浓度盐浓度Salting-outSalting-in一、基本原理一、基本原理6原理原理n形形成成离离子子对对,部部分分中中和和了了蛋蛋白白质质的的电电性性,排排斥斥作用减弱而能相互靠拢,聚集起来。作用减弱而能相互靠拢,聚集起来。n中中性性盐盐的的亲亲水水性性比比蛋蛋白白质质大大,使使蛋蛋白白质质脱脱去去了
3、了水化膜水化膜,使其沉淀。,使其沉淀。7在盐析区,符合公式在盐析区,符合公式loglogS S=-K Ks s S S蛋白质溶解度蛋白质溶解度,g/Lg/L;盐离子强度盐离子强度,C Ci ii i离子浓度,离子浓度,mol/Lmol/L;Z Zi ii i离子化合价;离子化合价;常数常数,为纵坐标上的截距为纵坐标上的截距;K Ks s盐析常数盐析常数。8、K KS Sn 为为为为纵纵纵纵坐坐坐坐标标标标上上上上的的的的截截截截距距距距,是是外外推推截截距距,与与与与无无无无机机机机盐盐盐盐种类无关种类无关种类无关种类无关,与蛋白质的性质有关。与蛋白质的性质有关。与蛋白质的性质有关。与蛋白质的
4、性质有关。nK KS S是是盐盐析析常常数数,与与与与蛋蛋蛋蛋白白白白质质质质和和和和盐盐盐盐的的的的种种种种类类类类有有有有关关关关,但但但但与温度和与温度和与温度和与温度和pHpHpHpH无关。无关。无关。无关。n n两种类型:两种类型:两种类型:两种类型:(1 1 1 1)在在在在一一一一定定定定的的的的pHpHpHpH和和和和温温温温度度度度下下下下改改改改变变变变离离离离子子子子强强强强度度度度(盐盐盐盐浓浓浓浓度)进行盐析,称作度)进行盐析,称作度)进行盐析,称作度)进行盐析,称作KsKs盐析法盐析法。(2 2 2 2)在在在在一一一一定定定定离离离离子子子子强强强强度度度度下下下
5、下仅仅仅仅改改改改变变变变pHpHpHpH和和和和温温温温度度度度进进进进行行行行盐盐盐盐析,称作析,称作析,称作析,称作盐析法盐析法。9方法方法:A“Ks”A“Ks”分分段段盐盐析析法法:在在一一定定pHpH值值及及温温度度下下,改改变变盐盐浓浓度度(即即I I)达到沉淀的目的。达到沉淀的目的。B“”B“”分分段段盐盐析析法法:在在一一定定I I下下,改改变变溶溶液液的的pHpH值值及及温温度度达达到到沉淀的目的。沉淀的目的。C C、应应用用:一一般般初初步步分分离离用用第第一一种种方方法法,进进一一步步纯纯化化时时用用第第二二种种方法。方法。(一)盐的性质(一)盐的性质 盐盐析析能能力力:
6、半半径径小小的的高高价价离离子子在在盐盐析析时时的的作作用用较较强强,阴阴离离子子的的盐盐析析效效果果比比阳阳离离子子好好,尤尤其其以以高价阴离子高价阴离子更为明显。更为明显。PO4 3-SO42CH3COOClNO3I NH4+K+Na+Li+盐析用盐要考虑几个因素:常用硫酸铵盐析用盐要考虑几个因素:常用硫酸铵11二、影响盐析的因素几种盐在不同温度下的溶解度(克几种盐在不同温度下的溶解度(克/100毫升水)毫升水)n盐种类盐种类 0 20 80 100(NH4)2SO4 70.6 75.4 95.3 103 Na2SO4 4.9 18.9 43.3 42.2 NaH2PO4 1.6 7.8
7、93.8 101n n硫酸铵在硫酸铵在0 0时的溶解度,远远高于其它盐类。时的溶解度,远远高于其它盐类。(二)蛋白质浓度(二)蛋白质浓度n n蛋蛋蛋蛋白白白白质质质质浓浓浓浓度度度度提提提提高高高高,盐盐盐盐用用用用量量量量减减减减少。少。少。少。13(三)温度(三)温度n温度的变化会影响温度的变化会影响 值。值。n在无盐或稀盐溶液中,在无盐或稀盐溶液中,大多数蛋白质溶解度是大多数蛋白质溶解度是随温度升高而增大的,随温度升高而增大的,但在但在高盐溶液中常相反高盐溶液中常相反。14(四)(四)pHpH值值n n当当当当溶溶溶溶液液液液的的的的pHpHpHpH在在在在蛋蛋蛋蛋白白白白质质质质等等等
8、等电点附近时,电点附近时,电点附近时,电点附近时,值最小。值最小。值最小。值最小。n n利利利利用用用用 值值值值最最最最低低低低点点点点时时时时pHpHpHpH的的的的不不不不同同同同,可可可可以以以以分分分分级级级级沉沉沉沉淀淀淀淀蛋蛋蛋蛋白质白质白质白质.15三、盐析操作三、盐析操作 (一)盐析用盐的浓度表示(一)盐析用盐的浓度表示 固体粉末固体粉末工业常用工业常用 硫酸铵饱和溶液硫酸铵饱和溶液实验室、小规模实验室、小规模 常常常常用用用用“饱饱饱饱和和和和度度度度”来来来来表表表表征征征征硫硫硫硫酸酸酸酸铵铵铵铵在在在在溶溶溶溶液液液液中中中中的的的的最最最最终终终终浓浓浓浓度度度度,
9、25252525时时时时(NH(NH(NH(NH4 4 4 4)2 2 2 2SOSOSOSO4 4 4 4的的的的饱饱饱饱和和和和浓浓浓浓度度度度为为为为4.1 4.1 4.1 4.1 molmolmolmolL L L L,定义它为,定义它为,定义它为,定义它为100%100%100%100%饱和度。饱和度。饱和度。饱和度。16n n 17(二)盐析方法和注意事项(二)盐析方法和注意事项 1 1、分部盐析法分部盐析法2 2、重复盐析法、重复盐析法 3 3、反抽提法反抽提法 一一一一定定定定的的的的盐盐盐盐浓浓浓浓度度度度下下下下将将将将目目目目的的的的蛋蛋蛋蛋白白白白夹夹夹夹带带带带一一一
10、一定定定定量量量量的的的的杂杂杂杂蛋蛋蛋蛋白白白白一一一一同同同同沉沉沉沉淀淀淀淀。将将将将沉沉沉沉淀淀淀淀用用用用较较较较低低低低浓浓浓浓度度度度盐盐盐盐溶溶溶溶液液液液平平平平衡衡衡衡,溶出其中的杂蛋白。溶出其中的杂蛋白。溶出其中的杂蛋白。溶出其中的杂蛋白。18分部盐析法19反抽提法(RNA聚合酶)20注意事项注意事项n n“局部过浓局部过浓”n n温度温度 (室温)(室温)n n分离方法分离方法 21 第二节第二节 有机溶剂沉淀法有机溶剂沉淀法 (Organic Solvent Precipitation)(Organic Solvent Precipitation)(Organic S
11、olvent Precipitation)(Organic Solvent Precipitation)n n定定义义:向水溶液中加入一定量亲水性的有机溶剂,降低溶质的溶解度,使其沉淀析出的分离纯化方法。221 1、降降低低了了介介质质的的介介电电常常数数,使使溶溶质质分分子子之之间间的的静静电引力增加,聚集形成沉淀。电引力增加,聚集形成沉淀。2 2、水水溶溶性性有有机机溶溶剂剂本本身身的的水水合合作作用用降降低低了了自自由由水水的的浓浓度度,压压缩缩了了亲亲水水溶溶质质分分子子表表面面原原有有水水化化层层的厚度的厚度,降低了它的亲水性,导致脱水凝集。,降低了它的亲水性,导致脱水凝集。23一、
12、基本原理一些溶剂的介电常数 24n n优点:优点:乙醇等有机溶剂易除去,产品更纯净;密度差较大,离心收集。n n缺点:缺点:容易使蛋白质变性,操作常需低温,成本高,需防火防爆。25二、影响沉淀效果的因素 (一)有机溶剂种类及用量 常用的溶剂有乙醇、丙酮、甲醇等。常用的溶剂有乙醇、丙酮、甲醇等。(二)pH的影响 许许多多蛋蛋白白质质在在等等电电点点附附近近时时溶溶解解度度最最低低,溶溶液液pHpH应应在在等等电电点点附附近近,还还须须考考虑虑蛋蛋白白质质的的稳稳定性。定性。26(三)温度(低温沉淀)有有机机溶溶剂剂存存在在下下,大大多多数数蛋蛋白白质质的的溶溶解解度度随温度降低而显著地减小。随温
13、度降低而显著地减小。(四)无机盐的含量 低低盐盐:有有利利于于沉沉淀淀,还还有有保保护护蛋蛋白白质质,防防止止变变性。性。高高盐盐:增增大大蛋蛋白白质质在在有有机机溶溶剂剂水水溶溶液液中中的的溶溶解度,沉淀物中可能夹带盐。解度,沉淀物中可能夹带盐。27 多价阳离子,如多价阳离子,如多价阳离子,如多价阳离子,如CaCaCaCa2+2+2+2+、ZnZnZnZn2+2+2+2+能与蛋白质结合能与蛋白质结合能与蛋白质结合能与蛋白质结合形成复合物,使蛋白质溶解度降低。形成复合物,使蛋白质溶解度降低。形成复合物,使蛋白质溶解度降低。形成复合物,使蛋白质溶解度降低。胰岛素精制:胰岛素精制:胰岛素精制:胰岛
14、素精制:28(五)某些金属离子的助沉淀作用(六)样品浓度 浓度小时,增加溶剂投入量和损耗。浓度小时,增加溶剂投入量和损耗。浓度大时,增加共沉作用,降低分辨率。浓度大时,增加共沉作用,降低分辨率。蛋白质浓度蛋白质浓度0.5%0.5%2%2%;粘多糖浓度粘多糖浓度1%1%2%2%。29第三节第三节 其他沉淀法其他沉淀法 一、等电点沉淀法一、等电点沉淀法 对对于于两两性性物物质质,等等电电点点时时净净电电荷荷为为零零,分分子子间间排排斥斥电电位位降降低低,吸吸引引力力增增大大,能能相相互互聚聚集集起起来来,发生沉淀。发生沉淀。30胰岛素纯化:胰岛素纯化:胰岛素纯化:胰岛素纯化:胰岛素胰岛素胰岛素胰岛
15、素 pH8pH8 除去碱性杂蛋白除去碱性杂蛋白除去碱性杂蛋白除去碱性杂蛋白 pH3pH3 除去酸性杂蛋白除去酸性杂蛋白除去酸性杂蛋白除去酸性杂蛋白 31金金属属离离子子沉沉淀淀:与生物分子的酸性功能团作用的金属复合盐法;有有机机酸酸类类复复合合盐盐沉沉淀淀:与生物分子的碱性功能团作用的有机酸复合盐法(如苦味酸盐、苦酮酸盐、丹宁酸盐等)。32二、成盐沉淀法二、成盐沉淀法 1 1金属离子沉淀:金属离子沉淀:Mn2+、Fe2+、Co2+、Ni2+、Zn2+、Ca2+、Ba2+、Mg2+等;2 2有机酸类复合盐沉淀有机酸类复合盐沉淀(1)丹宁即鞣酸(2)雷凡诺(3)三氯乙酸(TCA)33雷凡诺雷凡诺
16、n n 34猪心提取液猪心提取液 洗脱液洗脱液 上清液上清液 上清上清 细胞色素细胞色素C C 沉淀(去除)沉淀(去除)35吸附人造沸石盐析45%饱和硫酸铵沉淀TCA透析三、亲和沉淀 利利用用亲亲和和反反应应原原理理,将将配配基基与与可可溶溶性性的的载载体体偶偶联联后后形形成成载载体体-配配基基复复合合物物(亲亲和和沉沉淀淀剂剂),该该复复合合物物可可选选择择性性地地与与蛋蛋白白质质结结合合,在在一一定定条条件件下下沉沉淀淀出出来。来。中性可溶,酸性沉淀。中性可溶,酸性沉淀。36 37四、高分子聚合物沉淀四、高分子聚合物沉淀 水水溶溶性性非非离离子子型型高高分分子子聚聚合合物物,如如不不同同分
17、分子子量量的的聚聚乙乙二二醇醇(PEGPEG)、葡葡聚聚糖糖、右右旋旋糖糖苷苷硫硫酸酸酯酯等等,能能使使蛋蛋白白质质水水合合作作用用减减弱弱而而发发生生沉沉淀。淀。五、表面活性剂五、表面活性剂 十六烷基三甲基季胺溴化物(十六烷基三甲基季胺溴化物(CTABCTAB)十六烷基氯化吡啶(十六烷基氯化吡啶(CPCCPC)38酸性多糖39六、选择性变性沉淀法六、选择性变性沉淀法n n热变性沉淀法热变性沉淀法n n酸碱变性沉淀法酸碱变性沉淀法n n利用试剂(氯仿)利用试剂(氯仿)40第四节第四节 结晶结晶(crystallization)(crystallization)n溶溶液液中中的的溶溶质质在在一一
18、定定条条件件下下,因因分分子子有有规规则则的的排排列列而而结结合合成成晶晶体体,晶晶体体的的化化学学成成分分均均一一,具具有有各各种种对对称称的的晶晶体体,其其特特征征为为离离子子和和分分子子在在空空间间晶晶格格的结点上呈规则的排列。的结点上呈规则的排列。n固体有结晶和无定形两种状态。固体有结晶和无定形两种状态。n结结晶晶:析析出出速速度度慢慢,溶溶质质分分子子有有足足够够时时间间进进行行排排列,粒子排列有规则列,粒子排列有规则n无定形固体:无定形固体:析出速度快,粒子排列无规则析出速度快,粒子排列无规则-沉淀。沉淀。41n只只有有同同类类分分子子或或离离子子才才能能排排列列成成晶晶体体,因因
19、此此结结晶晶过程有良好的选择性。过程有良好的选择性。n通通过过结结晶晶,溶溶液液中中大大部部分分的的杂杂质质会会留留在在母母液液中中,再通过过滤、洗涤,可以得到纯度较高的晶体。再通过过滤、洗涤,可以得到纯度较高的晶体。n结结晶晶过过程程具具有有成成本本低低、设设备备简简单单、操操作作方方便便,广广泛泛应应用用于于氨氨基基酸酸、有有机机酸酸、抗抗生生素素、维维生生素素、核核酸等产品的精制。酸等产品的精制。AFMAFM(原子力显微镜)下的抗生素晶体(原子力显微镜)下的抗生素晶体 AFMAFM下的抗生素晶体层下的抗生素晶体层一、结晶过程一、结晶过程n饱饱和和溶溶液液:当当溶溶液液中中溶溶质质浓浓度度
20、等等于于该该溶溶质质在在同同等等条件下的饱和溶解度时,该溶液称为饱和溶液。条件下的饱和溶解度时,该溶液称为饱和溶液。n过过饱饱和和溶溶液液:溶溶质质浓浓度度超超过过饱饱和和溶溶解解度度时时,该该溶溶液称之为过饱和溶液。液称之为过饱和溶液。n溶质只有在过饱和溶液中才能析出。溶质只有在过饱和溶液中才能析出。n溶溶质质溶溶解解度度与与温温度度、溶溶质质分分散散度度(晶晶体体大大小小)有有关。关。凯尔文(Kelvin)公式:指溶质自动从指溶质自动从过饱和溶液过饱和溶液中析出形成新相的过程中析出形成新相的过程。C C2 2 小晶体的溶解度小晶体的溶解度;C C1 1 普通晶体的溶解度;普通晶体的溶解度;
21、晶体密度;晶体密度;M M 晶体质量;晶体质量;晶体与溶液间的界面张力;晶体与溶液间的界面张力;2 2 小晶体的半径小晶体的半径;1 1 普通晶体的半径;普通晶体的半径;46结晶过程的实质结晶过程的实质n结晶是指溶质自动从过饱和溶液中析出,形成新结晶是指溶质自动从过饱和溶液中析出,形成新相的过程。相的过程。n这一过程不仅包括溶质分子凝聚成固体,还包括这一过程不仅包括溶质分子凝聚成固体,还包括这些分子有规律地排列在一定晶格中,这一过程这些分子有规律地排列在一定晶格中,这一过程与表面分子化学键力变化有关。与表面分子化学键力变化有关。n因此,结晶过程是一个因此,结晶过程是一个表面化学反应过程。表面化
22、学反应过程。晶体的形成晶体的形成n形形成成新新相相(固固体体)需需要要一一定定的的表表面面自自由由能能。因因此此,溶溶液液浓浓度度达达到到饱饱和和溶溶解解度度时时,晶晶体体尚尚不不能能析析出出,只只有有当当溶溶质质浓浓度度超超过过饱饱和和溶溶解解度度后后,才才可可能能有有晶晶体析出。体析出。n首首先先形形成成晶晶核核,由由KelvinKelvin公公式式,微微小小的的晶晶核核具具有有较较大大的的溶溶解解度度。实实质质上上,在在饱饱和和溶溶液液中中,晶晶核核是是处处于于一一种种形形成成溶溶解解再再形形成成的的动动态态平平衡衡之之中中,只只有有达达到到一一定定的的过过饱饱和和度度以以后后,晶晶核核
23、才才能能够够稳稳定定存在存在。n过饱和度过饱和度S:最先析出的微小颗粒是以后晶体的中心,称为晶核。最先析出的微小颗粒是以后晶体的中心,称为晶核。晶体的形成过程:晶体的形成过程:过饱和溶液的形成过饱和溶液的形成 晶核的形成晶核的形成 晶体生长晶体生长其中,其中,溶液达到过饱和状态是结晶的前提;过溶液达到过饱和状态是结晶的前提;过饱和度是结晶的推动力。饱和度是结晶的推动力。温度与溶解度的关系温度与溶解度的关系n由于物质在溶解时要吸收热量、结晶时要由于物质在溶解时要吸收热量、结晶时要放出结晶热。因此,结晶也是一个质量与放出结晶热。因此,结晶也是一个质量与能量的传递过程,它与体系温度的关系十能量的传递
24、过程,它与体系温度的关系十分密切。分密切。n溶解度与温度的关系可以用饱和曲线和过溶解度与温度的关系可以用饱和曲线和过饱和曲线表示。饱和曲线表示。l l将将能能够够与与固固相相处处于于平平衡衡的的溶溶液液称称为为该该固固体体的的饱和溶液饱和溶液。对于一个平衡体系温度对于一个平衡体系温度和浓度之间有一个确定的关和浓度之间有一个确定的关系,这种关系用温度系,这种关系用温度浓度浓度图来表示,就是一条图来表示,就是一条饱和曲饱和曲线。线。(饱和区)溶解度溶解度-温度图温度图53 饱和曲线和过饱和曲线饱和曲线和过饱和曲线稳定区介稳区不稳定区区域名称不饱和区(溶解区)亚稳区 过饱和区区域范围曲线0下方曲线0
25、和2之间曲线2上方溶液特点不饱和溶液 略过饱和溶液过饱和溶液液相与溶质晶体关系无晶体析出现象,外加晶体溶解晶核不会自动形成,但诱导可以产生,若有晶体存在可以长大可以自然产生大量晶核,晶体也可长大表表 各区域内溶液特性及其与溶质晶体关系各区域内溶液特性及其与溶质晶体关系二、过饱和溶液的形成二、过饱和溶液的形成(一)蒸发法(二)冷却法(三)化学反应结晶法(四)盐析结晶法(五)等电点法(六)复合法(七)共沸蒸馏结晶法 55l蒸发法蒸发法n n是是借借蒸蒸发发除除去去部部分分溶溶剂剂的的结结晶晶方方法法,在在常常压压或或减减压压下下加加热热蒸蒸发发除除去去一一部部分分溶溶剂剂,以以达达到到或或维维持溶
26、液过饱和度。持溶液过饱和度。n n此此法法适适用用于于溶溶解解度度随随温温度度变变化化不不显显著著的的物物质质或或随温度升高溶解度降低的物质。随温度升高溶解度降低的物质。n n要求物质有一定的热稳定性。要求物质有一定的热稳定性。n n适用于小分子化合物的结晶,蛋白质和酶类不适用于小分子化合物的结晶,蛋白质和酶类不 宜采用。宜采用。l盐析结晶法盐析结晶法 是是是是生生生生化化化化制制制制药药药药中中中中应应应应用用用用最最最最多多多多的的的的结结结结晶晶晶晶方方方方法法法法。其其其其作作作作用用用用是是是是通通通通过过过过向向向向结结结结晶晶晶晶溶溶溶溶液液液液中中中中引引引引入入入入中中中中性
27、性性性盐盐盐盐,逐逐逐逐渐渐渐渐降降降降低低低低溶溶溶溶质质质质的的的的溶溶溶溶解解解解度度度度使使使使其其其其过过过过饱饱饱饱和和和和,经经经经过过过过一一一一定定定定时时时时间间间间后后后后晶晶晶晶体体体体形形形形成成成成并并并并逐逐逐逐渐渐渐渐长大。长大。长大。长大。引入中性盐的方法:引入中性盐的方法:引入中性盐的方法:引入中性盐的方法:1 1 1 1、向溶液中加固体盐粉末、向溶液中加固体盐粉末、向溶液中加固体盐粉末、向溶液中加固体盐粉末 2 2 2 2、向溶液中加饱和盐溶液、向溶液中加饱和盐溶液、向溶液中加饱和盐溶液、向溶液中加饱和盐溶液盐析结晶法盐析结晶法58l 等电点法等电点法 利
28、利利利用用用用蛋蛋蛋蛋白白白白质质质质、酶酶酶酶、核核核核酸酸酸酸等等等等生生生生物物物物大大大大分分分分子子子子在在在在PIPIPIPI时时时时其其其其溶溶溶溶解解解解度度度度最最最最小小小小易易易易沉沉沉沉淀淀淀淀的的的的原原原原理理理理而而而而设设设设计计计计的的的的结结结结晶晶晶晶法法法法称为等电点结晶法。称为等电点结晶法。称为等电点结晶法。称为等电点结晶法。生生生生物物物物制制制制药药药药中中中中,常常常常根根根根据据据据已已已已知知知知大大大大分分分分子子子子溶溶溶溶质质质质的的的的pIpIpIpI,调调调调节节节节被被被被结结结结晶晶晶晶溶溶溶溶液液液液的的的的PHPHPHPH在
29、在在在其其其其pIpIpIpI附附附附近近近近,而而而而后后后后与与与与盐盐盐盐析析析析法法法法、有有有有机机机机溶溶溶溶剂剂剂剂法法法法相相相相结结结结合合合合,便便便便可可可可得得得得到到到到较较较较满满满满意意意意的的的的结晶。结晶。结晶。结晶。等电点法等电点法60三、晶核的形成三、晶核的形成(1)(1)初级成核初级成核:过饱和溶液中的自发成核现象。过饱和溶液中的自发成核现象。a a 均相成核:没有外来表面的均相溶液中。均相成核:没有外来表面的均相溶液中。b b 非均相成核:外来表面的溶液中。非均相成核:外来表面的溶液中。(2)(2)二二次次成成核核:向向介介稳稳态态过过饱饱和和溶溶液液
30、中中加加入入晶晶种种,会有新晶核产生。会有新晶核产生。机机理理:附附着着在在晶晶体体表表面面的的微微小小晶晶体体受受到到剪剪切切作作用用,或碰撞而脱离晶体,形成新的晶核。或碰撞而脱离晶体,形成新的晶核。四、晶体的生长四、晶体的生长n在在过过饱饱和和溶溶液液中中已已有有晶晶核核形形成成或或加加入入晶晶种种后后,以以过过饱饱和和度度为为推推动动力力,晶晶核核或或晶晶种种将将长长大大,称为晶体的生长。称为晶体的生长。n是是以以浓浓度度差差推推动动力力的的扩扩散散传传质质和和晶晶体体表表面面反反应(晶格排列)的两步串连过程。应(晶格排列)的两步串连过程。三、提高晶体质量的途径三、提高晶体质量的途径 工
31、工工工业业业业上上上上通通通通常常常常希希希希望望望望得得得得到到到到粗粗粗粗大大大大而而而而均均均均匀匀匀匀的的的的晶晶晶晶体体体体,便于过滤与洗涤。便于过滤与洗涤。便于过滤与洗涤。便于过滤与洗涤。(一)晶体大小(一)晶体大小 影影影影响响响响晶晶晶晶体体体体大大大大小小小小的的的的主主主主要要要要因因因因素素素素有有有有过过过过饱饱饱饱和和和和度度度度、温温温温度度度度、搅拌速度、晶种等。搅拌速度、晶种等。搅拌速度、晶种等。搅拌速度、晶种等。63(二)晶体形状(二)晶体形状 改改变变晶晶体体外外形形,可可用用:选选择择不不同同的的溶溶剂剂、控控制制过过饱饱和和度度、结结晶晶温温度度、调调节
32、节溶溶液液的的pHpH和和有有目目的的地地加加入某种能改变晶形的杂质等。入某种能改变晶形的杂质等。(三)晶体纯度(三)晶体纯度 晶体表面具有一定的物理吸附能力。晶体表面具有一定的物理吸附能力。重结晶:重结晶:即将晶体用合适的溶剂溶解再次结晶即将晶体用合适的溶剂溶解再次结晶。64(四)重结晶(四)重结晶(recrystallization)(recrystallization)n n溶解度受温度影响较大的物质,将产品溶解在溶解度受温度影响较大的物质,将产品溶解在溶解度受温度影响较大的物质,将产品溶解在溶解度受温度影响较大的物质,将产品溶解在热热热热的溶剂的溶剂的溶剂的溶剂中,缓慢降低温度析出晶体
33、。中,缓慢降低温度析出晶体。中,缓慢降低温度析出晶体。中,缓慢降低温度析出晶体。n n将溶质溶于一种溶剂中,然后将第二种溶剂加热将溶质溶于一种溶剂中,然后将第二种溶剂加热将溶质溶于一种溶剂中,然后将第二种溶剂加热将溶质溶于一种溶剂中,然后将第二种溶剂加热后缓缓地加入,放置一段时间使结晶完全后缓缓地加入,放置一段时间使结晶完全后缓缓地加入,放置一段时间使结晶完全后缓缓地加入,放置一段时间使结晶完全 。65红霉素重结晶红霉素重结晶66用于生物物质重结晶的溶剂一般用于生物物质重结晶的溶剂一般有有蒸馏水、丙酮、石油醚、乙酸蒸馏水、丙酮、石油醚、乙酸乙酯、低级醇乙酯、低级醇等。等。思考题:1.什么是盐析作用?盐析的原理是什么?如何选择盐析所用的中性盐?2.有机溶剂沉淀的原理是什么?影响沉淀效果的因素有那些?