❶ 工業常用的生物分離技術有哪幾種
常用到得分離方法:鹽析。常用的中性鹽有硫酸銨、氯化鈉、硫酸鈉等,但以硫酸銨為最多。得到的蛋白質一般不失活,一定條件下又可重新溶解,故這種沉澱蛋白質的方法在分離、濃縮,貯存、純化蛋白質的工作中應用極廣。
萃取分離法(包括溶劑萃取、膠團萃取、雙水相萃取、超臨界流體萃取、固相萃取、固相微萃取、溶劑微萃取等)、醫學|教育|網搜集整理膜分離方法(包括滲析、微濾、超濾、納濾、反滲透、電滲析、膜萃取、膜吸收、滲透汽化、膜蒸餾等)。
層析方法(離子交換層析、尺寸排阻層析、疏水層析、固定離子交換層析IMAC、親和層析等)。在這些方法中膜分離的方法和層析技術越來越受到人們的重視。
(1)生物樣品提取時常用的分離方法擴展閱讀:
離心分離
藉助於離心力,使比重不同的物質進行分離的方法。除常見的固-液離心分離、液-液、氣-氣(如235U的濃縮)、固-氣離心分離等以外,由於超速離心機的發明,不僅能分離膠體溶液中的膠粒,更重要的是它能測定膠粒的沉降速率、平均分子量及混合體系的重量分布。
因而在膠體化學研究、測定高分子化合物(尤其是天然高分子)的分子量及其分布,以及生物化學研究和細胞分離等都起了重大作用。
離心分離法與色譜法結合而產生的場流分級法(或稱外力場流動分餾法),則是新的更有效的分離方法,不但對大分子和膠體有很強的分離能力,而且其可分離的分子量有效范圍約為103~1017。
主要有
1、稀釋倒平板法
首先把微生物懸液作一系列的稀釋(如1:10、1:100、1:1000、1:10000),然後分別取不同稀釋液少許,與已熔化並冷卻至50℃左右的瓊脂培養基混合,搖勻後,傾入滅過菌的培養皿中,待瓊脂凝固後製成可能含菌的瓊脂平板,保溫培養一定時間即可出現菌落。如果稀釋得當,在平板表面或瓊脂培養基中就可出現分散的單個菌落,這個菌落可能就是由一個細菌細胞繁殖形成的。隨後挑取該單個菌落,或重復以上操作數次,便可得到純培養。
2.、稀釋塗布平板法
將已熔化的培養基倒入無菌平皿,製成無菌平板,冷卻凝固後,將一定量的微生物懸液滴加在平板表面,再用無菌玻璃塗棒將菌液均勻分散至整個平板表面,經培養後挑取單個菌落。
3、平板劃線法
將微生物樣品在固體培養基表面多次作「由點到線」稀釋而達到分離。
4、稀釋搖管法
先將一系列盛無菌瓊脂培養基的試管加熱使瓊脂熔化後冷卻並保持在50℃左右,將待分離的材料用這些試管進行梯度稀釋,試管迅速搖動均勻,冷凝後,在瓊脂柱表面傾倒一層滅菌液體石蠟和固體石蠟的混合物,將培養基和空氣隔開。
❸ 微生物分離方法
微生物分離法是獲得微生物純培養物的一種分離方法。通過這個方法可實現一種微生物的培養,或獲得一個細胞的後代。其具體方法有:
1、稀釋倒平皿法。將待分離的材料作一系列稀釋,取不同稀釋度適量塗布於固體培養基平板上或與已熔化的固體培養基一起傾注入平板內,經過培養即有一個微生物細胞繁殖來的單個菌落。
2、劃線法。先將已熔化的固體培養基製成平板,待凝後,取分離材料在上面劃線,可作平行劃線、扇形劃線或其他形狀的連續劃線,使菌樣逐漸減少,最後得到單個孤立的菌落。
(3)生物樣品提取時常用的分離方法擴展閱讀:
微生物分離技術的應用措施:
1、減少毒性氧物質的毒害作用:由於常規培養方法使用的高濃度營養基質不利於微生物生長,適當降低營養基質的濃度可以減弱這種不利影響。發現低濃度基質的培養基培養出的細菌在數量和種類上均多於高濃度基質的培養基,但營養濃度過低時會使培養出的微生物數量反而下降。
2、維持微生物間的相互作用:在培養基中加入微生物相互作用的信號分子就可簡單模擬微生物間的相互作用,滿足微生物生長繁殖的要求。
3、供應新型的電子供體和受體:不同微生物的代謝過程不同,因此對反應的底物要求也不盡相同。供應微生物需要的特有底物有助於新陳代謝反應的進行及微生物的正常生長。大量的研究表明,將新穎的電子供體和受體應用到微生物培養中,能夠發現未知的生理型微生物。
4、分散微生物細胞:自然界中很多微生物聚集生長,形成「絮體」和「顆粒」等,致使其內部的微生物不易被培養。對「絮體」和「顆粒」進行適度的超聲處理,將細胞分散再進行培養,可以使更多的微生物接觸培養基而得到培養。
5、延長培養時間:對「寡營養菌」的培養,可適當延長培養時間,使其能長至肉眼可見的尺度。當然培養時間不能無限增長,因為培養時間越長,對培養環境的無菌要求就越高[4]。
6、利用瓊脂替代物:瓊脂對某些微生物具有毒性作用,採用無害且凝結作用較好的替代物質作為培養基固化劑,可以增加微生物的可培養性。
❹ 常用的分離技術有哪兩類各包括哪些這些常用的分離技術的基本原理是什麼
分離方法開始主要用於化工行業中化工產品的分離,但是隨著生物工程技術下游技術的不斷發展,結合傳統的化工分離方法,新的高效的分離方法被人們高度重視起來。
常用到得分離方法:鹽析、萃取分離法(包括溶劑萃取、膠團萃取、雙水相萃取、超臨界流體萃取、固相萃取、固相微萃取、溶劑微萃取等)、醫學|教育|網搜集整理膜分離方法(包括滲析、微濾、超濾、納濾、反滲透、電滲析、膜萃取、膜吸收、滲透汽化、膜蒸餾等)、層析方法(離子交換層析、尺寸排阻層析、疏水層析、固定離子交換層析IMAC、親和層析等)。在這些方法中膜分離的方法和層析技術越來越受到人們的重視。
基本原理:
1、雙水相萃取的原理:
雙水相萃取與水 -有機相萃取的原理相似 ,都是依據物質在兩相間的選擇性分配 ,但萃取體系的性質不同 。當物質進入雙水相體系後 ,由於表面性質、電荷作用和各種力 (如憎水鍵、氫鍵和離子鍵等 )的存在和環境因素的影響 ,使其在上、下相中的濃度不同 .{主要:靜電作用和疏水作用}
2、差速離心法原理:
採用逐漸增加離心速度或低速和高速交替進行離心,使沉降速度不同的顆粒在不同的分離速度及不同的離心時間下分批離心的方法,稱為差速離心法。當以一定離心力在一定的離心時間內進行離心時,在離心管底部就會得到和*重顆粒的沉澱,分出的上清液在加上加速轉速下再進行離心,又得到第二部分較大、較重顆粒的「沉澱」及含小和輕顆粒「上清液」,如此,多次離心處理,即能把液體中的不同顆粒較好分開,這時所得沉澱是不純的,需經再懸浮和再離心(2-3次),才能得到較純顆粒。
3、速率-區帶離心原理:
不同顆粒之間存在沉降系數差時,在一定離心力作用下,顆粒各自以一定離心速度沉降,在密度梯度不同區域上形成區帶的方法。介質梯度應預先形成,介質的密度要小於所有樣品顆粒的密度。
4、等密度梯度離心原理:
當不同顆粒存在浮力密度差時,在離心力場下,在密度梯度介質中,顆粒或向下沉降,或向上浮起,一直移動到與他們各自的密度恰好相等的位置上形成區帶,從而使不同浮力密度的物質得到分離。
❺ 常用的生物鹼提取,分離方法是什麼
一、生物鹼的提取:
1.水或酸水提取法
(1)生物鹼在植物體內都以鹽的形式存在,常以無機酸水提取。使生物鹼的大分子有機酸鹽變為小分子無機酸鹽,增大在水中的溶解度,且方法比較簡便。
(2)常用0.1%~l%的硫酸、鹽酸或醋酸、酒石酸溶液作為提取溶劑,採用浸漬法或滲漉法提取。
(3)主要缺點是提取液體積較大,濃縮困難,且水溶性雜質多。故用酸水提取後,一般可採用下列純化和富集生物鹼的方法:
1)陽離子樹脂交換法
生物鹼鹽在水中可解離出生物鹼陽離子,能和陽離子交換樹脂發生離子交換反應,被交換到樹脂上。交換完全後,用中性水或乙醇洗除柱中的雜質。最後,再用適當的方法(酸水或酸性乙醇)將生物鹼從樹脂上洗脫下來。
2)萃取法
將酸水提取液鹼化,生物鹼游離後,如沉澱,過濾即得;如不沉澱,以適當親脂性有機溶劑萃取,回收溶劑,即得總生物鹼。
2.醇類溶劑提取法
(1)游離生物鹼或其鹽均可溶於甲醇、乙醇,可用醇迴流或滲漉、浸漬等方法提取。
(2)優點:適應性廣,不同鹼性的生物鹼和鹽均可用,提取出來的水溶性雜質較少。缺點:脂溶性雜質多。
(3)還可配合酸水-鹼化-萃取法處理去除脂溶性雜質。
具體方法是醇提液回收醇後加稀酸水攪拌,濾過,濾液調鹼性後以親脂性有機溶劑萃取,回收溶劑即得總生物鹼。
3.親脂性有機溶劑提取法
(1)大多數游離生物鹼都是親脂性的,故可用氯仿、苯、乙醚等提取游離生物鹼。可採用浸漬、迴流或連續迴流法提取。
(2)但一般要將葯材用少量鹼水濕潤後提取,以便使生物鹼游離,也可增加溶劑對植物細胞的穿透力。
(3)揮發性生物鹼如麻黃鹼可用水蒸氣蒸餾法提取。可升華的生物鹼如咖啡鹼可用升華法提取。
二、生物鹼的分離:
1.利用鹼性差異進行分離
(1)總鹼中各生物鹼的鹼性不同,可用pH梯度萃取法進行分離。
(2)將總生物鹼溶於氯仿等親脂性有機溶劑,以不同酸性緩沖液依pH由高至低依次萃取,生物鹼可按鹼性由強至弱先後成鹽依次被萃取出而分離,分別鹼化後以有機溶劑萃取即可。
(3)將總生物鹼溶於酸水,逐步加鹼使pH值由低至高,每調一次pH值,即用氯仿等有機溶劑萃取,則各單體生物鹼依鹼性由弱至強先後成鹽依次被萃取出而分離。
2.利用溶解度差異進行分離
(1)游離生物鹼:如苦參中苦參鹼和氧化苦參鹼的分離,可利用氧化苦參鹼極性稍大難溶於乙醚,苦參鹼可溶於乙醚的性質,將苦參總鹼溶於氯仿,再加入10倍量以上乙醚,氧化苦參鹼即可析出沉澱。漢防己中漢防己乙素極性大於甲素,故在冷苯中的溶解度小於甲素,藉此可用冷苯法將兩者分離。
(2)生物鹼鹽:不同的生物鹼與不同酸生成的鹽是溶解度也不同:如麻黃中分離麻黃鹼、偽麻黃鹼,即利用二者草酸鹽的水溶性不同,提取後經處理得到的甲苯溶液,經草酸溶液萃取後濃縮,草酸麻黃鹼溶解度小而析出結晶,草酸偽麻黃鹼溶解度大而留在母液中。
3.利用特殊官能團進行分離
(1)酚性或含羧基生物鹼在鹼性條件下成鹽溶於水,可與一般生物鹼分離。
(2)內酯或內醯胺結構的生物鹼可在鹼性水液中加熱開環生成溶於水的羧酸鹽而與其他生物鹼分離,在酸性下又環合成原生物鹼而沉澱。
4.利用色譜法進行分離
(1)吸附柱色譜:常用氧化鋁或硅膠作為吸附劑,有時也用纖維素、聚醯胺等。
(2)分配柱色譜:對某些結構特別相近的生物鹼,可採用分配色譜法。
(3)其他:高效液相色譜、制備性薄層色譜、干柱色譜、中壓或低壓柱色譜等也常用於分離生物鹼。
❻ 生物樣品中蛋白質的處理方法有哪些
① 鹽析法
一般來說,所有固體溶質都可以在溶液中加入中性鹽而沉澱析出,這一過程叫鹽析。在生化制備中,許多物質都可以用鹽析法進行沉澱分離,如蛋白質、多肽、多糖、核酸等,其中以蛋白質沉澱最為常見,特別是在粗提階段。
鹽析法分為兩類,第一類叫Ks分段鹽析法,在一定PH和溫度下通過改變離子強度實現,用於早期的粗提液;第二種叫b分段鹽析法,在一定離子強度下通過改變PH和溫度來實現,用於後期進一步分離純化和結晶。
② 有機溶劑沉澱法
有機溶劑的沉澱機理是降低水的介電常數,導致具有表面水層的生物大分子脫水,相互聚集,最後析出。該法優點在於:1)分辨能力比鹽析法高,即蛋白質或其它溶劑只在一個比較窄的有機溶劑濃度下沉澱;2)沉澱不用脫鹽,過濾較為容易;3)在生化制備中應用比鹽析法廣泛。其缺點是對具有生物活性的大分子容易引起變性失活,操作要求在低溫下進行。總體來說,蛋白質和酶的有機溶劑沉澱法不如鹽析法普遍。
有機溶劑的選擇首先是能和水混溶,使用較多的有機溶劑是乙醇、甲醇、丙酮,還有二甲基甲醯胺、二甲基亞碸、乙腈和2-甲基-2,4戊二醇等。
③ 其他沉澱法
一.等電點沉澱法
兩性電解質分子上的凈電荷為零時溶解度最低,不同的兩性電解質具有不同的等電點,以此為基礎可進行分離。如工業上生產胰島素時,在粗提液中先調PH8.0去除鹼性蛋白質,再調PH3.0去除酸性蛋白質。
利用等電點除雜蛋白時必須了解制備物對酸鹼的穩定性,不然盲目使用十分危險。 不少蛋白質與金屬離子結合後,等電點會發生偏移,故溶液中含有金屬離子時,必須注意調整PH值。 等電點法常與鹽析法、有機溶劑沉澱法或其他沉澱方法聯合使用,以提高其沉澱能力。
二.生成鹽復合物沉澱法
1.金屬復合鹽法
許多有機物質包括蛋白在內,在鹼性溶液中帶負電荷,能與金屬離子形成沉澱。根據有機物與它們之間的作用機制,可分為羧酸、胺及雜環等含氮化合物類,如銅鋅鎘;親羧酸疏含氮化合物類,如概鎂鉛;親硫氫基化合物類,如汞銀鉛。 蛋白質-金屬離子復合物的重要性質是它們的溶解度對溶液的介電常數非常敏感,調整水溶液的介電常數(如加入有機溶劑),即可沉澱多種蛋白。
2. 有機鹽法
含氮有機酸如苦味酸、苦酮酸、鞣酸等能與有機分子的鹼性功能團形成復合物而沉澱析出。但此法常發生不可逆的沉澱反應,故用於制備蛋白質時,需採用較溫和的條件,有時還需加入一定的穩定劑。
3.無機復合鹽法
如磷鎢酸鹽、磷鉬酸鹽等。
以上鹽類復合物都具有很低的溶解度,極易沉澱析出。若沉澱為金屬復合鹽,可通以H2S使金屬變成 硫化物而除去,若為有機酸鹽或磷鎢酸鹽,則加入無機酸並用乙醚萃取,把有機酸和磷鎢酸等移入乙醚中除去,或用離子交換法除去。值得注意的是此類方法常使蛋白質發生不可逆沉澱,應用時必須謹慎。
三. 選擇性變性沉澱
其原理是利用蛋白質、酶和核酸等生物大分子對某些物理或化學因素敏感性不同,有選擇地使之變性沉澱,以達到分離提純的目的。
此方法可分為:1)利用表面活性劑(三氯乙酸)或有機溶劑引起變性;2)利用對熱的不穩定性,加熱破壞某些組分,而保存另一些組分;3)酸鹼變性。
四.非離子多聚物沉澱法
非離子多聚物是六十年代發展起來的一類重要沉澱劑,最早用於提純免疫球蛋白、沉澱一些細菌和病毒,近年來逐漸廣泛應用於核酸和酶的分離提純。這類非離子多聚物包括不同分子量的聚乙二醇、NPEO、葡聚糖、右旋糖酐硫酸鈉等,其中應用最多的是聚乙二醇。
用非離子多聚物沉澱生物大分子和微粒,一般有兩種方法:1)選用兩種水溶性非離子多聚物組成液液兩相體系,不等量分配,而造成分離。此方法基於不同生物分子表面結構不同,有不同分配系數。並外加離子強度、PH值和溫度等影響,從而擴大分離效果。2)選用一種水溶性非離子多聚物,使生物大分子在同一液相中,由於被排斥相互凝聚而沉澱析出。該方法操作時先離心除去大懸浮顆粒,調整溶液PH值和溫度至適度,然後加入中性鹽和多聚物至一定濃度,冷貯一段時間,即形成沉澱。