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文檔簡介

1、生物工業下游技術應用第七章反膠團萃取法第一節第一節 概概 述述 2022-3-242反膠團萃取反膠團萃取 隨著基因工程和細胞工程的發展,盡管傳統隨著基因工程和細胞工程的發展,盡管傳統的分離方法的分離方法( (如溶劑萃取技術如溶劑萃取技術) )已在抗生素等物已在抗生素等物質的生產中廣泛應用,并顯示出優良的分離性質的生產中廣泛應用,并顯示出優良的分離性能,但它卻難以應用于蛋白質的提取和分離。能,但它卻難以應用于蛋白質的提取和分離。2022-3-243 其主要原因有兩個:一是被分離對象蛋白其主要原因有兩個:一是被分離對象蛋白質等在質等在40-5040-50便不穩定,開始變性,而且絕便不穩定,開始變性

2、,而且絕大多數蛋白質都不溶于有機溶劑,若使蛋白大多數蛋白質都不溶于有機溶劑,若使蛋白質與有機溶劑接觸,也會引起蛋白質的變性;質與有機溶劑接觸,也會引起蛋白質的變性;二是萃取劑問題,蛋白質分子表面帶有許多二是萃取劑問題,蛋白質分子表面帶有許多電荷,普通的離子締合型萃取劑很難奏效。電荷,普通的離子締合型萃取劑很難奏效。 因此研究和開發易于工業化的、高效的生化物因此研究和開發易于工業化的、高效的生化物質分離方法己成為當務之急。反膠束萃取法就是在質分離方法己成為當務之急。反膠束萃取法就是在這一背景下發展起來的一種新型分離技術。這一背景下發展起來的一種新型分離技術。2022-3-244 反膠團溶液的概念

3、:反膠團溶液的概念:反膠團溶液是透明的、反膠團溶液是透明的、熱力學穩定的系統。反膠團是熱力學穩定的系統。反膠團是兩性表面活性兩性表面活性劑劑分散于分散于非極性有機相非極性有機相中親水性基團自發形中親水性基團自發形成的成的內含微小水滴的、空間尺度僅為納米級內含微小水滴的、空間尺度僅為納米級的聚集體的聚集體。所以表面活性劑是反膠束溶液形。所以表面活性劑是反膠束溶液形成的關鍵。成的關鍵。2022-3-245反膠團萃取具有成本低、溶劑可反復使用、萃取率和反反膠團萃取具有成本低、溶劑可反復使用、萃取率和反萃取率都很高等突出的優點;萃取率都很高等突出的優點;反膠團萃取還有可能解決外源蛋白的降解,即蛋白質反

4、膠團萃取還有可能解決外源蛋白的降解,即蛋白質( (胞內酶胞內酶) )在非細胞環境中迅速失活的問題;在非細胞環境中迅速失活的問題;由于構成反膠團的表面活性劑往往具有溶解細胞的能力,因此由于構成反膠團的表面活性劑往往具有溶解細胞的能力,因此可用于直接從整細胞中提取蛋白質和酶。可用于直接從整細胞中提取蛋白質和酶。 可見,反膠團萃取技術為蛋白質的分離提取開辟了一條可見,反膠團萃取技術為蛋白質的分離提取開辟了一條具有工業開發前景的新途徑。具有工業開發前景的新途徑。優點:優點:2022-3-246第二節第二節 反膠團的形成反膠團的形成 2022-3-247一、反膠團的構造一、反膠團的構造 具有分子識別并允

5、許選擇性透過的半透膜具有分子識別并允許選擇性透過的半透膜功能;功能; 在疏水性環境中具有使親水性大分子保持在疏水性環境中具有使親水性大分子保持活性功能。活性功能。2022-3-248 將表面活性劑溶于水中,當其濃度超過臨將表面活性劑溶于水中,當其濃度超過臨界膠團濃度界膠團濃度(CMC)時,表面活性劑就會在時,表面活性劑就會在水溶液中聚集在一起而形成聚集體,在通水溶液中聚集在一起而形成聚集體,在通常情況下,這種聚集體是水溶液中的膠團,常情況下,這種聚集體是水溶液中的膠團,稱為正常膠團稱為正常膠團(normal micelle)。 在膠團中,表面活性劑的排列方向是極性在膠團中,表面活性劑的排列方向

6、是極性基團在外,與水接觸,非極性基團在內,基團在外,與水接觸,非極性基團在內,形成一個非極性的核心、在此核心可以溶形成一個非極性的核心、在此核心可以溶解非極性物質。解非極性物質。2022-3-249若將表面活性劑溶于非極性的有機溶劑中,并使其濃度若將表面活性劑溶于非極性的有機溶劑中,并使其濃度超過臨界膠團濃度超過臨界膠團濃度( (CMC) ),便會在有機溶劑內形成聚集體,便會在有機溶劑內形成聚集體,這種聚集體稱為反膠團,其結構示意見圖這種聚集體稱為反膠團,其結構示意見圖b。在反膠團中,表面在反膠團中,表面活性劑的非極性基團在外與非極性的有機溶劑接觸,而極性活性劑的非極性基團在外與非極性的有機溶

7、劑接觸,而極性基團則排列在內形成一個極性核基團則排列在內形成一個極性核( (po1ar core) )。2022-3-2410 此極性核具有溶解極性物質的能力,極性此極性核具有溶解極性物質的能力,極性核溶解水后,就形成了核溶解水后,就形成了“水池水池”(water pool)。當含有此種反膠團的有機溶劑與蛋當含有此種反膠團的有機溶劑與蛋白質的水溶液接觸后,蛋白質及其他親水白質的水溶液接觸后,蛋白質及其他親水物質能夠通過螯合作用進入此物質能夠通過螯合作用進入此“水池水池”。 由于周圍水層和極性基團的保護,保持了由于周圍水層和極性基團的保護,保持了蛋白質的天然構型,不會造成失活。蛋白蛋白質的天然構

8、型,不會造成失活。蛋白質的溶解過程和溶解后的情況示意于圖中。質的溶解過程和溶解后的情況示意于圖中。2022-3-2411bacC2022-3-2412增溶、乳化、潤增溶、乳化、潤 濕、殺濕、殺菌、去污、起泡和消泡等菌、去污、起泡和消泡等二、表面活性劑二、表面活性劑(一)表面活性劑的概念(一)表面活性劑的概念 表面張力表面張力:一種使表面分子具有向內運動的趨勢,并使一種使表面分子具有向內運動的趨勢,并使表面自動收縮至最小面積的力表面自動收縮至最小面積的力, ,現象見圖1。 表面活性:使液體表面張力下降的性質。表面活性:使液體表面張力下降的性質。 表面活性物質:能使液體表面張力下降的物質。表面活性

9、物質:能使液體表面張力下降的物質。 表面活性劑:具有很強的表面活性表面活性劑:具有很強的表面活性、能夠顯著降低液體表能夠顯著降低液體表面張力的物質。面張力的物質。2022-3-2413圖圖1 荷葉上的水珠的表面張力作用現象荷葉上的水珠的表面張力作用現象2022-3-2414OOOOOOOOWWW(肥皂(肥皂RCOO-)(二)結構特征(二)結構特征親油的非極親油的非極性烴鏈性烴鏈親水的極性基親水的極性基團團雙親性分子結構雙親性分子結構長度不長度不少于少于8個個碳原子碳原子羧酸磺酸硫羧酸磺酸硫酸及其鹽或酸及其鹽或羥基酰胺基羥基酰胺基等等2022-3-2415(三)表面活性劑的分類u陰離子表面活性劑

10、陰離子表面活性劑u陽離子表面活性劑陽離子表面活性劑u兩性離子表面活性劑兩性離子表面活性劑u非離子表面活性劑非離子表面活性劑2022-3-24161 1陰離子表面活性劑陰離子表面活性劑(1)肥皂類)肥皂類 通式(通式(RCOO)n Mn+(2)硫酸化物)硫酸化物 通式通式ROSO3M+(3)磺酸化物)磺酸化物 通式通式 RSO3M+堿金屬皂:堿金屬皂:O/W堿土金屬皂:堿土金屬皂:W/O有機胺皂:三乙醇胺皂有機胺皂:三乙醇胺皂硫酸化蓖麻油、硫酸化蓖麻油、月桂醇硫酸鈉、月桂醇硫酸鈉、十六烷基硫酸鈉等十六烷基硫酸鈉等阿洛索阿洛索-OT、十二烷基、十二烷基苯磺酸鈉苯磺酸鈉、甘膽酸鈉等、甘膽酸鈉等良好的

11、乳化能力,良好的乳化能力,但易被酸破壞,一但易被酸破壞,一般供外用般供外用乳化能力很強,乳化能力很強,較穩定。主要用較穩定。主要用作外用軟膏的乳作外用軟膏的乳化劑化劑滲透力強,去污力滲透力強,去污力強,為優良洗滌劑強,為優良洗滌劑2022-3-24172 2陽離子表面活性劑陽離子表面活性劑 3 3兩性兩性離子表面活性劑離子表面活性劑l通式通式RNH3 Xl主要有苯扎氯銨和苯扎溴銨主要有苯扎氯銨和苯扎溴銨(新潔爾滅)等。(新潔爾滅)等。l堿性水溶液中呈陰離子表面堿性水溶液中呈陰離子表面活性劑的性質,具有很好的活性劑的性質,具有很好的起泡、去污作用;起泡、去污作用;l酸性溶液中則呈陽離子表面酸性溶

12、液中則呈陽離子表面活性劑的性質,具有很強的活性劑的性質,具有很強的殺菌能力。殺菌能力。l天然品卵磷脂天然品卵磷脂l合成品氨基酸型與甜菜堿合成品氨基酸型與甜菜堿型。型。2022-3-2418u脂肪酸甘油酯脂肪酸甘油酯u脂肪酸山梨坦(司盤、脂肪酸山梨坦(司盤、Span )u聚山梨酯(吐溫、聚山梨酯(吐溫、Tween)u聚氧乙烯脂肪酸酯(賣澤、聚氧乙烯脂肪酸酯(賣澤、Myrij)u聚氧乙烯脂肪醇醚(芐澤、聚氧乙烯脂肪醇醚(芐澤、Brij)u聚氧乙烯聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物(泊洛沙姆、聚氧丙烯共聚物(泊洛沙姆、Poloxamer) 商品商品 名為普流羅尼克(名為普流羅尼克(Pluronic) 4 4非

13、離子表面活性劑非離子表面活性劑主要用作主要用作W/O型型輔助乳化劑輔助乳化劑HLB值:值:1.88.6 W/O型乳化劑型乳化劑HLB值:值:8增溶劑、潤濕劑、增溶劑、潤濕劑、 O/W型乳化劑型乳化劑HLB值較高,值較高,作增溶劑、作增溶劑、O/W型型乳化劑乳化劑Poloxamer188系系O/W型乳化劑,可型乳化劑,可用于靜脈乳劑用于靜脈乳劑 2022-3-2419表面活性劑表面活性劑 表面活性劑是由親水憎油的極性基團和親油憎水的非極性基團兩部分組表面活性劑是由親水憎油的極性基團和親油憎水的非極性基團兩部分組成的兩性分子,可分為陰離子表面活性劑、陽離子表面活性劑和非離子型表成的兩性分子,可分為

14、陰離子表面活性劑、陽離子表面活性劑和非離子型表面活性劑,它們都可用于形成反膠團。常用的表面活性劑及相應的有機溶劑面活性劑,它們都可用于形成反膠團。常用的表面活性劑及相應的有機溶劑見表見表2022-3-2420 在反膠束萃取蛋白質的研究中,用得最多的是陰離子表在反膠束萃取蛋白質的研究中,用得最多的是陰離子表面活性劑面活性劑AOT(Aerosol OT)AOT(Aerosol OT),其化學名為丁二酸其化學名為丁二酸2 2乙乙基己基酯磺酸鈉,結構式見圖基己基酯磺酸鈉,結構式見圖2022-3-2421 這種表面活性劑容易獲得,其特點是這種表面活性劑容易獲得,其特點是具有雙鏈,具有雙鏈,極性基團較小、

15、形成反膠束時不需加助表面極性基團較小、形成反膠束時不需加助表面活性劑,并且所形成的反膠束較大,半徑為活性劑,并且所形成的反膠束較大,半徑為170170nmnm,有利于大分子蛋白質進入。有利于大分子蛋白質進入。2022-3-2422(1)CTAB(cetyl-methyl-ammonium bromide)溴化十溴化十六烷基三甲胺六烷基三甲胺/十六烷基三甲基胺溴十六烷基三甲基胺溴常使用的陽離子表面活性劑名稱和結構如下:常使用的陽離子表面活性劑名稱和結構如下:2022-3-2423(2)DDAB (didodecyldimethyl ammonium bromide)溴溴化十二烷基二甲銨化十二烷基

16、二甲銨2022-3-2424(3) TOMAC (triomethyl-ammonium chloride)氯化三辛基甲氯化三辛基甲銨銨將陽離子表面活性劑將陽離子表面活性劑如如CTABCTAB溶于有機溶溶于有機溶劑形成反膠團時,與劑形成反膠團時,與AOTAOT不同,還需加入不同,還需加入一定量的助溶劑一定量的助溶劑( (助助表面活性劑表面活性劑) )。這是。這是因為它們在結構上的因為它們在結構上的差異造成的。差異造成的。2022-3-2425三、反膠團的物理化學特征及制備三、反膠團的物理化學特征及制備 1.反膠團的物理化學特征反膠團的物理化學特征2022-3-2426臨界膠團濃度臨界膠團濃度(

17、Critical Micelle Concentration CMC)臨界膠團濃度臨界膠團濃度, ,是膠團形成時所需表面活性劑的最低濃度,是膠團形成時所需表面活性劑的最低濃度,用用CMC來表示,這是體系特性,與表面活性劑的化學結來表示,這是體系特性,與表面活性劑的化學結構、溶劑、溫度和壓力等因素有關。構、溶劑、溫度和壓力等因素有關。CMC的數值可通過測定各種物理性質的突變的數值可通過測定各種物理性質的突變( (如表面張力、如表面張力、滲透壓等滲透壓等) )來確定。來確定。由于實驗方法不同,所得的由于實驗方法不同,所得的CMC值往往難于完全一致,值往往難于完全一致,但是突變點總是落在一個很窄的濃

18、度范圍內,故用但是突變點總是落在一個很窄的濃度范圍內,故用CMC范圍來表示更為方便。范圍來表示更為方便。2022-3-2427反膠團的含水率反膠團的含水率W W WC水水/C表表W W越大,表示反膠團的半徑越大。越大,表示反膠團的半徑越大。2022-3-24282.反膠團的制備反膠團的制備 注入法:將含有蛋白質的水溶液直接注入到含有表面注入法:將含有蛋白質的水溶液直接注入到含有表面活性劑的非極性有機溶劑中,然后進行攪拌直到形成活性劑的非極性有機溶劑中,然后進行攪拌直到形成透明的溶液。過程快,較好的控制反膠團的直徑和含透明的溶液。過程快,較好的控制反膠團的直徑和含水量。水量。 相轉移法:將含有蛋

19、白質的水相與含有表面活性劑的相轉移法:將含有蛋白質的水相與含有表面活性劑的有機相接觸,在緩慢的攪拌一部分蛋白質轉入有機相。有機相接觸,在緩慢的攪拌一部分蛋白質轉入有機相。過程較慢,可在有機溶劑相中獲得較高的蛋白質溶液。過程較慢,可在有機溶劑相中獲得較高的蛋白質溶液。 溶解法:將含有反膠團的有機溶劑與蛋白質粉末一溶解法:將含有反膠團的有機溶劑與蛋白質粉末一起攪拌,使蛋白質進入反膠團。對非水溶性蛋白質起攪拌,使蛋白質進入反膠團。對非水溶性蛋白質可用此法。可用此法。2022-3-2429第二節第二節 生理活性物質的分離濃縮生理活性物質的分離濃縮 2022-3-2430bacC是有機相是有機相水相間的

20、分配萃取,是水相間的分配萃取,是從主體水相向溶解于有機溶劑相中從主體水相向溶解于有機溶劑相中納米級、均一且穩定的、分散的反納米級、均一且穩定的、分散的反膠團微水相中的分配。膠團微水相中的分配。2022-3-2431bc特點:特點:萃取進入有機相的生物大分子被表萃取進入有機相的生物大分子被表面活性分子所屏蔽,避免了與有機溶劑相面活性分子所屏蔽,避免了與有機溶劑相直接接觸而引起的變性、失活;同時反膠直接接觸而引起的變性、失活;同時反膠團微水相體積最多僅占有機相的幾個百分團微水相體積最多僅占有機相的幾個百分點,是一個濃縮的過程。點,是一個濃縮的過程。2022-3-2432反膠團的溶解作用反膠團的溶解

21、作用 由于反膠團內存在微水池,故可溶解氨基酸、肽和蛋白質等由于反膠團內存在微水池,故可溶解氨基酸、肽和蛋白質等生物分子,為生物分子提供易于生存的親水微環境。因此,反膠生物分子,為生物分子提供易于生存的親水微環境。因此,反膠團萃取可用于氨基酸、肽和蛋白質等生物分子的分離純化,特別團萃取可用于氨基酸、肽和蛋白質等生物分子的分離純化,特別是蛋白質類生物大分子。是蛋白質類生物大分子。2022-3-2433四種反膠團溶解蛋白質模型四種反膠團溶解蛋白質模型( (a)a)為水殼模型,蛋白質位于水池的中心,周圍存在的水層為水殼模型,蛋白質位于水池的中心,周圍存在的水層將其與反膠團壁將其與反膠團壁( (表面活性

22、劑表面活性劑) )隔開;隔開;( (b)b)蛋白質分子表面存在強烈疏水區域,該疏水區域直接與蛋白質分子表面存在強烈疏水區域,該疏水區域直接與有機相接觸;有機相接觸;( (c)c)蛋白質吸附于反膠團內壁;蛋白質吸附于反膠團內壁;( (d)d)蛋白質的疏水區與幾個反膠團的表面活性劑疏水尾發生蛋白質的疏水區與幾個反膠團的表面活性劑疏水尾發生相互作用,被幾個小反膠團所相互作用,被幾個小反膠團所“溶解溶解”。2022-3-2434 表面性質不同的蛋白質可能以不同的形式表面性質不同的蛋白質可能以不同的形式溶解于反膠團相溶解于反膠團相,但對于親水性蛋白質,但對于親水性蛋白質,目前普遍接受的是水殼模型。目前普

23、遍接受的是水殼模型。2022-3-2435bcda反膠團的溶解作用反膠團的溶解作用2022-3-2436 反膠團有哪些有用的特征可用于生物物質的反膠團有哪些有用的特征可用于生物物質的分離?分離? 將反膠團萃取技術與其他蛋白質分離技術相將反膠團萃取技術與其他蛋白質分離技術相比較,指出它們各自的適用場合?比較,指出它們各自的適用場合? 影響反膠束萃取蛋白質的主要因素?影響反膠束萃取蛋白質的主要因素? 學習要求學習要求2022-3-2437從毛發中提取胱氨酸從毛發中提取胱氨酸 胱氨酸是白色六角形板狀晶體或結晶粉末,胱氨酸是白色六角形板狀晶體或結晶粉末,不溶于乙醇、乙醚,難溶于水。易溶于酸、不溶于乙醇

24、、乙醚,難溶于水。易溶于酸、堿溶液,但在熱堿溶液中可被分解。堿溶液,但在熱堿溶液中可被分解。 胱氨酸比半胱氨酸穩定,在體內轉變成半胱胱氨酸比半胱氨酸穩定,在體內轉變成半胱氨酸后參與蛋白質合成和各種代謝過程,有氨酸后參與蛋白質合成和各種代謝過程,有促進毛發生長和防止皮膚老化等作用。促進毛發生長和防止皮膚老化等作用。2022-3-2438 臨床上用于治療膀胱炎、各種禿發癥、肝炎、神經痛、中臨床上用于治療膀胱炎、各種禿發癥、肝炎、神經痛、中毒性病癥、放射損傷以及各種原因引起的巨細胞減少癥,毒性病癥、放射損傷以及各種原因引起的巨細胞減少癥,并是治療一些藥物中毒等的特效藥。在食品工業、生化及并是治療一些

25、藥物中毒等的特效藥。在食品工業、生化及營養學研究領域也有廣泛的應用。營養學研究領域也有廣泛的應用。 胱氨酸存在于人發、豬毛、羊毛、馬毛、羽毛及動物角胱氨酸存在于人發、豬毛、羊毛、馬毛、羽毛及動物角等的蛋白質中,其中人發含量最高,達等的蛋白質中,其中人發含量最高,達17.617.6。胱氨酸。胱氨酸是氨基酸中最難溶于水的一種,因此可利用這種特性,通是氨基酸中最難溶于水的一種,因此可利用這種特性,通過酸性水解,從廢雜豬毛、人發、雞毛、羊毛等角蛋白中,過酸性水解,從廢雜豬毛、人發、雞毛、羊毛等角蛋白中,分離提取胱氨酸。分離提取胱氨酸。 2022-3-2439常規提取工藝常規提取工藝 上清液(回收氨基酸

26、) 廢雜毛(豬毛、人發等) 清洗 干燥廢雜毛 水解 水解液 中和 胱氨酸粗品 提純 沉淀物(粗品) 濾液(棄去) 結晶 精制 干燥 精品 2022-3-2440操作步驟操作步驟 清洗:清洗:除去廢雜毛內混雜的泥沙、石塊、草除去廢雜毛內混雜的泥沙、石塊、草木、鐵雜物等,用木、鐵雜物等,用6060C C左右的熱水,加少量左右的熱水,加少量洗滌劑,攪拌洗滌洗滌劑,攪拌洗滌4 46 6分鐘,洗去吸附在雜分鐘,洗去吸附在雜毛上的油脂,然后撈出,再用清水沖洗干凈,毛上的油脂,然后撈出,再用清水沖洗干凈,濾干,放在通風處曬干或烘干備用。濾干,放在通風處曬干或烘干備用。2022-3-2441 按廢雜毛的量,先

27、量取按廢雜毛的量,先量取2 2倍倍3030工業鹽酸,加入到玻璃鋼或工業鹽酸,加入到玻璃鋼或搪瓷水解罐中,通蒸氣加熱到搪瓷水解罐中,通蒸氣加熱到70708080,立即投入已清,立即投入已清洗曬干的廢雜毛適量,繼續加熱,間隙攪拌,使溫度洗曬干的廢雜毛適量,繼續加熱,間隙攪拌,使溫度均勻。均勻。 升溫到升溫到100100C C時開始記溫,每隔半小時記溫時開始記溫,每隔半小時記溫1 1次,在次,在1 11.51.5小時內升溫至小時內升溫至110110左右左右( (即罐溫即罐溫) ),以后繼續維持罐,以后繼續維持罐壓壓14.714.7千帕千帕( (氣壓氣壓490490千帕千帕) ),水解,水解1313個

28、小時左右個小時左右( (用玻璃用玻璃鋼盤管加熱,水解時間可縮短為鋼盤管加熱,水解時間可縮短為6 67 7小時小時) ),水解期間要,水解期間要有回流裝置,保證水解酸度,使水解更完全。水解時間有回流裝置,保證水解酸度,使水解更完全。水解時間可從水解罐內溶液溫度達可從水解罐內溶液溫度達100100C C時計算起。時計算起。水解:水解:2022-3-2442 水解完全后,停止回流水解完全后,停止回流( (回收的鹽酸可重回收的鹽酸可重用用) ),立即趁熱過濾。這時過濾很困難,應,立即趁熱過濾。這時過濾很困難,應先用玻璃布抽濾除去大的黑腐質,然后再先用玻璃布抽濾除去大的黑腐質,然后再用雙層紗布抽濾,將濾

29、液移到中和鍋或缸用雙層紗布抽濾,將濾液移到中和鍋或缸中,濾液用中,濾液用1:11:1的鹽酸沖洗的鹽酸沖洗2 23 3次,沖洗液次,沖洗液一并倒入中和鍋或缸內,準備中和。一并倒入中和鍋或缸內,準備中和。 2022-3-2443 將過濾好的濾液趁熱在攪拌下加入濃度將過濾好的濾液趁熱在攪拌下加入濃度30304040氫氧化鈉氫氧化鈉( (工業燒堿工業燒堿) )溶液,當中溶液,當中和到和到pHpH值達值達4.04.0時,停止加堿液,然后改用時,停止加堿液,然后改用醋酸鈉飽和溶液中和到醋酸鈉飽和溶液中和到pHpH值為值為4.84.8左右,停左右,停止攪拌,靜置止攪拌,靜置10101212小時,用滌綸布過濾

30、小時,用滌綸布過濾沉淀物,甩干或吊干沉淀物,甩干或吊干( (抽濾液可供回收谷氨抽濾液可供回收谷氨酸或制備化學醬油酸或制備化學醬油) ),即得粗品。中和時溫,即得粗品。中和時溫度應保持在度應保持在5050左右,而且要在半小時內左右,而且要在半小時內完成。完成。 中和:中和:2022-3-2444 稱取適量的胱氨酸粗品,加入粗品量稱取適量的胱氨酸粗品,加入粗品量131314 14 的工業的工業鹽酸鹽酸( (濃度為濃度為3030) ),攪拌,攪拌3030分鐘左右,等粗品全部溶解后,分鐘左右,等粗品全部溶解后,再加入活性炭粉再加入活性炭粉( (按每按每100100千克粗品加千克粗品加4 45 5千克活

31、性炭粉千克活性炭粉投料投料) ),加熱到,加熱到909098 98 ,在此溫度下恒溫攪拌,在此溫度下恒溫攪拌2 23 3小小時。然后過濾脫色液時。然后過濾脫色液( (回收活性炭粉,再生后可重用回收活性炭粉,再生后可重用) ),濾液加熱到濾液加熱到80808585,在攪拌下加入濃度,在攪拌下加入濃度3030氫氧化氫氧化鈉溶液,調節鈉溶液,調節pHpH值至值至4.84.8時,停止加堿液,靜置,使結晶時,停止加堿液,靜置,使結晶沉淀完全。虹吸上清液沉淀完全。虹吸上清液( (可供回收胱氨酸和酪氨酸可供回收胱氨酸和酪氨酸) ),底部,底部沉淀濾干后可離心甩干或直接用吊包吊干,即得灰白色的提沉淀濾干后可離

32、心甩干或直接用吊包吊干,即得灰白色的提純胱氨酸粗品。純胱氨酸粗品。提純:提純:2022-3-2445 稱取適量胱氨酸提純后的粗品,加入稱取適量胱氨酸提純后的粗品,加入5 5倍量的倍量的1 1:1212的鹽的鹽酸,加熱到酸,加熱到4040時,加入時,加入5 5骨炭粉骨炭粉( (按粗品量加按粗品量加) ),升,升溫到溫到6060,保溫攪拌,保溫攪拌1 1小時。然后用布氏漏斗過濾,濾小時。然后用布氏漏斗過濾,濾液再經液再經3 3號重熔漏斗過濾,濾液應無色透明,如仍帶色,再號重熔漏斗過濾,濾液應無色透明,如仍帶色,再進行脫色處理。進行脫色處理。 將濾液移入搪瓷缸中,攪拌下加入將濾液移入搪瓷缸中,攪拌下

33、加入1010氨水調節溶液氨水調節溶液pHpH值至值至4.84.8,靜置,靜置5 56 6天,即有胱氨酸精品析出,過天,即有胱氨酸精品析出,過濾出結晶,用無離子水洗至無氯離子,用吊布吊干后濾出結晶,用無離子水洗至無氯離子,用吊布吊干后放入搪瓷盤中在烘箱內烘干放入搪瓷盤中在烘箱內烘干( (保持溫度在保持溫度在60 60 左右左右) )或或真空干燥,即得產品。真空干燥,即得產品。精制、干燥精制、干燥 :2022-3-2446產品規格和含量測定產品規格和含量測定2022-3-2447產品規格產品規格 (1)外觀:產品為白色有光澤的六角形片狀外觀:產品為白色有光澤的六角形片狀結晶粉末,在水中微溶,不溶于

34、酸和有機結晶粉末,在水中微溶,不溶于酸和有機溶劑,能溶于無機酸中。溶劑,能溶于無機酸中。 (2)熔點:產品的熔點為熔點:產品的熔點為258261。2022-3-2448產品規格產品規格 (3)比旋光度:比旋光度:產品在產品在25的比旋光度應為的比旋光度應為一一195C一一213C。將樣品放在。將樣品放在105恒恒溫烘箱中干燥溫烘箱中干燥2小時以上,然后精確稱樣小時以上,然后精確稱樣2克,克,加加1摩爾升鹽酸,將其溶解成摩爾升鹽酸,將其溶解成50毫升的溶液,毫升的溶液,按中國藥典附錄所載方法測定。按中國藥典附錄所載方法測定。 比旋光度計算公式:比旋光度計算公式: 25 180a aD = + 1

35、.99(25t) L*d2022-3-24492022-3-2450 平面偏振光通過含有某些光學活性的化合物溶液時,能平面偏振光通過含有某些光學活性的化合物溶液時,能引起旋光現象,使偏振光的平面向左或向右旋轉。旋轉引起旋光現象,使偏振光的平面向左或向右旋轉。旋轉的度數,稱為旋光度。的度數,稱為旋光度。 藥典系用鈉光譜的藥典系用鈉光譜的D線線(589.3nm)測定旋光度,測定管測定旋光度,測定管長度為長度為1dm,測定溫度為,測定溫度為20。 測定旋光度時,將測定管用供試液體或溶液(取固測定旋光度時,將測定管用供試液體或溶液(取固體供試品,按各藥品項下的方法制成)沖洗數次,體供試品,按各藥品項下

36、的方法制成)沖洗數次,緩緩注入供試液體或溶液適量置于旋光計內檢測讀緩緩注入供試液體或溶液適量置于旋光計內檢測讀數,即得供試液的旋光度。使偏振光向右旋轉者數,即得供試液的旋光度。使偏振光向右旋轉者(順時針方向)為右旋,以(順時針方向)為右旋,以“”符號表示;使偏符號表示;使偏振光向左旋轉者振光向左旋轉者(反時針方向反時針方向)為左旋,以為左旋,以“”符號表符號表示。示。2022-3-2451產品規格產品規格 (4)干燥失重干燥失重:將樣品放入將樣品放入105恒溫箱中恒溫箱中干燥至恒重,失重不得超過干燥至恒重,失重不得超過0.5。 (5)澄明度澄明度:精確稱取精確稱取0.5克樣品,加克樣品,加13

37、鹽鹽酸溶液酸溶液10毫升,振蕩溶解,溶液應無色透毫升,振蕩溶解,溶液應無色透明或幾乎透明。明或幾乎透明。 2022-3-24522022-3-2453產品規格產品規格 (6)氯化物測定:精確稱取氯化物測定:精確稱取0.25g樣品,加樣品,加1molL硝酸硝酸10mL,使之溶解,再加水稀釋,使之溶解,再加水稀釋至至50mL。用。用10mL移液管吸取移液管吸取10mL該溶液該溶液于一燒杯中,再加蒸餾水于一燒杯中,再加蒸餾水40mL,1mol/L硝硝酸酸1mL,1molL硝酸銀溶液硝酸銀溶液1mL,搖勻。,搖勻。 另外取氯化物標準液另外取氯化物標準液(1mL含含0.01mg氯離氯離子子)7.5mL,

38、按上法同樣處理,前者的渾濁度,按上法同樣處理,前者的渾濁度不應大于后者,即含氯量不應大于后者,即含氯量0.05。 2022-3-2454產品規格產品規格 (7)殘渣測定:分別精確稱取樣品殘渣測定:分別精確稱取樣品4克、克、2克各克各置于恒重的白磁坩鍋或白金坩鍋中,在置于恒重的白磁坩鍋或白金坩鍋中,在600800高溫電爐中炭化,冷卻后即可測出殘渣高溫電爐中炭化,冷卻后即可測出殘渣重量重量(0.001)。 2022-3-2455產品規格產品規格 (8)重金屬檢測:重金屬檢測:取上述取上述4g樣品灼燒后的樣品灼燒后的殘渣置于燒杯中,加殘渣置于燒杯中,加12mL2molL鹽酸和鹽酸和0.5mL的的1m

39、olL硝酸,在水浴上蒸干,硝酸,在水浴上蒸干,再加再加1 1molL稀醋酸稀醋酸2mL、蒸餾水、蒸餾水8mL,然后移入然后移入50mL納氏比色管中,加納氏比色管中,加1molL硫化氫溶液硫化氫溶液10mL,加水至刻度,搖勻,在,加水至刻度,搖勻,在暗處放置暗處放置10分鐘以上,與標準鉛溶液比較,分鐘以上,與標準鉛溶液比較,鉛含量不應高于鉛含量不應高于0.001。 2022-3-2456產品規格產品規格 (9)鐵鹽檢驗:鐵鹽檢驗:取上述取上述2克樣品灼燒遺留的克樣品灼燒遺留的殘渣于燒杯中,加殘渣于燒杯中,加2摩爾升鹽酸摩爾升鹽酸12毫升、毫升、1摩爾升硝酸摩爾升硝酸0.5毫升,在水浴中蒸干,再毫

40、升,在水浴中蒸干,再加加12鹽酸鹽酸5毫升、蒸餾水毫升、蒸餾水10毫升,然后移毫升,然后移入入50毫升納氏比色管中,加毫升納氏比色管中,加10硫氰酸銨溶硫氰酸銨溶液液2毫升,如顯色,即與同樣處理后的毫升,如顯色,即與同樣處理后的6毫升毫升標準液比較,不得更深標準液比較,不得更深(0.001)。 2022-3-2457產品規格產品規格 (10)酪氨酸檢測:酪氨酸檢測:精確稱取干燥的樣品精確稱取干燥的樣品0.1克置于試管中,加克置于試管中,加1摩爾升硫酸甲醛摩爾升硫酸甲醛溶液溶液1毫升,煮沸半分鐘,溶液應顯竹黃色毫升,煮沸半分鐘,溶液應顯竹黃色(含量約為含量約為0.5),不得顯竹綠色,不得顯竹綠色 2022-3-2458含量測定含量測定 準確稱取樣品大約準確稱取樣品大約0.3g置于置于100ml容量瓶容量瓶中,加入中,加入10ml1氫氧化鈉溶液,使之溶解,氫氧化鈉溶液,使之溶解,然后稀釋至刻度。用移液管取然后稀釋至刻度。用移液管取25ml稀釋液置稀釋液置于于250ml碘量瓶中,再準確加入碘量瓶中,再準確加入0.1摩爾升摩爾升溴液溴液40ml及及10ml0.1摩爾摩爾L鹽酸,放置鹽酸,放置10分分鐘

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