第12章 沉淀与结晶

1、2022-5-101 沉淀法与结晶法都是将溶质以固体形式从溶液中沉淀法与结晶法都是将溶质以固体形式从溶液中析出的方法，若析出的是晶体，则称为析出的方法，若析出的是晶体，则称为结晶结晶；析出；析出的是无定形物质，则称为的是无定形物质，则称为沉淀沉淀。 沉淀和结晶沉淀和结晶本质上同属一个过程，都是新相析出本质上同属一个过程，都是新相析出的过程，两者的区别在于构成单位的排列方式不同的过程，两者的区别在于构成单位的排列方式不同，晶体的原子、离子或分子排列是规则的，而沉淀，晶体的原子、离子或分子排列是规则的，而沉淀是不规则的。是不规则的。沉淀和结晶通常被统称为固相析出技沉淀和结晶通常被统称为固相析出技术

2、。术。2022-5-103随盐浓度的升高会随盐浓度的升高会急剧下降急剧下降盐溶：盐溶：在低盐浓度下，蛋白质的溶解度随盐浓度的在低盐浓度下，蛋白质的溶解度随盐浓度的升高，溶解度略有上升，升高，溶解度略有上升，称为盐溶。称为盐溶。2.2.盐析法盐析法2022-5-104（2 2）原理）原理a.a.盐离子中和盐离子中和prpr分子表面电荷，静电斥力减弱。分子表面电荷，静电斥力减弱。b.b.盐亲水性大于盐亲水性大于prpr亲水性破坏水化模亲水性破坏水化模PSPS：不同的：不同的prpr结构不同，溶解度不同，盐所需要的结构不同，溶解度不同，盐所需要的浓度也不同浓度也不同分级沉淀分级沉淀。2022-5-1

3、05，;IKSslog221iiZcI，Ks常数2022-5-1062022-5-107o KsKs盐析法盐析法( (分级沉淀）分级沉淀）：在一定在一定pHpH和温度下，和温度下，改变体系离子强度进行盐析的方法；改变体系离子强度进行盐析的方法；o 盐析法盐析法( (分级沉淀）分级沉淀） ：在一定离子强度下，在一定离子强度下，改变改变pHpH和温度进行盐析；和温度进行盐析； 其中，其中，K Ks s盐析法由于蛋白质对离子强度的盐析法由于蛋白质对离子强度的变化非常敏感，易产生共沉淀现象，因此常用变化非常敏感，易产生共沉淀现象，因此常用于于提取液的前处理提取液的前处理。 而而盐析法由于溶质溶解度变化

4、缓慢，且盐析法由于溶质溶解度变化缓慢，且变化幅度小，因此分辨率更高，常用于变化幅度小，因此分辨率更高，常用于初步的初步的纯化。纯化。2.3.22.3.2盐析的方法盐析的方法2022-5-1082022-5-1092022-5-10102022-5-10112022-5-10122022-5-101325硫酸铵水溶液由原来的饱和度达到所需饱和度时，每升硫酸铵水溶液应加入固体硫酸铵的克数2022-5-1014（2）加饱和硫酸铵溶液23120SSSSVVV-加入体积；V0原液体积S3所加硫酸铵的饱和度S2需要达到的硫酸铵的饱和度S1原液硫酸铵的饱和度PS：操作时注意事项a. Tb.分级盐析c.条件严

5、格控制（有重复性）d.静止0.51h后过滤或离心（沉淀完全）e.搅拌2022-5-10152022-5-1016（3 3）加有机溶剂后，）加有机溶剂后，prpr等分子的等分子的空间结构可能发空间结构可能发生变化生变化，使内部疏水基团，使内部疏水基团部分外露部分外露，并与有机溶剂，并与有机溶剂的疏水基团结合成疏水层，从而使蛋白沉淀。的疏水基团结合成疏水层，从而使蛋白沉淀。2022-5-10172022-5-101823120SSSSVV2022-5-10192022-5-10202022-5-10212022-5-10222022-5-10235.其它沉淀法（1 1）非离子型聚合物沉淀法（）非离

6、子型聚合物沉淀法（PEGPEG）（2 2）聚电解质沉淀法：聚丙烯酸）聚电解质沉淀法：聚丙烯酸（3 3）金属离子沉淀法）金属离子沉淀法（4 4）有机酸沉淀法：鞣酸、）有机酸沉淀法：鞣酸、TCATCA等，可与有机分子的碱性等，可与有机分子的碱性功能团形成复合物而沉淀功能团形成复合物而沉淀（5 5）选择性变性沉淀）选择性变性沉淀a.a.选择性酸碱变性（选择性酸碱变性（TCATCA）b.b.热稳定性不同热变性热稳定性不同热变性c.c.表面活性剂或有机溶剂选择性变性（表面活性剂或有机溶剂选择性变性（SDSSDS、氯仿）、氯仿）2022-5-10241.1.结晶的概念结晶的概念2022-5-1025202

7、2-5-10262022-5-10273.13.1基本概念基本概念2022-5-1028)11(2ln1212rrRTMcc2022-5-10292022-5-10302022-5-10314.14.1一般步骤一般步骤2022-5-10322022-5-1033SS-饱和曲线饱和曲线TT-过饱和曲线过饱和曲线TT-超溶解曲超溶解曲线线2022-5-10342022-5-10352022-5-10362022-5-10372022-5-10382022-5-10392022-5-10402022-5-1041（5）解析法a.a.向溶液中加入向溶液中加入某些物质，某些物质，使使溶质的溶解度降低，溶

8、质的溶解度降低，形成过饱和溶液而析出。形成过饱和溶液而析出。b.b.物质液体、气体、固体物质液体、气体、固体如：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，卡那霉素硫酸盐析出。乙醇，卡那霉素硫酸盐析出。2022-5-1042(1) (1) 初级成核初级成核: :过饱和溶液中的过饱和溶液中的自发成核自发成核现象（现象（不稳定区不稳定区）。）。(2) (2) 二次成核：向介稳态过饱和溶液中加入晶二次成核：向介稳态过饱和溶液中加入晶种，会有新晶核产生种，会有新晶核产生机理机理: : 附着在晶体表面的微小晶体受到附着在晶体表面的微小晶体受到剪切剪切作作用，或碰撞而脱离晶体，形成新的晶核。用，或碰撞而脱离晶体，形成新的晶核。2022-5-10432022-5-10442022-5-10452022-5-