生物物质分离工程

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生物分离工程

生物分离工程

第一章绪论1.生物分离工程是指从发酵液、酶反应也活动植物培养液中分离、纯化生物产品的过程。

2.生物分离的一般流程:发酵液的预处理;提取;精制;成品加工。

第二章发酵液的预处理1.过滤和离心是最基本的单元操作。

2.凝集是指在投加的化学物质作用下,发酵液中的胶体脱稳并使粒子相互凝集成为1mm大小块状絮凝体的过程。

3.絮凝是指某些高分子絮凝剂能在悬浮粒子之间产生桥梁作用,使胶粒形成粗大絮凝团的过程。

4.调节pH法:在进行pH调节时,一般采用草酸等有机酸或某些无机酸来进行。

Ca+经常选用酸化剂为草酸;Mg+的去除是采用加入磷酸盐,如三磷酸钠;Fe+通常加入黄血盐。

5.影响发酵液过滤的因素:菌种;发酵液粘度。

6.发酵液的过滤设备形式很多,按过滤的推动力分为:重力式过滤器、压力式过滤器、针孔式过滤器和离心式过滤器。

7.目前国内外对过滤液的分离和过滤常采用的设备为:板框式压滤机;板式压滤机;自动板框式压滤机和真空过滤机。

第三章细胞分离技术1.细胞破碎的方法可分为:机械破碎发、物理破碎法、化学渗透法及酶溶法。

2.变性剂的加入,可削弱氢键的作用,使胞内产物相互之间的作用力减弱,从而易于释放。

3.包埋病毒粒子具一定形状和大小的蛋白结晶体,在相差显微镜下呈现强的折光性,由单一多肽构成。

第四章沉淀技术1.盐析:蛋白是在搞离子强度溶液中溶解度降低,以致从溶液里沉淀出来的现象称为盐析。

2. 常用脱盐处理的方法有:透析法、超滤法及凝胶过滤法。

3.有机溶剂沉淀法的原理:①传统观点认为向蛋白质溶液中加入丙醇或乙醇等有机溶剂,水的活度程度降低,水对蛋白子表面的水化程度降低,即破坏了蛋白子表面的某水化蹭;另外,溶液的介电常数下降,蛋白子分之间的静电引力增大,从而聚集和沉淀。

②新观点认为,有机溶剂可能破坏蛋白质的某种键,使其空间结构发生某种程度的变化,致使一些原来包在内部的疏水基团暴露于表面并与有机溶剂的疏水基团结合形成疏水层,从而是蛋白子沉底,而当蛋白子的空间结构发生变形超过一定程度时,使会导致完全的变性。

生物物质分离工程实验(10级版本)

生物物质分离工程实验(10级版本)

生物物质分离工程实验实验须知:1、认真预习理解每个实验的目的、原理、操作关键步骤和注意事项。

2、按时上课,迟到20分钟以上者建议重做实验;上实验课时须带实验指导、记录本和笔等。

3、分组后应固定,不能随意更换,不大声喧闹,遵守实验室规则。

4、实验前由教师讲解实验原理、实验具体操作方法以及如何写实验报告。

5、每次实验结束,每组的实验用具要清洗,并却待老师检查实验结果后,方能离开实验室6、学生每次实验要写出规范实验报告,报告数据必须如实记录。

7、教师根据实验操作情况、打扫卫生情况、实验报告及最后考核给出成绩(总分100份)。

(说明:生物工程专业本课程实验总学时为32个,因此安排11个实验生物技术专业本课程实验总学时为16个,因此安排6个实验,做前6个实验)2012年2月实验一有机溶剂萃取法中pH对表观分配系数的影响(第一次实验)一、实验目的和要求1.通过实验,加深对表观分配系数的理解并掌握其测定方法。

22.以红霉素为实验对象,了解pH在萃取工艺中的重要性。

二、实验原理1•红霉素为大环内酯类抗生素,呈弱碱性,在不同pH条件下,在水溶液和有机溶液中溶解度不同,故能达到不同程度的分配。

表观分配系数是指在一定温度和压力下,当分配达到平衡时溶质在萃取相和萃余相中总浓度之比,可通过实验方法测定。

对于弱电解质,溶液的pH对表观分配系数影响很大。

一元弱碱性物质溶液pH对表观分配系数K的关系式见式(1-6-4)1+10pK-pH式中:K0――热力学分配系数,在一定的温度和压力下是常数pk——化合物电离平衡常数的负对数由上式可知,随溶液pH升高,K值增大,有利于红霉素萃取到有机溶剂中。

反之,K 值减小,可将红霉素从有机相反萃取到水相。

2.利用红霉素在冰醋酸中被浓盐酸水解后,与对二甲氨基苯甲醛形成有色物质,并在486nm波长处有最大吸收值的特性,可测定其化学效价,从而计算出表现分配系数。

三、实验器材与试剂(一)器材精密电子天平,60ml分液漏斗,分光光度计,恒温水浴锅,pH酸度计,移液管,烧杯,量筒,试管,50ml容量瓶,称量瓶和温度计等。

生物物质分离工程

生物物质分离工程

第九章1.膜分离:利用膜的选择性(孔径大小),以膜的两侧存在的能量差作为推动力,由于溶液中各组分透过膜的迁移率不同而实现分离的一种技术。

2.膜分离过程的实质是物质透过或被截留于膜的过程,近似于筛分过程,依据滤膜孔径大小而达到物质分离的目的,故而可以按分离粒子大小进行分类:3.微滤(MF):以多孔细小薄膜为过滤介质,压力差为推动力,使不溶性物质得以分离的操作,孔径分布范围在0.025~14μm之间4.超滤(UF):分离介质同上,但孔径更小,为0.001~0.02 μm,分离推动力仍为压力差,适合于分离酶、蛋白质等生物大分子物质;需要增加流体的静压力,改变天然过程的方向,才可能发生含有低分子量化合物的溶剂流通过膜,此时的推动力是流体静压力与渗透压的压差;5.反渗透(RO):是一种以压力差为推动力,从溶液中分离出溶剂的膜分离操作,孔径范围在0.0001~0.001 μm之间;(由于分离的溶剂分子往往很小,不能忽略渗透压的作用,故而成为反渗透);过程类似于超滤,只是纯溶剂通过膜,而低分子量的化合物被截留。

因此,操作压力比超滤大得多。

超滤和反渗透通常又被称之为“强制膜分离过程”6.纳滤:以压力差为推动力,从溶液中分离300~1000小分子量的膜分离过程,孔径分布在平均2nm;7.电渗析:以电位差为推动力,利用离子交换膜的选择透过性,从溶液中脱除或富集电解质的膜分离操作;8.渗透压的大小取决于溶液的种类、浓度和温度;9.一般说来,无机小分子的渗透压要比有机大分子溶质的渗透压高得多。

第七章1.色谱分离技术又称层析分离技术或色层分离技术,是一种分离复杂混合物中各个组分的有效方法。

它是利用不同物质在由固定相和流动相构成的体系中具有不同的分配系数,当两相作相对运动时,这些物质随流动相一起运动,并在两相间进行反复多次的分配,从而使各物质达到分离。

流动相:指色谱过程中携带组分向前移动的物质。

固定相:指色谱过程中不移动的具有吸附活性的固体或是涂渍在载体表面上的液体。

生物分离工程管式离心机最大处理量公式

生物分离工程管式离心机最大处理量公式

生物分离工程管式离心机最大处理量公式摘要:1.生物分离工程简介2.管式离心机概述3.最大处理量公式推导与解释4.影响最大处理量的因素5.提高最大处理量的方法6.结论正文:一、生物分离工程简介生物分离工程是一门研究如何从混合物中分离出目标生物物质的科学技术。

在生物分离工程中,管式离心机是一种常用的设备,具有分离效率高、操作简便等优点。

二、管式离心机概述管式离心机是一种利用离心力实现物质分离的设备,其主要结构包括转鼓、螺旋叶片、轴承等。

在生物分离工程中,管式离心机可以用于分离细胞、蛋白质、核酸等生物物质。

三、最大处理量公式推导与解释最大处理量是指管式离心机在单位时间内能够处理的生物物质的质量。

其公式为:最大处理量= (离心机转速× 离心机转速× 离心机容积)/ 单位时间其中,离心机转速单位为转/分钟(rpm),离心机容积单位为升(L),单位时间单位为分钟(min)。

四、影响最大处理量的因素1.离心机转速:离心机转速越高,最大处理量越大。

2.离心机容积:离心机容积越大,最大处理量越大。

3.操作时间:操作时间越长,最大处理量越大。

五、提高最大处理量的方法1.提高离心机转速:在保证设备稳定运行的前提下,适当提高离心机转速可以提高最大处理量。

2.增大离心机容积:合理扩大离心机容积,有助于提高最大处理量。

3.优化操作流程:通过改进操作方法,提高离心机的分离效率,从而提高最大处理量。

六、结论生物分离工程中的管式离心机在生物物质分离中具有重要作用。

了解最大处理量公式及影响因素,有助于优化离心机操作,提高生物分离效率。

生物分离工程的原理是什么

生物分离工程的原理是什么

生物分离工程的原理是什么生物分离工程是一种利用生物学和工程学的原理和方法,对混合物中的生物分子或细胞进行分离和纯化的过程。

其原理主要包括物理分离原理、化学分离原理和生物分离原理。

物理分离原理是基于生物分子或细胞在不同物理环境中的特性差异进行分离的方法。

常用的物理分离方法有离心、过滤、凝胶电泳和超滤等。

离心是通过界面张力和离心力的作用下,在不同密度的溶液中将生物分子或细胞分离出来。

过滤是根据物质的大小选择性通过滤膜的原理进行分离,通常用于分离细胞或大分子。

凝胶电泳则是利用电场作用,通过电泳迁移速度的差异将带电的生物分子在凝胶中逐渐分离开来。

超滤则是利用压差将分子或细胞通过半导膜分离出来。

化学分离原理是通过不同化学特性将生物分子或细胞分离和纯化的方法。

其中常用的方法包括溶剂萃取、凝胶过滤、层析和电解等。

溶剂萃取是利用溶解性差异将目标物质从溶液中分离出来,通常是用有机溶剂与水溶液相互萃取。

凝胶过滤则是利用粒径差别将生物分子或细胞分离出来,通过选择性选择不同尺寸的过滤膜或纤维经过过滤操作,大分子或细胞可以被留在膜的一侧。

层析是一种利用不同成分在固定相上的迁移速度差异进行分离的技术,常用的层析方法包括凝胶层析、离子交换层析和亲和层析等。

电解是将分子或细胞通过正负电荷的相互作用来分离的方法。

生物分离原理则是利用生物学上的特性对生物分子或细胞进行分离的过程。

常用的生物分离方法包括细胞离心、免疫分离和蛋白质结合等。

细胞离心是一种通过多次离心来分离细胞的方法,通常需要根据目标细胞的密度来选择不同的离心速度和时间。

免疫分离是利用抗体与特定抗原结合的特异性来分离目标细胞或生物分子的方法。

蛋白质结合则是利用蛋白质与配体的亲和性来进行分离和纯化,常用的方法有亲和层析、亲和吸附和免疫沉淀等。

总之,生物分离工程是利用物理分离原理、化学分离原理和生物分离原理,通过不同的方法对混合物中的生物分子或细胞进行分离和纯化的过程。

这些原理和方法的选择取决于需要分离的目标物质的特性和要求,通过灵活应用这些原理和方法,可以实现对复杂混合物中生物分子或细胞的高效纯化和分离。

生物物质分离工程习题及答案

生物物质分离工程习题及答案

作业一1、在选择细胞破碎方法时需要考虑哪些因素?解:①当目标产物存在于细胞膜附近时,可采用较温和的方法,如酶溶法(包括自溶法)、渗透压冲击法和冻结-融化法等。

②当目标产物存在于细胞质内时,则需采用强烈的机械破碎法。

③当目标产物处于与细胞膜或细胞壁结合的状态时,调节溶液pH值,离子强度或添加与目标产物具有亲和性的试剂如:螯合剂、表面活性剂等,使目标产物容易溶解释放。

同时,溶液性质应使其他杂质不易溶出。

另外机械破碎法和化学法并用可使操作条件更加温和,在相同的目标产物释放率条件下,降低细胞的破碎程度。

④还应注意多种破碎方法相结合,与下游过程相结合,与上游过程相结合。

⑤用基因工程的方法对菌种进行改造(溶菌酶)。

2、基因工程包涵体的纯化方法。

解:①机械破碎(高速匀浆、研磨)—离心提取包涵物—变性剂溶解—除变性剂复性(特点是利用了包涵体与细胞碎片的密度差,用离心法将包涵体与细胞碎片和可溶性蛋白质分开,获得了干净的包涵体,再对包涵体溶解复性。

)②机械破碎—膜分离可溶性蛋白—加变性剂溶解包涵体—除变性剂复性(应用了膜分离技术,用微孔膜除去可溶性蛋白质,但细胞碎片却和包涵体一起被膜挡住,难以分开;而且膜的堵塞和浓差极化常常导致可溶性蛋白质的滞留,因此这条路线的问题比较多。

)③化学破碎(加变性剂)—离心除细胞碎片—除变性剂复性(是用化学法破菌,所采用的试剂既可以破菌又可以溶解包涵体,将两道工序合为一道,节省了设备和时间,比前两者更适合于实验室操作。

)作业二1、理解概念:截留率、截断分子量、水通量等。

①截留率:是指对一定相对分子量的物质,膜能截断的程度。

定义为:δ=1-C P/C BC P:某一瞬间透过液浓度;C B:截留液浓度。

如δ=1,则C P=0,表示溶质全部被截留;如δ=0,则C P=C B,表示溶质能自由透过膜。

②截断分子量(MWCO):为相当于一定截留率(通常为90%或95%)的相对分子质量。

截留率越高,截断分子量的范围越窄的膜越好。

生物分离工程

生物分离工程

生物分离工程生物分离工程是指采用物理、化学和生物学方法将生物体或其组成部分从混合物中分离出来,并纯化得到目标物质的一种工程领域。

该领域涉及到许多专业知识,包括生物学、生化学、物理化学等多个学科的理论和技术,应用广泛。

生物分离工程的目的是将生物体中的目标物分离出来,以便进行药物发现、分析化学以及生命科学研究等方面的应用。

生物分离工程包括生物分离过程、分离器设备及工艺控制等多个方面。

生物分离过程是将混合物中的目标物通过特定的工艺流程进行分离,得到纯化的目标物质。

一般包括以下几个步骤:(1)前处理:对样品进行初步处理,如细胞破碎、离心、过滤等。

(2)初步分离:将混合溶液通过某些技术方法进行初步分离,如各种色谱技术、电泳分离、凝胶柱分离等。

(3)中间分离:在初步分离的基础上,对样品进一步处理,如双向电泳、反渗透膜分离、超重力分离等。

(4)终极分离:最后通过某些技术,将目标物质从混合物中完全分离出来,如聚集素层析、反转移层析、凝胶电泳等。

分离器设备是指在生物分离过程中使用的各种设备,根据不同的分离过程,分离器设备也有所不同。

例如,在分离蛋白质时,最常用的分离器设备是各种色谱技术和电泳分离设备,而在分离细胞时,采用的设备则主要是离心机、过滤器等。

工艺控制是指对生物分离工程中各个步骤进行控制和调节,以确保分离工艺的有效性和纯化度的提高。

常用的工艺控制手段包括调节温度、压力、流量等系列参数的控制,并且可以采用自动化操作,进一步提高生物分离工程的自动化程度。

生物分离工程的应用非常广泛,包括生命科学研究、药物研发、食品工业以及纯化工程、环境保护等方面。

例如,在药物研发中,生物分离工程用于分离制备药物,提高药物纯度和效果;在食品工业中,生物分离工程用于提高食品的品质和安全性;在环境保护中,生物分离工程可用于处理污水和有害气体等。

总之,生物分离工程是一项复杂、细致的研究领域,在各个行业都有广泛的应用。

随着科技的发展和人们对生命科学研究的不断深入,生物分离工程将会越来越得到关注和重视,为人们的生活和健康做出更大的贡献。

生物分离工程

生物分离工程

绪论1、生物分离工程的定义:从发酵液或酶反应液或动植物细胞培养液中分离、纯化生物产品的过程。

2、生物分离工程特点:1发酵液或培养液是产物浓度很低的水溶液;2培养液是多组分的混合物;3生化产品的稳定性差;4对最终产品的质量要求高。

3、生物分离工程可分为几大部分,分别包括哪些单元操作?答:1、发酵液的预处理与固液分离,过滤(filtration) 、离心(centrifugation) 2、初步纯化,沉淀(precipitation) 、萃取(extraction) 、吸附(adsorption )、膜分离(membrane separation) 3、高度纯化,色谱(chromatography )、电泳(electrophoresis) 4、成品加工,结晶(crystallization) 、干燥(drying)。

4、在设计下游分离过程前,必须考虑哪些问题方能确保我们所设计的工艺过程最为经济、可靠?答:1、产品价值2、产品质量3、产物在生产过程中出现的位置4、杂质在生产过程中出现的位置。

5、产品和主要杂质独特的物化性质6、不同分离方法的技术经济比较。

5、阐述生物分离工程的发展动向。

答、1、基础理论研究2、提高分离过程的选择性3、开发分离介质4、提高分离纯化技术5、清洁生产6、规模化、工程化研究6、分离效率的评价:目标产物的浓缩程度、分离纯化程度、回收率第二章细胞分离与破碎Cell isolation and disruption1 如何预处理发酵液?答:1.高价无机离子的去除方法去除钙离子:通常使用草酸。

去除镁离子:加入三聚磷酸钠,与镁离子形成络合物。

用磷酸盐处理,也能大大降低钙离子和镁离子的浓度。

去除铁离子:加入黄血盐,使其形成普鲁士蓝沉淀而除去。

2、杂蛋白质的除去:沉淀、吸附法、变性法、凝聚Coagulation和絮凝flocculation 3.有色物质的去除及其他:使用吸附剂去除有色物质(离子交换剂、离子交换纤维、活性炭等) 、用工业酶制剂可净化发酵产物,除去干扰性浑浊物、使用惰性助滤剂、加入反应剂2 凝聚和絮凝的区别答:凝聚:向胶体悬浮液中加入电解质,由于双电层电位降低,使胶体体系不稳定,胶体粒子间因相互碰撞而产生凝集(1mm左右)的现象。

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生物物质分离工程实验李菊娣 编辽宁石油化工大学环境工程系二○○七年三月生物物质的分离、提取实验是以实验操作为主的技能课程,是生物工程专业学生的必修课,是在学习《分析化学》、《生物化学》《微生物学》、《发酵工程》、《生物分离工程》等专业基础课及专业实验课的基础上开设的课程。

目的在于通过本课程的实验训练,使学生对整个生物工程下游生产过程有一个全面的认识和理解,既可培养他们实际操作的技能,又可达到提高他们理论联系实际能力的目的。

通过学习,使学生能够掌握物质分离常用的纯化方法和常见的分离设备,为以后的学习和科研工作打下良好的基础。

实验一、微生物细胞的破碎及分离实验二、青霉素的萃取及萃取率的计算实验三、醋酸丁酯萃取红霉素实验四、牛奶中酪蛋白和乳蛋白素粗品的制备实验五、胰凝乳蛋白酶的制备实验六、薄层色谱法鉴定果汁中的糖实验七、离子交换法提取L-精氨酸备注:实验二、三选作其一;实验五、六选作其一。

实验一 微生物细胞的破碎及分离一、实验目的与要求实验目的:1、掌握超声波细胞破碎的原理和技术,学习细胞破碎率的评价方法。

2、通过本试验使学生复习以前所学的分离知识及掌握微生物学实验、发酵工程实验技能,同时通过本试验使学生掌握超声波破碎仪的使用。

3、通过按照给定的研究题目,独立的进行试验,并观察试验中的各种现象,分析总结实验得出的各种数据并撰写相应的研究及实验报告等各过程,来培养学动手能力和独立分析问题的能力,并了解学习科学研究的基本过程与要求,提高科学研究的素质,为将来从事科学研究打好基础。

实验要求:1、复习生物物质分离课程所学到的微生物细胞的分离方法,了解影响微生物细胞的破碎因素。

2、独立查阅相关资料,设计实验方案,并对实验所需的各种药品、玻璃仪器及分析设备列出清单,写出详尽的试验过程及需要。

3、三人一组,互相配合,开展实验,动手完成实验,并记录并分析实验中的实验现象、数据,必要时及时修改试验计划。

4、总结试验数据,经教师认定后,撰写实验报告。

二、实验原理、内容频率超过15-20 kHZ的超声波,在较高的输入功率下(100-250W)可破碎细胞。

其工作原理是:超声波细胞粉碎机由超声波发生器和换能器两个部分组成。

超声波发生器是将220V、50Hz的单相电通过变频器件变为20-25Hz、约600V的交变电能,并以适当的阻抗与功率匹配来推动换能器工作,做纵向机械振动,振动波通过浸入在样品中钛合金变副杆对破碎的各类细胞产生空化效应,从而达到破碎细胞的目的。

三、实验主要仪器设备和材料超声波细胞破碎机、显微镜、酒精灯、载玻片、血球计数板接种所需材料1、酵母细胞悬浮液:0.2g/ml 的啤酒酵母溶于50mmol/L乙酸钠-乙酸缓冲溶液(pH=4.7)。

2、土豆培养基:土豆(去皮切块)200g;琼脂20g;蔗糖20g;蒸馏水1000ml。

选优质土豆去皮切块,加水煮沸30min,然后用纱布过滤,再加糖及琼脂,溶化后补充加水至1000ml,粉状,115℃灭菌20min。

四、实验方法、操作步骤1、啤酒酵母的培养:菌种纯化:酵母菌种转接至斜面培养基上,28-30℃下,培养3-4d,培养成熟后,用接种环取一环酵母菌至8ml液体培养基中,28-30℃下,培养24h。

扩大培养:将培养成熟的8ml液体培养基中的酵母菌全部转接至含80ml液体培养基的三角瓶中,28-30℃下,培养15-20h。

2、取1ml酵母细胞悬浮液经适当稀释后,用血球计数板在显微镜下计数。

将80ml酵母细胞悬浮液放入100ml容器中,液体浸没超声发射针1cm,打开开关,将频率钮设置至中档,超声破碎1min,间歇1min,破碎20次。

取1ml破碎后的细胞悬浮液经适当稀释后,滴一滴在血球计数板上,盖上盖玻片,用显微镜进行观察、计数。

计算细胞破碎率。

3、破碎后的细胞悬浮液,于12000r/min、4℃离心30min,去除细胞碎片。

用Lowry 法检测上清液蛋白质含量(具体方法见附件一)。

五、实验结果与讨论用显微镜观察细胞破碎前后的形态变化。

用两种方法对细胞破碎率进行评价:一种是直接计数法,对破碎后的样品进行适当稀释后,通过在血球计数板上用显微镜观察来实现细胞的计数,从而计算出破碎率;另一种是间接计数法,将破碎后的细胞悬浮液离心分离掉固体(完整细胞和碎片),然后用Lowry法测量上清液中的蛋白质含量,也可以评价细胞的破碎程度。

六、实验报告记载要求1、姓名、班级、学号、小组编号、试验开始日期/时间2、实验报告包括实验目的、实验原理、实验步骤、注意事项、试验结果、误差分析、思考题等。

实验二 青霉素的萃取与萃取率的计算一、实验目的与要求实验目的:1、掌握有机溶剂萃取抗生素的原理和技术,学习液液萃取设备的结构和特点,掌握碘量法测定青霉素含量的方法,并能够计算出青霉素的萃取率。

2、通过本试验使学生复习以前所学的萃取知识及分析化学知识、掌握分离工程实验技能,同时通过本试验使学生熟练掌握萃取设备的使用。

3、通过按照给定的研究题目,独立的进行试验,并观察试验中的各种现象,分析总结实验得出的各种数据并撰写相应的研究及实验报告等各过程,来培养学动手能力和独立分析问题能力,并了解学习科学研究的基本过程与要求,提高科学研究的素质,为将来从事科学研究作好基础。

实验要求:1、复习生物物质分离课程所学到的萃取分离方法,了解影响萃取过程中的因素。

2、独立查阅相关资料,设计实验方案,并对实验所需的各种药品、玻璃仪器及分析设备列出清单,写出详尽的试验过程及需要。

3、三人一组,互相配合,开展实验,动手完成实验,并记录并分实验中的实验现象、数据,必要时及时修改试验计划。

4、总结试验数据,经教师认定后,撰写实验报告。

二、实验原理、内容萃取过程是利用混合物在两种不相混溶的液相中各种组分溶解度的不同,从而达到分离的目的。

当pH=2.3时,青霉素在乙酸乙酯中比在水中溶解快,因而可以将乙酸乙酯加到青霉素混合液中,并使其充分接触,从而使青霉素被萃取浓集到乙酸乙酯中,达到分离提纯的目的。

青霉素分子本身不消耗碘,其降解产物消耗碘,青霉素经碱水解生成的青霉噻唑酸可与碘作用,根据消耗的碘量可计算青霉素含量,条件是pH=4.5,温度在20-25度之间。

三、实验主要仪器设备和材料分液漏斗、电子天平、酸式滴定管、碘量瓶、pH试纸硫代硫酸钠、碘化钾、醋酸缓冲液、淀粉指示剂、乙酸乙酯、K2Cr2O3四、实验方法、操作步骤1、硫代硫酸钠的标定取K2Cr2O3 0.15g于碘量瓶中,加入50ml水,使之溶解,再加入碘化钾2g,溶解后加入稀硫酸40ml,摇匀,密塞,在暗处放置10分钟。

取出后再加水250ml稀释,用硫代硫酸钠滴定临近终点时,加淀粉指示剂3ml,继续滴定至蓝色消失,记录硫代硫酸钠消耗的体积。

2、青霉素的萃取用电子天平称取0.12g青霉素钠,溶解后定容到100ml。

取15ml乙酸乙酯,用稀硫酸调节pH在2.3-2.4之间,准确移取10ml青霉素钠溶液与乙酸乙酯混合,置分液漏斗中,摇匀,静置30分钟。

溶液分层后,将下方萃余相置于烧杯中备用,将上方萃取液回收。

3、萃取率的计算(1)取5ml 定容好的青霉素钠溶液于碘量瓶中,加氢氧化钠(1mol/L)1mL后放置20分钟,再加1ml盐酸(1mol/L)与5ml醋酸缓冲液,精密加入碘滴定液(0.1mol/L)5ml,摇匀,密塞,在20-25℃时暗处放置20分钟,用硫代硫酸钠滴定液(0.1mol/L)滴定,临近终点时加淀粉指示剂3ml,继续滴定到蓝色消失,记录硫代硫酸钠消耗的体积(V对照) (2)另取5ml定容好的青霉素钠溶液于碘量瓶中,加入5ml醋酸缓冲液,再精密加入碘滴定液5ml,用硫代硫酸钠滴定液滴定至蓝色消失,记录硫代硫酸钠消耗的体积(V空白)。

(3)取萃余相5ml于碘量瓶中,按步骤(1)中的方法进行测定,记录硫代硫酸钠消耗的体积(V样品)。

五、实验结果与讨论1、数据处理硫代硫酸钠:碘=2:1,青霉素:碘=1:8,青霉素:碘:硫代硫酸钠=1:8:16青霉素的含量=(总碘-余碘-杂)/82、讨论pH的调节在提高青霉素萃取效率方面的重要性。

六、实验报告记载要求1、姓名、班级、学号、小组编号、试验开始日期/时间2、实验报告包括实验目的、实验原理、实验步骤、注意事项、试验结果、误差分析、思考题等。

实验三 醋酸丁酯萃取红霉素一、实验目的与要求实验目的:1、掌握有机溶剂萃取抗生素的原理和技术,学习液液萃取设备的结构和特点,掌握液液萃取的方法。

2、通过本试验使学生复习以前所学的萃取知识及生物化学实验知识、分离工程实验技能,同时通过本试验使学生熟练掌握萃取设备、分光光度计的使用。

3、通过按照给定的研究题目,独立的进行试验,并观察试验中的各种现象,分析总结实验得出的各种数据并撰写相应的研究及实验报告等各过程,来培养学动手能力和独立分析问题能力,并了解学习科学研究的基本过程与要求,提高科学研究的素质,为将来从事科学研究作好基础。

实验要求:1、复习生物物质分离课程所学到的萃取分离方法,了解影响萃取过程中的因素。

2、独立查阅相关资料,设计实验方案,并对实验所需的各种药品、玻璃仪器及分析设备列出清单,写出详尽的试验过程及需要。

3、三人一组,互相配合,开展实验,动手完成实验,并记录并分实验中的实验现象、数据,必要时及时修改试验计划。

4、总结试验数据,经教师认定后,撰写实验报告。

二、实验原理、内容根据红霉素在有机溶剂和水溶液中溶解度的不同,将醋酸丁酯加到含有红霉素的水溶液中,通过混合、分离操作,使红霉素从水相转到有机相,从而达到分离和浓缩红霉素的目的。

分配定律是表征溶剂萃取性能的重要指标,它与多种因素有关,如弱电解质、溶液pH的大小等,对分配系数的影响较大。

三、实验主要仪器设备和材料分光光度计、分液漏斗红霉素碱、无水酒精、碳酸盐缓冲溶液、醋酸丁酯四、实验方法、操作步骤1、分别称取0.1259红霉素碱两份,先用少量无水酒精溶解,然后一份用蒸馏水稀释到30ml,另一份用pH为10的碳酸盐缓冲溶液稀释到30ml,分别取样测定原液的效价;将上述溶液取25ml放入两只125ml分液漏斗中,然后各加入25ml醋酸丁酯,盖好塞子,震荡15min,静止分层,测定操作温度并作记录,然后放下水层即萃余相,取样分析残液效价并测量其pH;用吸管吸取10ml上层醋酸丁酯(萃取相),放入60ml分液漏斗中,然后放入等体积0.1mol/L HCL溶液,盖好塞子,震荡半分钟,静止分层,放下水相,取样分析溶液浓度并换算成萃取相单位体积的浓度值。

2、红霉素化学效价测定红霉素经硫酸水解后生成黄色,于483nm有极大的吸收值,可用以定量。

吸取实验样品,用缓冲溶液稀释到5ml,加入8mol/L 硫酸5ml摇匀,于50±1℃水浴中保温3min后取出冷却至室温。

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