微生物次生代谢产物研究方法1
次生代谢产物特点概述
次生代谢产物特点概述次生代谢产物是指生物体在生长过程中产生的非必需代谢产物。
与主代谢产物不同，次生代谢产物在生物体的生存和生长中并不起直接关键作用，但却具有多种生物活性和功能。
本文将概述次生代谢产物的特点。
一、多样性和广泛性次生代谢产物的种类非常多样，可以包括植物中的次生代谢产物如生物碱、黄酮类物质等，以及微生物合成的天然产物如抗生素、降解物质等。
这些产物在结构、功能和活性上都表现出了极大的多样性。
这种多样性使得次生代谢产物在药物研究、农业和食品工业等领域具有广泛的应用前景。
二、生物活性和功能多样性次生代谢产物具有多种多样的生物活性和功能。
它们可以具有抗菌、抗氧化、抗肿瘤、调节免疫功能等多种药理活性。
一些次生代谢产物也具有植物的防御功能，可以对抗外界的压力和损伤，提高植物的适应能力。
次生代谢产物还可以参与植物的交流和信号传递，或者作为植物与其他生物的互利共生关系中的介质。
三、结构复杂性和多样性次生代谢产物的结构通常比较复杂，具有分子量高、不规则和多环结构等特点。
这些复杂结构使得次生代谢产物在药物合成和化学合成方面具有挑战性。
然而，正是因为这些复杂结构的存在，次生代谢产物才能表现出多样的生物活性和药理功能。
四、生态适应性和调控机制次生代谢产物的生成通常受到生物体的环境和生理状态的影响。
生物体可以通过调控代谢途径和信号通路来合成适应环境的次生代谢产物。
植物在受到外界压力（如病原菌、干旱等）时会产生一些具有防御功能的次生代谢产物。
微生物也可以通过调控次生代谢途径来合成对抗竞争和损伤的产物。
这种生态适应性和调控机制使得次生代谢产物在生物界的生存和竞争中起到重要的作用。
次生代谢产物具有多样性和广泛性、生物活性和功能多样性、结构复杂性和多样性，以及生态适应性和调控机制等特点。
对于研究和应用次生代谢产物，我们需要深入理解其特点和合成机理，以利用其广泛的应用潜力。
一、次生代谢产物的多样性及其生物活性次生代谢产物是生物体在生长发育过程中产生的一类化合物，具有多样性和广泛性的特点。
微生物代谢产物及其在药物发现中的应用研究
微生物代谢产物及其在药物发现中的应用研究微生物代谢产物是指微生物在生长和代谢过程中所产生的化学物质。
这些化学物质在药物发现中具有重要的应用价值。
本文将从微生物代谢产物的种类、特点、药用价值及其在药物发现中的应用研究等方面进行探讨。
一、微生物代谢产物的种类和特点微生物代谢产物可以分为原代代谢物和次生代谢物两类。
原代代谢物包括微生物体内合成蛋白质、核酸、碳水化合物、脂肪和碳酸盐等基本生命物质，其主要功能是维持细胞代谢和生长。
原代代谢物在微生物的生命活动中起着重要的作用，并且具有较高的相对分子质量和化学结构的稳定性。
因此，原代代谢物在药物开发中的应用价值不高。
次生代谢物是微生物在特定条件下产生的一类具有生物活性的化学物质。
次生代谢物具有多样性的化学结构和较强的生物活性，可以作为抗菌、抗病毒、抗肿瘤等药物的原料。
次生代谢物的产生与微生物生命活动无关，主要是为了适应环境和生存竞争，因此，它们的产生和生长条件比较苛刻，产量通常较低。
同时，由于其化学结构复杂，分离和纯化过程也比较困难，因此次生代谢物的药物研发成本也较高。
二、微生物代谢产物的药用价值微生物代谢产物因其较强的生物活性，在药物研发中具有重要的应用价值。
目前已经开发出的一些抗生素、抗肿瘤、抗病毒等药物，正是通过对微生物代谢产物的研究和筛选而来的。
1、抗生素抗生素是一类能够杀死或抑制细菌生长的药物。
最早的抗生素是从青霉菌中发现的青霉素，之后又陆续开发出了许多抗生素，如氨苄青霉素、青霉素V、克拉霉素等。
这些抗生素的发现和研发都依赖于对微生物代谢产物的研究和筛选。
目前，由于细菌耐药性的不断增强，抗生素研发面临着巨大的挑战，因此对微生物代谢产物的研究和开发具有重要的意义。
2、抗肿瘤药物抗肿瘤药物是一类能够杀死或抑制肿瘤细胞生长的药物。
目前已经开发出的一些抗肿瘤药物，如紫杉醇、顺铂、吉西他滨等，都是由微生物代谢产物改良或开发而来。
微生物代谢产物中的一些次生代谢物具有良好的抗肿瘤活性，因此可以作为抗肿瘤药物的前体化合物进行改良和开发。
药用植物次生代谢产物积累规律的研究概况
药用植物次生代谢产物积累规律的研究概况一、本文概述随着现代医药学的发展，药用植物作为天然药物的重要来源，其研究价值日益凸显。
药用植物的次生代谢产物，作为其主要活性成分，具有广泛的生物活性和药理作用，对于人类疾病的防治具有重要意义。
本文旨在探讨药用植物次生代谢产物的积累规律，以期为药用植物资源的合理开发和利用提供理论支撑。
本文首先介绍了药用植物次生代谢产物的概念和种类，阐述了次生代谢产物在药用植物中的重要性和作用。
接着，从生物合成途径、环境因素和遗传调控等方面，分析了次生代谢产物积累的影响因素，探讨了次生代谢产物积累的一般规律。
在此基础上，本文综述了近年来国内外在药用植物次生代谢产物积累规律研究方面的主要成果和进展，包括次生代谢产物积累与植物生长发育的关系、次生代谢产物积累与环境因子的关系、次生代谢产物积累的遗传调控机制等方面的研究。
通过对药用植物次生代谢产物积累规律的研究概况进行梳理和总结，本文旨在为药用植物资源的合理开发和利用提供理论支持和实践指导，推动药用植物次生代谢产物的研究向更深层次、更广领域发展，为人类的健康事业作出更大的贡献。
二、药用植物次生代谢产物的合成途径与调控机制次生代谢产物是药用植物在生长发育过程中，为适应环境压力或完成特定生理功能而合成的一类非必需小分子化合物。
这些化合物通常具有显著的生物活性，如抗菌、抗病毒、抗氧化、抗肿瘤等，是许多中药材的主要药效成分。
因此，研究药用植物次生代谢产物的合成途径与调控机制，对于深入理解其药用价值和提高药材质量具有重要意义。
次生代谢产物的合成途径通常包括初生代谢产物的转化和专门的次生代谢途径。
初生代谢产物，如糖、氨基酸和脂肪酸等，通过一系列酶促反应转化为次生代谢产物。
这些反应可能涉及多个生物合成途径，如苯丙烷途径、黄酮途径、萜类途径等。
这些途径中的关键酶和调控因子在次生代谢产物的合成中发挥着重要作用。
调控机制方面，药用植物次生代谢产物的合成受到多种内外因素的调控。
植物次生代谢产物的生产技术及工艺进展
植物次生代谢产物的生产技术及工艺进展植物次生代谢产物是植物生命活动中的重要组成部分，在生态系统中发挥着重要的作用。
它们除了在自己的生长中起到重要的作用外，还有很多药用价值。
其中有一些物质已经被广泛地用于医药、香料、染料、高级材料等领域。
然而，由于各种因素的制约，植物次生代谢产物的生产一直是相对困难的。
接下来，我会就植物次生代谢产物的生产技术及工艺进展这一话题进行探讨。
一、植物次生代谢产物的生产技术大体分类生产一直是植物次生代谢产物生产的难点。
在过去，传统的化学合成方法被认为是主要的生产途径。
然而，这种方法的成本较高，且仅适用于某些化学物质的生产。
现在，人们发现通过细胞培养建立起的次生代谢产物生产系统是一种新的方法。
这种方法借助植物本身的代谢机制，可以建立高效、连续、大规模的生产系统，从而大大提高了生产效率。
接下来，我们将对这两种方法进行简单的介绍。
1.1 传统的化学合成方法传统的化学合成方法是指通过人工合成的方式，在实验室中根据物质结构和反应机理对物质进行合成。
和传统的制药行业一样，这种方法也存在许多缺陷。
首先，植物次生代谢产物的化学结构较为复杂，需要很多繁琐的反应步骤，耗时耗力，且合成的产物纯度较低。
其次，这种方法长期以来忽视了环境和生态等方面问题，不利于现代可持续发展的趋势。
1.2 细胞培养方法细胞培养技术是指在体外培养细胞，利用细胞本身的基因信息和代谢途径来合成目标产品。
细胞培养技术具有高效、连续、规模化生产、高纯度、低成本等优点。
尤其在植物次生代谢产物生产领域已经得到广泛应用，成为一种主要的生产方式。
现有的细胞培养方式大致分为固定化细胞培养、悬浮细胞培养、和器官培养三类。
二、植物次生代谢产物的生产工艺进展近年来，随着生物技术的不断发展，植物次生代谢产物的生产效率有了很大的提高。
这里，我们将分别从遗传工程、代谢工程、转化工程、预处理工程和精制工程等方面来介绍植物次生代谢产物生产的几项技术进展。
微生物色素研究进展
缺点：提取的产品质量较差，纯度较低，有异味 或溶剂残留，影响产品的应用范围。
3、碱提取法
碱提法主要是应用碱对多种生物物质的影响作用，
其提取效率虽不如有机溶剂提取率高，但从经济 角度和安全性考虑仍有应用价值。
4、酸提取法
用酸法提取微生物天然色素也是一种比较 常用的方法，提取效果也比较好。
微生物发酵法
3 β-类胡萝卜素的生产菌
克拉克须霉菌 三孢布拉霉 红酵母
克拉克须霉菌
该菌通过诱变比较容易获得 β-类胡萝卜素生物合 成途径不同阶段的酶缺失突变株，因此是研究β类胡萝卜素生物合成基因表达、代谢调控等方面 的好材料。
但是此菌种的产量低，培养72h的生物量仅为45g/L, β-类胡萝卜素产量仅为2.6mg/L，没有经 济价值。目前主要用于实验室研究使用。
四、微生物色素的发展趋势
利用遗传育种技术对野生菌株进行改造，选育适合工 业发酵的高产量菌株。正在应用基因工程技术，把在 食品和医药上有价值的微生物色素基因组，转移到已 证明对人类无毒害，要求培养条件价廉，色素提取技 术简便的实验菌株中， 以解决在开发过程中存在的主 要问题。
五、天然色素提取方法
400倍稀释的红曲色素的溶液中，添加100mg/kg抗坏血酸、 亚硫酸钠或过氧化氢，经48小时，其溶液的颜色仍和最初颜 色相同，没有变化。 ❖ 着色性好:红曲色素对蛋白质或含蛋白质较高的原料的着色性 很好。这些原料一经着色后再用水洗也很难洗去。 ❖ 安全性好
红曲色素的安全性很好。动物试验表明，食用红曲色素制 作的食物均未发现任何急性、慢性中毒现象。
β-类胡萝卜素的应用——化妆品领域
在口红、胭脂等化妆品中添加β-类胡萝卜素色泽 丰满自然 ，又能保护皮肤起抗氧化作用。
微生物次级代谢讲解
次级代谢物生物合成步骤： ① 养分摄入细胞内； ② 通过中枢代谢途径养分转化为中间体； ③ 次级代谢物前体的生物合成；
中间体 ：对初级代谢而言； 前体： 对次级代谢而言； 有时二者是同一物质，有时前体在中间体的基础(jīchǔ)上结构略 有改变。
④ 如有必要，改变其中的一些中间体； ⑤ 前体进入次级代谢物生物合成的专有途径； ⑥ 次级代谢的主要骨架形成后，作最后的修饰，成为产物。
Rose的定义（1979）： 前体(precursor)是在细胞内生成的，或由培养基 提供的，能被代谢形成某种终产物的物质。 Stanbury等的定义(1984)： 前体指加入到某一培养基中的一些化学物质被直接 结合到所需产物中。
精品资料
前体现代定义： 指加入到发酵培养基中的某些化合物，它能被微
生物直接结合到产物分子(fēnzǐ)中去，而自身的结 构无多大变化，且具有促进产物合成的作用。
精品资料
（一）微生物次级(cì jí)代谢的特 性
①一般不在生长期产生，而在生长后期(hòuqī)形 成
抗生素晚合成的原因之一可能是避免生长受其自身产 物的抑制； 次级代谢产物的合成过程一般是在培养 基中缺乏某种营养物质，菌体生长受到限制时才启动 的。
精品资料
精品资料
②种类繁多(fánduō)，结构特殊，含不常见的化学键：
66化学结构乳链球菌素的化学结构ileileddhbalasalaleudhaabusalalysglyproglyabusalaglymetleualaasnmetlysalaabuhisalaabusholysddhavalhisileseralasabuaminobutyricaciddhadehydroalaninedhbdehydrobutyrine乳链球菌素乳链球菌素n乳链球菌素能有效地抑制引起食品腐败的许多革兰阳乳链球菌素能有效地抑制引起食品腐败的许多革兰阳性菌如肉毒梭菌金黄色葡萄球菌溶血链球菌和性菌如肉毒梭菌金黄色葡萄球菌溶血链球菌和利斯特菌的生长和繁殖尤其对产生孢子的革兰阳利斯特菌的生长和繁殖尤其对产生孢子的革兰阳性菌如枯草芽孢杆菌和嗜热脂肪芽孢杆菌等有很性菌如枯草芽孢杆菌和嗜热脂肪芽孢杆菌等有很强的抑制作用
植物次生代谢物研究进展
结论：
本次演示综述了植物次生代谢物的研究进展，包括分类、研究方法及其在医 药、化妆品、食品等领域的应用现状。尽管已经取得了一定的成果，但仍存在许 多问题需要进一步研究解决。未来的研究方向将包括新品种选育、代谢工程技术 手段的应用等方面，
以实现植物次生代谢物的广泛应用和工业化生产。同时，随着科学技术的发 展，植物次生代谢物在其他领域的应用也将得到不断拓展和深化。
参考内容
基本内容
植物次生代谢物途径是近年来植物科学领域研究的热点之一。这些代谢物对 植物来说具有重要的生态和生物学作用，例如抵抗病虫害、适应环境压力等。本 次演示将介绍植物次生代谢物途径的基本概念、研究内容和最新研究进展，以期 让读者更深入地了解该领域的发展动态。
一、植物次生代谢物途径的基本 概念
植物次生代谢物研究进展
基本内容
摘要：
植物次生代谢物在医药、化妆品、食品等行业具有广泛的应用价值。本次演 示综述了植物次生代谢物的分类、研究方法及其在不同领域的应用现状，并探讨 了未来的研究方向和应用前景。
引言：
植物次生代谢物是指植物在正常生长过程中产生的非必需小分子化合物，具 有抗氧化、抗炎、抗菌、抗病毒等多种生物活性。这些化合物在植物防御病虫害、 适应环境等方面发挥着重要作用，同时也为人类提供了丰富的天然产物资源。随 着科技的不断进步，植物次生代谢物的研究已经取得了显著进展，成为天然药物、 化妆品、食品等行业的重要研究领域。
2、1医药研究领域
植物次生代谢物具有多种生物活性，如抗肿瘤、抗氧化、抗炎等作用，成为 医药研究领域的重要方向。例如，紫杉醇是一种具有抗肿瘤活性的植物次生代谢 物，已经在临床得到广泛应用。此外，黄酮类化合物、蒽醌类化合物等也具有显 著的抗氧化和抗炎活性，被广泛应用于药物研究和开发。
次生代谢过程和次生代谢产物名词解释
次生代谢过程和次生代谢产物名词解释1. 次生代谢过程是指植物或微生物在生长和发育过程中产生的化学物质的过程。
这些化学物质不是直接参与生长和发育，而是在植物或微生物适应环境、抵抗外界侵害、吸引传粉媒介等方面发挥作用。
次生代谢产物是指这些化学物质，它们具有抗菌、抗虫、抗氧化等生物活性。
2. 次生代谢过程包括多种类型的化学反应，如羟化、甲酰化、羟基化、甲基化等。
这些反应通常由特定的酶类催化，在特定的细胞器或细胞器之间进行。
次生代谢产物是由这些反应合成得到的化合物。
3. 次生代谢产物的名词解释包括抗生素、植物生物碱、植物酚类化合物、黄酮类化合物、前胡素、黄原酮、辣根碱等。
抗生素是一类由真菌或细菌产生的化合物，具有抑制其他微生物生长的活性。
植物生物碱是一类在植物体内合成的含氮碱性物质，具有抗虫、抗菌等生物活性。
植物酚类化合物是一类具有酚基的化合物，具有抗氧化、抗炎等生物活性。
黄酮类化合物是一类含有黄酮结构的化合物，具有抗氧化、抗癌等生物活性。
4. 次生代谢产物的应用包括医药、农药、食品、化妆品等多个领域。
抗生素被广泛用于治疗感染性疾病，如青霉素、红霉素、卡那霉素等。
植物生物碱则被用作农药，如烟碱、阿维菌素等。
植物酚类化合物和黄酮类化合物则被用于食品和化妆品中，如茶多酚、花青素等。
5. 次生代谢过程和次生代谢产物在生命科学领域占据重要地位，对生物学、医学、化学等学科有着重要的理论和应用意义。
随着对次生代谢过程和次生代谢产物的研究不断深入，对其生物合成途径、调控机制、生物活性、生物学功能等方面的认识也逐渐加深，为人类社会的健康、农业、工业等领域带来了巨大的科研和经济价值。
6. 次生代谢过程和次生代谢产物作为生命科学领域的重要内容，在人类生活中发挥着重要作用。
对次生代谢过程和次生代谢产物的深入研究有助于推动生物技术、医学、化工等领域的发展，对推动我国生命科学和生物技术事业的发展也具有重要的意义。
由于次生代谢产物在医药、农药、食品、化妆品等领域的广泛应用，对其生物合成途径、调控机制、生物活性、生物学功能等方面的研究也日益深入。
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2）溶剂蒸发法（更常用，单一溶剂或混合溶剂）
良溶剂：溶解较好，挥发快 不良溶剂：溶解较差，挥发慢 良溶剂与不良溶剂应互溶
比如一化合物在氯仿中溶解度较高， 而在甲醇中溶解较低，则少量氯仿 配以大量甲醇可能适宜重结晶
方法：良溶剂溶解，小心加入不良溶剂至出现混浊刚好不消失，
再加入少量良溶剂至刚好溶解，滤纸封口，扎小孔，室温或冰箱 放置。或直接以混合溶剂操作。或柱层析试管直接放置。
(2) 沉淀法
利用有机物的溶解性或与某些试剂产生沉 淀的性质，沉淀反应可逆。 常用：铅盐法（(碱式)乙酸铅使沉淀，通硫 化氢脱铅解离。如蒽醌苷、黄酮）；胆固 醇可沉淀皂甙；苦味酸可沉淀生物碱。 沉淀除杂：用丙酮、乙醇、乙醚等可除去 多糖、蛋白质类杂质。
特点：有一定特异性，可选择性富集某一类目标组分
预处理
固液分离
微滤截菌及 悬浮杂物
水相
滤渣（菌体及杂物） 大孔吸附树 脂、活性炭 、亲和柱等 甲醇、丙酮、 氯仿－甲醇等
超滤除蛋 白、多糖 等大分子
经减压浓缩 或不浓缩
吸附富集/ 固相萃取
溶剂萃取
也可索氏提取
反渗透除 盐、单糖 、氨基酸 等过小分 子并除水 浓缩 效率很高 的新思路
有机溶剂 萃取（按 极性递增 的顺序）
系统分离
对于经过或未经过生物活性筛选的提取物，在分离纯化过程中不 经筛选模型的跟踪指导，分离纯化所有能够得到的纯化合物，并解析 结构。最后再根据是否为新化合物及化合物的结构特点，参考相关文 献报道或活性预测软件等来进行广泛的生物活性筛选。偏重于传统的 天然产物化学研究方法，比较适合冷僻的生物材料和不注重生物活性 的研究。 优点：不容易漏掉提取物中含有的、能分离到的新化合物， 有利于专利申请、文章撰写， 也能兼顾各种生物活性。 弊端：目的性不明确/有一定盲目性； 分离纯化与结构解析的工作量巨大； 波谱测试费用比较大
OH
O
OCOCH3
实例
皂甙类： 植物粉碎，乙醇提取，分散于水中，依次用低极性的 （石油醚、）氯仿、乙酸乙酯萃取除去亲脂性成分（色素、 类脂等），以正丁醇萃取富集皂甙类成分
生物碱类： 水相调pH碱化,使天然存在的生物碱的有机酸盐转化为 游离生物碱，有机溶剂萃取；有机相再用酸水萃取使再转 化为盐溶于酸水，色素等杂质残留在有机相中；酸水相再 不同程度的碱化，以有机溶剂萃取得到碱性强弱不同的总 碱组分。
基本流程
菌种
发酵培养 菌体
发酵液
前处理、富集提取
粗提物
活性 评价、 构效 关系
分离纯化
单体化合物
结构鉴定
传统方法 色谱方法
活性引导分离 或系统分离
波谱学手段 单晶衍射 化学反应
课程安排
第一讲：发酵、前处理与传统分离方法 第二讲：色谱学原理与实际应用（1） 第三讲：色谱学原理与实际应用（2） 第四讲：波谱分析概论及紫外、红外、质谱 第五讲：一维与二维核磁共振谱 第六讲：核磁共振谱解析实例 第七讲：其他结构鉴定常用（波谱）方法 第八讲：化合物波谱综合解析实例
+
+ ± ± + + + + ± + + + +
+
+ － － + － + － － － － + +
±：单糖：无水醇难溶； 多糖：对醇60%以上难溶。 蛋白质、酶：对水热水沉淀； 对醇60%以上沉淀。
•糖类（单糖低聚糖） + •有机酸（大分子）
特点：通过合适的萃取方法，能 有效地富集目标成分；但 一般只是粗分
适合分开生物大分子与小分子化合物
小结：
传统方法主要用于粗分，可对目标组分进行一定 程度的富集； 溶剂分配、沉淀、重结晶等方法的合适运用可以 大大减少工作中的干扰，降低分离难度、减少工 作量；
重结晶方法对于单晶制备非常重要，可用于极复 杂化合物的结构鉴定。
在小试、中试试验中相对更为重要
活性引导的分离
对于显示有特定生物活性的粗提物，在分离纯化过程中每一步都用 该筛选模型跟踪分离有活性的组分，直至分离得到具有活性的纯化合物。 特别适用于主要对活性成分感兴趣的研究。 优点：是天然产物化学研究的一个重要的新趋势； 能集中精力，有目的性的分离想要得到的活性物质； 分离和结构解析的工作量相对都较小； 有清晰的研究思路，对于文章写作有一定好处。 弊端：不能保证有活性的化合物一定为新化合物，有一定风险；有可能 会漏掉在该筛选模型中无活性，但有可能具有其他潜在生物活性 的新化合物；活性跟踪有时受限于“协同效应”；不方便同时跟 踪
相似相溶原理
极性化合物易溶于极性溶剂，非极性化合物易溶于非极性 溶剂，同类分子或官能团相似的彼此互溶。（一条基本原则）
如单糖、寡糖、糖苷易溶于水或醇，酚类化合物易溶于甲醇，长链脂类 化合物易溶于石油醚、氯仿
常用溶剂极性(介电常数) 甲酰胺(109)＞水(80)＞甲酸(58)＞乙腈(36.3)＞甲醇 (33)＞乙醇(24.3)＞丙酮(20.7)＞正丁醇(17.8)＞乙酸乙 酯(6.02)＞乙醚()＞氯仿(5.2)＞二氯甲烷()＞甲苯＞苯 (2.3)＞二氯乙烷()＞四氯化碳(2.24)＞二硫化碳()＞环 己烷()＞正己烷(2.0)≈石油醚()。
含水多，产物含量低； 含菌体及水溶性蛋白； 溶有原来培养基成分； 相当多的副产物和色素； 易被杂菌污染或产物可能会分解； 易起泡，悬浊物及粘性物质（多糖）多。
胞内产物（菌体）
目标产物
胞外产物（发酵液/水相）
1.2.2前处理目的、原则与流程
目的 固液分离
固相（滤渣）：菌体及悬浊物等 水相：胞外次生代谢产物（与部分水溶性大分子）
浓缩富集 原则
1) 2) 3较稳妥）； 生物安全（不可忽视）
前处理的一般流程
发酵液 加热（使蛋白质等大分子变性沉淀，慎用/预试验） 调pH（同上，慎用/预试验） 絮凝（使菌体、悬浮物、大分子、粘稠物等沉淀或吸附聚集，有助 滤作用，对于细菌、放线菌、微藻很适用，明矾、硅藻土、纤维素等） 抽滤，过滤，板框式压滤机
常用的重结晶混合溶剂系统：
水一乙醇 甲醇一水 石油醚一苯 氯仿一醇 苯一无水乙醇 水一丙醇 甲醇一乙醚 石油醚一丙酮 乙醇乙醚一乙酸乙醋 苯一环己烷 水-乙酸 甲醇一二氯乙烷 氯仿一醚 乙醚一丙酮
规律：
静大动小，浓快稀慢，快小慢大，快杂慢纯
促结晶方法：
晶种（不太适用微量天然产物分离） 玻棒擦壁
影响化合物极性的因素： (1) 化合物分子母核大小（碳数多少）：分子大、碳 数多，极性小；分子小、碳数少，极性大。 (2) 取代基极性大小：在化合物母核相同或相近情况 下，化合物极性大小主要取决于取代基极性大小。 常见基团极性大小顺序如下；酸＞酚＞醇＞胺＞醛＞ 酮＞酯＞醚＞烯＞烷。 举例：判断下列各组化合物极性大小。
(4) 固态发酵 适用：丝状真菌与酵母（如醋、酒酿造， 豆豉生产等，酶制剂、维生素、生 物毒素、抗生素），现在细菌上也 有应用 优点：供氧充分，散热及时，条件粗放、 成本低，下游处理方便 缺点：过程控制、大型化等方面有待改进
1.2发酵液的前处理
1.2.1 发酵液的复杂组成/特点
(3) 重结晶法
原理
利用目标化合物与杂质在溶剂系统中溶解性的差异来 纯化。目标产物过饱和析出，杂质全部或大部分留在母 液中。
1.
2.
直接从粗提物或粗组分中重结晶对于微生物来说较少见， 植物化学成份研究中常用于高含量组分的初步纯化 分离纯化过程中（难分离）精细组分的重结晶或制备Xray衍射所需单晶（常用手段）
(4) 色素脱除
植物提取物、光合细菌或微藻发酵产物含较多色素，一般 价值不高且影响分离，可先除去。 方法： 1) 叶绿素易溶于氯仿、乙醚、石油醚等低极性溶剂, 可从水相中萃取除去 2）色素一般分子量较大，可用大孔吸附树脂或凝胶 柱除去 3）色素一般极性也较小，用短C18柱可除去
(5) 膜分离法
第一讲 发酵、前处理与传统分离方法
一、发酵培养与提取
培养基：碳源/能源、氮源、生长因子、无机盐、水 生长曲线及其与次生代谢关系
迟滞期、指数期、稳定期、衰亡期
种子对发酵的影响
1.1微生物大规模发酵培养的方式
(1) 液体静置培养（实验室规模） 适用：丝状真菌（三角烧瓶，好氧） 厌氧细菌（密封瓶） 优点：经济，无需专门设备 缺点：生长相对缓慢
两种方法相结合，以活性引导为主线，兼顾系统分离
基本原则
尽量快速 低温
旋转蒸发（一般低于50摄氏度）；冷冻干燥；样品低温保存
避光 防氧化
旋转蒸发；有些样品需氮气保护
溶剂尽量不破坏天然成分
丙酮（与二醇反应成缩酮）；乙酸乙酯（成酯）；氯仿（酸性）
2.1 传统的分离方法
(1)萃取/溶剂分配法
重结晶方法（达到过饱和方法） 1）加热－冷却法（单一溶剂或混合溶剂，对于天然产物不宜过热）
选溶剂：取少量产物放人一支试管中，滴人约10倍体积/质量比的溶剂，
震荡下观察产物是否溶解，若不加热很快溶解，说明产物在此溶剂中溶解 度太大，不适合作此产物重结晶的溶剂;若加热还不溶解，可补加溶剂，当 溶剂量大于40倍一产物仍不溶解，则说明此溶剂也不适宜。如所选择的溶 剂能在10~40倍体积加热的情况下使产物全部溶解，并在冷却后能析出较 多晶体，说明此溶剂适合作为此产物重结晶的溶剂。 方法：热溶饱和再加20％溶剂，(预热漏斗抽滤除杂)，冷却结晶，抽滤，尽量 少量溶剂洗涤
(2) 摇瓶培养（实验室规模） 适用：细菌、放线菌、真菌 （厌氧菌不太适宜摇瓶培养，密封 瓶一般体积、重量过大） 优点：传质好、溶氧充分，从而生长迅 速、周期短 缺点：要进行大规模发酵需要大量摇床， 占用空间大。