SEPARAČNÍ METODY ÚVOD Význam SM– výskyt studovaných látek ve směsích

Prezentace na téma: "SEPARAČNÍ METODY ÚVOD Význam SM– výskyt studovaných látek ve směsích"— Transkript prezentace:

1 SEPARAČNÍ METODY ÚVOD Význam SM– výskyt studovaných látek ve směsích
Podmínka studia: Získat čistou látku Ověřit její čistotu

2 Historie SM Alchymisté: destilace, srážení, extrakce, krystalizace 20.století: LSC - chemie přírodních látek PC, IEC – chemie bílkovin AC – jednostupňová operace → antigeny Empirie → racionální přístup

3 Nobelovy ceny za SM

4 Klasifikace SM Podmínka dělení:
rozdíl aspoň v jedné fyzikální či chemické vlastnosti Podle vlastností b.v.- destilace, lyofilizace Rozpustnost – krystalizace, srážení, extrakce KD – extrakce, LLC,GLC KHA, KBOH – IEC μ – Elfo V – centrifugace, GPC, dialýza, UF Podle fází V jedné fázi – Elfo, dialýza Mezi dvěma fázemi – chromatografie, krystalizace, destilace

5 Organická chemie individuum
Volba SM Šetrnost x účinnost x ekonomika Dělení není ani teoreticky 100% ← K Hodnocení dělení: Stupeň čistoty Výtěžek [%] IZOLACE (vydělení) SEPARACE (oddělení) Organická chemie individuum Biochemie skupina látek (DĚLICÍ METODY)

6 Typicky vícestupňový postup čištění proteinu
Stupeň Celkový protein Objem Celková aktivita Specifická aktivita Výtěžek Stupeň vyčištění mg ml U U/mg % 1. Hrubý extrakt 19 200 372 192 0,01 100 1 2. Precipitace síranem amonným 5 400 74 120 0,02 62 2 3. Chromatografie na DEAE-celulose 340 103 0,29 52 29 4. Chromatografie na hydroxyapatitu 50 20 80 1,6 41 160 5.Gelová filtrace na Sephadexu G-100 6 60 10,0 30 1000

7 1. NALEZENÍ ZDROJE Ekonomické hledisko: Co nejlevnější zdroj
Co největší obsah

8 2. UVOLNĚNÍ Z TKÁNĚ desintegrace, destrukce
MECHANICKY – mlýny, kuchyňský masový mlýnek HOMOGENIZACE – s pufrem, mixer LYSE BUNĚK OSMOTICKÝM TLAKEM CHEMICKY – louh, – enzymy: lysozym, celulasa, 5. RŮZNÉ - „acetonový prášek“ Homogenizátor Pottera a Elvehjema

9 Metody desintegrace buněk

10 3. EXTRAKCE l, s  l () Teorie extrakce → výpočet výtěžku
→ LC – mnohonásobná kontinuální extrakce Volba rozpouštědla: Maximální cA SIMILIA SIMILIBUS SOLVENTUR

11 3.1. EXTRAKCE Z KAPALINY ll
Volba rozpouštědla: Minimální vzájemná rozpustnost kapalin – eluotropická řada εr, maximální Δεr Maximální D Maximální Δρ (ne emulze), minimální η, inertnost

12 EXTRAKCE Z KAPALINY výtěžek
Rozdělovací konstanta Rozdělovací koeficient KD= (aA)org./(aA)H2O D = (cA)org./(cA)H2O E (výtěžek %) ≈ D, Vorg./ VH2O, n

13 3.1.1 METODY EXTRAKCE Vytřepávání – dělička (3x)
Roztřepávání, protiproudé rozdělování

14 Protiproudé rozdělování - craigování
Průmyslové použití Rychlé, Bezodpadové Malá spotřeba rozpouštědel Matematické zpracování ↓ optimalizace procesu antibiotika, cholesterol z lanolinu

15 Vytřepávání

16 Vytřepávání

17 Izolace surového methyloxytocinu (SPOFA)
Přístroj: QUICKFIT & QUARTZ 100 jednotek 0,05% AcOH v sec.BuOH

18 Soxhletův extraktor za horka kontinuální
3.2. EXTRAKCE Z PEVNÉ LÁTKY Soxhletův extraktor za horka kontinuální

19 Moderní Soxhlet SOXTEC Tecator – nepřímé vyhřívání cirkulujícím olejem
ROVNOVÁŽNÝ EXTRAKTOR Tecator – mechanicky pro tepelně a světelně citlivé látky SOXWAVE Prolabo Fokusovaná mikrovlnná technologie Automatické Úspora času,rozpouštědel, nákladů Šetrné SOXTEC

20

21 4. SRÁŽENÍ s c 4.1.1 VYSOLOVÁNÍ IEB Rozpustnost cystinu x
I – iontová síla IEB vsolování vysolování (NH4)2SO4, Na2SO4, Na3PO4

22 Použití vysolování (NH4)2SO4
Výhody Vysoká dělící schopnost frakční vysolování Malý denaturační vliv Laciné Použití NK (30% (NH4)2SO4) BÍLKOVINY (30 – 75%) př. penicilinasa (60l →2,4kg, 4x specifická aktivita) Mastné kyseliny Sulfonové kyseliny

23 4.1.2 SRÁŽENÍ ORG. KAPALINOU Vytěsnění
organickými rozpouštědly mísitelnými s vodou Zmenšení solvatačního obalu Aceton, EtOH, MeOH, py, pro bílkoviny polyethylenglykol

24 4.2. SRÁŽENÍ ZMĚNOU pH Bílkoviny  IEB (kasein z mléka)
Adenin  Ade2SO4 + NaOH

25 4.3. TVORBOU NEROZPUSTNÝCH KOMPLEXŮ
NK (PO4-) + SEPTONEX streptomycin sulfát Denaturace těžkými kovy – Hg2+, Pb2+, Cd2+ 4.4. TEPELNÉ SRÁŽENÍ Pro termostabilní enzymy – př. kvasničná ADH