DĚLICÍ METODY I. – úvod Význam DM– výskyt studovaných látek ve směsích

Prezentace na téma: "DĚLICÍ METODY I. – úvod Význam DM– výskyt studovaných látek ve směsích"— Transkript prezentace:

1 DĚLICÍ METODY I. – úvod Význam DM– výskyt studovaných látek ve směsích
Podmínka studia: Získat čistou látku Ověřit její čistotu

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

3 Klasifikace DM 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

4 Organická chemie individuum
Volba DM 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

5 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

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

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

8 Metody desintegrace buněk

9 3. EXTRAKCE l, s  l () ll Teorie extrakce → výpočet výtěžku
→ LC – mnohonásobná kontinuální extrakce Volba rozpouštědla: Maximální cA SIMILIA SIMILIBUS SOLVENTUR ll Minimální vzájemná rozpustnost kapalin – eluotropická řada εr , maximální Δεr Maximální D Maximální Δρ (ne emulze), minimální η, inertnost

10 3.1. EXTRAKCE Z KAPALINY KD= (aA)org./(aA)H2O D = (cA)org./(cA)H2O
Rozdělovací konstanta Rozdělovací koeficient KD= (aA)org./(aA)H2O D = (cA)org./(cA)H2O E (výtěžek %) ≈ D, Vorg./VH2O, n

11 3.1.1 METODY Vytřepávání – dělička (3x)
Roztřepávání, protiproudé rozdělování

12

13

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

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

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

17 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

18

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

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

21 4.1.2 SRÁŽENÍ ORG. KAPALINOU Vytěsnění
organickými rozpouštědly mísitelnými s vodou Zmenšení solvatačního obalu Aceton, EtOH, MeOH, py, pro bílkoviny polyethylenglykol

22 4.2. SRÁŽENÍ ZMĚNOU pH Bílkoviny  IEB (kasein z mléka)
Adenin  Ade2S + NaOH

23 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