王大虎

王大虎:减压干燥

减压干燥的装置包括真空干燥器、冷凝管及真空泵。干燥器顶部经X接通冷凝管。冷凝管的另一端顺序连接吸滤瓶、干燥塔和真空泵。水蒸气在冷凝管中凝聚后滴入吸滤瓶中。干燥器内放有干燥剂可以干燥和保存样品。样品的质量应适当,以免液体起泡溢出容器,造成损失和污染真空干燥箱。

3.喷雾干燥

喷雾干燥是将料液(含水50%以上的溶液、悬浮液、浆状液等)喷成雾滴分散于热气流中,使水分迅速蒸发而成为粉粒干燥制品。

喷雾干燥的效果取决于雾滴大小。雾滴直径为10µm左右时,液体形成的液滴总面积可达600m2。表面积大,蒸发极快,干燥时间短(数秒至数十秒)。水分蒸发带走热量,还能使液滴与周围的气温迅速降低。在常压下能干燥热敏物料,因此广泛用于制备粗酶制剂、抗菌素、活性干酵母、乳粉等。按液滴雾化的方式,喷雾干燥可分为3种:机械喷雾、气流喷雾、离心喷雾。

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王大虎  4.冷冻干燥

冷冻干燥即冷冻的提取液在真空状态下,可以由固体直接变为气体升华的干燥方法。用此方法干燥样品,有效成分几乎不会破坏。其作用机理详见第九章的介绍。冻干机主要由低温干燥箱、真空泵和冷冻机构成。在冻干小体积样品时,可以将其置于玻璃真空干燥器中进行。具体做法是,把分装至小瓶中的样品冷冻后放入装有P2O5或硅胶吸水剂的真空干燥器中,连续抽真空使其达到浓缩、干燥状态。

这是一种在低温低压下脱水的干燥工艺,具有产品不变质、易长期储存、脱水彻底、易复水再生、易进行无菌操作、利于大多数热敏性的蛋白质保持活性、挥发成分损失少等优点,但其对设备要求高、投资大、干燥速率低、时间长、能耗高、产品成本高。

(三)蛋白质提取液的保存

蛋白质是具有生物活性的大分子物质,蛋白质的提取液受多种理化因素的影响而易失活,采用不同措施可防止其变性和降解。提取后的蛋白质样品保存方法大同小异,主要有液态和固态两种保存方式,同时兼顾低温保存、避光保存、添加稳定剂等保存条件。

王大虎   1.液态保存

(1)在低温下保存 蛋白质对热敏感,温度越高,稳定性越差。因此,低温保存蛋白质和酶溶液在绝大多数情况下是有利的。液态蛋白质样品在-10~-5℃保存-20℃以下冰冻保存比较理想,有时经数月或数年仍保留大部分活性。但是,蛋白质的耐热性不同,并非保存温度越低越稳定,要根据蛋白质的性质具体情况具体分析。

(2)在稳定pH下保存 多数蛋白质只有在很狭窄的pH范围内才稳定,超出此范围即迅速变性。蛋白质较稳定的pH一般在等电点。因此,酸性、中性和碱性蛋白质的稳定pH分别为pH2~6,pH6~9和pH5~10.5。酶的最稳定pH并不是酶促反应的最适pH,两者有时可相差一至数个pH单位。所以,保存液态蛋白质和酶时,应小心调到其稳定pH范围内。

王大虎  (3)浓缩保存 液态蛋白质易受水化作用的影响,保存时溶液浓度不能太稀,否则将可能引起亚基解离、表面变性。一般蛋白质在浓溶液中比较稳定。保存时间长时,还需加入防腐剂、酶抑制剂或其他稳定剂。在选择蛋白酶抑制剂时,要注意酶的酸碱性,中性蛋白酶常用EDTA;碱性蛋白酶用二-异丙基氟磷酸、PMSF;酸性蛋白酶用SDS、N-溴琥珀酰亚胺。

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