1. Экстракция водорастворимых биологически активных соединений
Принципы процесса:
Водорастворимые соединения (например, алкалоиды, пептиды, углеводы) имеют высокую растворимость в воде и низкую в органических растворителях.
Экстракция начинается с растворения образца в смеси, содержащей воду. Затем добавляется органический растворитель, не смешивающийся с водой (например, хлороформ, этилацетат).
Биологически активные соединения, растворимые в воде, остаются в водной фазе, а нежелательные примеси переходят в органический слой.
Процедура в делительной воронке:
Поместить смесь воды и органического растворителя в воронку.
Встряхнуть воронку для эффективного контакта фаз, не забывая выпускать давление.
Дать фазам разделиться и собрать водный слой, содержащий целевые соединения.
Лабораторные и промышленные установки:
Лабораторные: Делительная воронка (100–1000 мл), центрифуги, аппараты для встряхивания.
Промышленные: Колонны противоточной экстракции, экстракторы с мешалками, аппараты с пульсирующими потоками.
В промышленных масштабах важна автоматизация и контроль параметров, таких как температура, рН и объем фаз.
Для экстракции водорастворимых БАС в качестве растворителя используется ВОДА.
При экстракции по методу Сокслета обычно приходится решать две основные проблемы: во время почти всего периода экстракции экстракт находится при температуре кипения растворителя, что может привести к разложению термически неустойчивых анализируемых веществ, и получаемый экстракт обычно сильно разбавлен растворителем.
(ЧАЙ)
34.Экстракция жирорастворимых биологически активных соединений, лабораторные и промышленные установки и аппараты.
2. Экстракция жирорастворимых биологически активных соединений
Принципы процесса:
Жирорастворимые соединения (например, витамины A, D, E, K, жирные кислоты, стероиды) обладают высокой растворимостью в органических растворителях (например, гексане, толуоле) и низкой — в воде.
Образец сначала растворяется в органическом растворителе, после чего добавляется вода или буферный раствор для удаления водорастворимых примесей.
Процедура в делительной воронке:
Растворить образец в органическом растворителе и поместить его в делительную воронку.
Добавить водную фазу для удаления гидрофильных примесей.
Встряхнуть воронку для взаимодействия фаз, выпуская давление.
Собрать органическую фазу, содержащую целевые жирорастворимые соединения.
Лабораторные и промышленные установки:
Лабораторные: Делительная воронка (обычно объемом 250–1000 мл), роторы (для удаления растворителя).
Промышленные: Экстракторы с противоточными потоками, аппараты с центробежным разделением, механизированные экстракторы.
На промышленных установках используются растворители с низким уровнем токсичности, а также проводится регенерация растворителей для экономии.
Для экстракции жирорастворимых БАС в качестве растворителей используются органические жидкости ( этанол, гексан, хлороформ)
При экстракции по методу Сокслета обычно приходится решать две основные проблемы: во время почти всего периода экстракции экстракт находится при температуре кипения растворителя, что может привести к разложению термически неустойчивых анализируемых веществ, и получаемый экстракт обычно сильно разбавлен растворителем.
(НАСТОЙКА)
35.Использование диализа для очистки биополимеров. Принципы метода и аппаратурное оформление.
Диализ применяют для очистки растворов высокомолекулярных веществ от низкомолекулярных (например обессоливание) или для замены одних низкомолекулярных веществ на другие (перебуферивание).
(диализный мешок)
v Концентрация низкомолекулярных веществ – УМЕНЬШАЕТСЯ (может и практически до нуля, если постоянно заменять диализирующий раствор) или УВЕЛИЧИВАЕТСЯ (перебуферивание)
v Концентрация высокомолекулярных веществ – НЕМНОГО УМЕНЬШАЕТСЯ (из-за осмоса)
v Объем пробы – увеличивается. Плотно заполненный диализный мешок может из-за этого лопнуть (см. выше – осмотический шок эритроцитов, помещённых в дистиллят)
Аппаратурное оформление
Пластинчатый диализатор
25-35 пластин, между которыми укладывается по 2 листа полупроницаемой мембраны. Пластины играют роль каркаса, который предупреждает разрыв мембраны: до 300-400 мм рт. ст. Площадь диализной мембраны составляет 0,23-1,0 м2. Недостатки пластинчатого диализатора: для первоначального заполнения требуется большой объем крови (60-170 мл).
Диализатор типа «фильтр-пресс»
Капиллярный диализатор
Мембрана представлена множеством полых волокон.
Преимущества капиллярного диализатора: линейный поток крови, низкое сопротивление крови, малый объем заполнения (35-75 мл), малая остаточная кровопотеря при прорыве мембраны, возможность полного отмывания и повторного использования.
36.Сушка биологически активных соединений, лабораторные и промышленные установки и аппараты.
Сушка
Обычная сушка – применяется для объектов с клеточными стенками и содержащими природные антиоксиданты и стабилизаторы. Прежде всего – это растения.
Лиофилизация – применяется для бережного удаления воды (низкие температуры)
Замена на органический растворитель, который смешивается с водой без ограничений и не разрушает требуемый объект. Это могут быть спирты (метанол, этанол, изопропанол), ацетон (внимание – активный кетон) или тетрагидрофуран.