1 Лекции 19,20 Выделение продуктов метаболизма из культуральной жидкости

2 Дезинтеграция – разрушение клеток микроорганизмов путем разрыва клеточных оболочек Методы разрушения клеток: физико-механические; физико-механические; химические; химические; энзиматические; энзиматические; биологические биологические 4

3 Физическая дезинтеграция – это процесс, происходящий при высоких скоростях и сопровождающийся быстрым перемешиванием разрушаемого материала в зоне действия дезинтегрирующих сил 4

4 Химические способы дезинтеграции основаны на деструкции упорядоченных структур клеточной стенки микроорганизма 4

5 Энзиматические и биологические методы дезинтеграции 4

6 Экстракция – это процесс разделения смеси твердых или жидких веществ с помощью избирательных (селективных) растворителей (экстрагентов) Виды экстракции: Виды экстракции: твердо-жидкофазная (при которой продукт из твердой фазы переходит в жидкую) твердо-жидкофазная (при которой продукт из твердой фазы переходит в жидкую) жидко-жидкофазную (когда обеспечивается перевод продукта из одной жидкой фазы в другую, также жидкую фазу) жидко-жидкофазную (когда обеспечивается перевод продукта из одной жидкой фазы в другую, также жидкую фазу) 4

7 Эффективность экстракции повышается: подбором оптимального растворителя; подбором оптимального растворителя; многократной обработкой экстрагирующим агентом; многократной обработкой экстрагирующим агентом; подогревом экстрагирующего агента или экстрагируемой жидкости, содержащей продукт; подогревом экстрагирующего агента или экстрагируемой жидкости, содержащей продукт; понижением давления в аппарате для экстракции понижением давления в аппарате для экстракции 4

8 Классификация аппаратуры для жидко-жидкофазной экстракции: по принципу взаимодействия контактирующих фаз со ступенчатым контактом фаз – изменение состава фаз происходит скачкообразно от ступени к ступени, из которых состоит аппарат, дифференциально-контактные, в которых изменение состава фаз приближается к непрерывному по пути контактирования фаз; по способу диспергирования фаз аппараты без использования внешней энергии с применением внешней энергии (перемешивание, пульсация, приложение центробежных сил и др.); по способу разделения фаз гравитационные – разделение происходит под действием силы тяжести центробежные – разделение в поле центробежных сил. по принципу организации процесса периодические непрерывные. 4

9 Стадии экстракции смешение исходной смеси веществ экстрагентом; механическое разделение (расслаивание) двух образующихся фаз; удаление экстрагента из обеих фаз и его регенерацию с целью повторного использования. Выделение экстрагированного вещества из экстракта и одновременно регенерация экстрагента производится дистилляцией, выпариванием, кристаллизацией, высаливанием и т. п. регенерациядистилляциейвыпариванием кристаллизациейвысаливанием Экстракт – раствор извлекаемого вещества в экстрагенте Рафинат – остаток исходного раствора 4

10 Ступенчатые экстракторы (смесительно-отстойные) 4

11 Дифференциально- контактные экстракторы без подвода внешней энергии с подводом внешней энергии 4

12 4

13 4

14 4

15 Методы экстракции: Прямоточная экстракция Противоточная экстракция Перекрестно-проточная экстракция 4

16 4

17 4

18 Твердо-жидкофазная экстракция Экстракция с перемешиванием (аппараты с мешалками) Экстракция с перемешиванием (аппараты с мешалками) Экстракция в неподвижном слое (диффузоры) Экстракция в неподвижном слое (диффузоры) Экстрагент Экстракт 4

19 Декантер-осветлитель 4

20 Адсорбция - связывание выделяемого из жидкой фазы вещества поверхностью твердого тела 4

21 Разделение веществ путем хроматографии основано на их неодинаковом распределении между двумя несмешивающимися фазами Ионообменная хроматография используется для выделения ионизированных веществ из жидкости, а также для очистки нейтральных соединений от примесей ионной природы. Ионообменная хроматография используется для выделения ионизированных веществ из жидкости, а также для очистки нейтральных соединений от примесей ионной природы. Колонка наполняется гранулами адсорбента, которые несут заряженные катионные (NH4+) или анионные (SO42-) группы, способные захватывать ионы противоположного заряда.. Метод "молекулярных сит" (гель-хроматография, гель- фильтрация) основан на разделении веществ с различной молекулярной массой и диаметром частиц. Адсорбент захватывает и удерживает, например, только низкомолекулярные соединения, пропуская соединения с более высокой молекулярной массой. Метод "молекулярных сит" (гель-хроматография, гель- фильтрация) основан на разделении веществ с различной молекулярной массой и диаметром частиц. Адсорбент захватывает и удерживает, например, только низкомолекулярные соединения, пропуская соединения с более высокой молекулярной массой. Аффинная хроматография базируется на задерживании комплекса, образующегося из компонента разделяемой смеси и лиганда, который фиксирован на частицах носителя (наполнителя колонки). Аффинная хроматография базируется на задерживании комплекса, образующегося из компонента разделяемой смеси и лиганда, который фиксирован на частицах носителя (наполнителя колонки). 4

22 Ионообменная аппаратура периодически действующие аппараты с неподвижным слоем ионита; периодически действующие аппараты с неподвижным слоем ионита; непрерывно действующие аппараты с движущимся слоем ионита и с псевдоожиженным слоем ионита непрерывно действующие аппараты с движущимся слоем ионита и с псевдоожиженным слоем ионита 4

Тема следующей лекции: Выделение продуктов биосинтеза из культуральной жидкости (продолжение) Выделение продуктов биосинтеза из культуральной жидкости (продолжение) Кристаллизация Кристаллизация 23