蛋白质的提取精选文档.ppt

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1、蛋白质的提取本讲稿第一页，共七十一页蛋白质的分离与纯化蛋白质的分离与纯化蛋白质的性质蛋白质的性质蛋白质分离和纯化蛋白质分离和纯化蛋白质的分离步骤蛋白质的分离步骤蛋白质的纯化方法蛋白质的纯化方法蛋白质含量的测定蛋白质含量的测定蛋白质纯度等的测定蛋白质纯度等的测定本讲稿第二页，共七十一页 蛋白质存在于生物体的组织细胞中，蛋白质存在于生物体的组织细胞中，不同的生物体组织细胞所含的蛋白质种不同的生物体组织细胞所含的蛋白质种类、数量也不尽相同。类、数量也不尽相同。一、蛋白质的性质一、蛋白质的性质本讲稿第三页，共七十一页蛋白质与多肽一样，能够发生两性离解，蛋白质与多肽一样，能够发生两性离解，也有等电点。在

2、等电点时也有等电点。在等电点时，蛋白质的溶蛋白质的溶解度最小，在电场中不移动。解度最小，在电场中不移动。在不同的在不同的pHpH环境下，蛋白质的电学性质不环境下，蛋白质的电学性质不同。在等电点偏酸性溶液中，蛋白质粒同。在等电点偏酸性溶液中，蛋白质粒子带负电荷，在电场中向正极移动；在子带负电荷，在电场中向正极移动；在等电点偏碱性溶液中，蛋白质粒子带正等电点偏碱性溶液中，蛋白质粒子带正电荷，在电场中向负极移动。这种现象电荷，在电场中向负极移动。这种现象称为蛋白质电泳称为蛋白质电泳。1、蛋白质的两性离解和电泳现象、蛋白质的两性离解和电泳现象本讲稿第四页，共七十一页由于蛋白质的分子量很大，它在水中能由

3、于蛋白质的分子量很大，它在水中能够形成胶体溶液。蛋白质溶液具有胶体够形成胶体溶液。蛋白质溶液具有胶体溶液的典型性质，如丁达尔现象、布郎溶液的典型性质，如丁达尔现象、布郎运动等。运动等。由于胶体溶液中的蛋白质不能通过半透由于胶体溶液中的蛋白质不能通过半透膜，因此可以应用透析法将非蛋白的小膜，因此可以应用透析法将非蛋白的小分子杂质除去。分子杂质除去。2 2、蛋白质的胶体性质、蛋白质的胶体性质本讲稿第五页，共七十一页蛋白质胶体溶液的稳定性与它的分子量大蛋白质胶体溶液的稳定性与它的分子量大小、所带的电荷和水化作用有关。小、所带的电荷和水化作用有关。改变溶液的条件，将影响蛋白质的溶解性改变溶液的条件，将

4、影响蛋白质的溶解性质质在适当的条件下，蛋白质能够从溶液中沉在适当的条件下，蛋白质能够从溶液中沉淀出来。淀出来。3 3、蛋白质的沉淀作用、蛋白质的沉淀作用本讲稿第六页，共七十一页在温和条件下，通过改变溶液的在温和条件下，通过改变溶液的pHpH或电荷或电荷状况，使蛋白质从胶体溶液中沉淀分离。状况，使蛋白质从胶体溶液中沉淀分离。在沉淀过程中，结构和性质都没有发生变在沉淀过程中，结构和性质都没有发生变化，在适当的条件下，可以重新溶解形化，在适当的条件下，可以重新溶解形成溶液，所以这种沉淀又称为非变性沉成溶液，所以这种沉淀又称为非变性沉淀。淀。可逆沉淀是分离和纯化蛋白质的基本方法，可逆沉淀是分离和纯化蛋

5、白质的基本方法，如等电点沉淀法、盐析法和有机溶剂沉如等电点沉淀法、盐析法和有机溶剂沉淀法等。淀法等。可逆沉淀可逆沉淀本讲稿第七页，共七十一页在强烈沉淀条件下，不仅破坏了蛋白质胶在强烈沉淀条件下，不仅破坏了蛋白质胶体溶液的稳定性，而且也破坏了蛋白质体溶液的稳定性，而且也破坏了蛋白质的结构和性质，产生的蛋白质沉淀不可的结构和性质，产生的蛋白质沉淀不可能再重新溶解于水。能再重新溶解于水。由于沉淀过程发生了蛋白质的结构和性质由于沉淀过程发生了蛋白质的结构和性质的变化，所以又称为变性沉淀。的变化，所以又称为变性沉淀。如加热沉淀、强酸碱沉淀、重金属盐沉淀如加热沉淀、强酸碱沉淀、重金属盐沉淀和生物碱沉淀等都

6、属于不可逆沉淀。和生物碱沉淀等都属于不可逆沉淀。不可逆沉淀不可逆沉淀本讲稿第八页，共七十一页蛋白质的性质与它们的结构密切相关。某蛋白质的性质与它们的结构密切相关。某些物理或化学因素，能够破坏蛋白质的些物理或化学因素，能够破坏蛋白质的结构状态，引起蛋白质理化性质改变并结构状态，引起蛋白质理化性质改变并导致其生理活性丧失。这种现象称为蛋导致其生理活性丧失。这种现象称为蛋白质的变性白质的变性。4 4、蛋白质的变性、蛋白质的变性本讲稿第九页，共七十一页蛋白质的变性蛋白质的变性变性蛋白质通常都是固体状态物质，不溶于水和其它溶剂，变性蛋白质通常都是固体状态物质，不溶于水和其它溶剂，也不可能恢复原有蛋白质所

7、具有的性质。所以，蛋白质的也不可能恢复原有蛋白质所具有的性质。所以，蛋白质的变性通常都伴随着不可逆沉淀。引起变性的主要因素是热、变性通常都伴随着不可逆沉淀。引起变性的主要因素是热、紫外光、激烈的搅拌以及强酸和强碱等。紫外光、激烈的搅拌以及强酸和强碱等。本讲稿第十页，共七十一页大部分蛋白质均含有带芳香环的苯丙氨酸、大部分蛋白质均含有带芳香环的苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸。酪氨酸和色氨酸。这三种氨基酸的在这三种氨基酸的在280280nm nm 附近有最大吸附近有最大吸收。因此，大多数蛋白质在收。因此，大多数蛋白质在280280nm nm 附近附近显示强的吸收。显示强的吸收。利用这个性质，可以对蛋白质进

8、行定性鉴利用这个性质，可以对蛋白质进行定性鉴定。定。5 5、蛋白质的紫外吸收、蛋白质的紫外吸收本讲稿第十一页，共七十一页 要研究某种蛋白质的结构、性质和功要研究某种蛋白质的结构、性质和功能，就必须将这种蛋白质从组织细胞中分能，就必须将这种蛋白质从组织细胞中分离、纯化出来。因此，蛋白质的分离与纯离、纯化出来。因此，蛋白质的分离与纯化技术便成为蛋白质研究的重要技术。化技术便成为蛋白质研究的重要技术。二、蛋白质分离和纯化二、蛋白质分离和纯化本讲稿第十二页，共七十一页研究蛋白质的结构、性质和功能，首先需研究蛋白质的结构、性质和功能，首先需要得到纯的蛋白质样品。要得到纯的蛋白质样品。(1)(1)蛋白质来

9、源：微生物细胞、动物细胞和蛋白质来源：微生物细胞、动物细胞和植物细胞；植物细胞；(2)(2)随时测定蛋白质活性并检测蛋白质含量。随时测定蛋白质活性并检测蛋白质含量。(3)(3)分离和纯化过程都必须在温和的条件下分离和纯化过程都必须在温和的条件下进行。进行。本讲稿第十三页，共七十一页(1)(1)生物组织的生物组织的机械破碎机械破碎。常用的方法有研磨法、超声波法。常用的方法有研磨法、超声波法和酶解法等。和酶解法等。(2)(2)根据蛋白质的特性，选择不同的溶剂进行根据蛋白质的特性，选择不同的溶剂进行抽提抽提。水溶性蛋白水溶性蛋白用用中性缓冲溶液（透析液）中性缓冲溶液（透析液）抽提，抽提，酸性蛋酸性蛋

10、白白用用稀碱性溶液稀碱性溶液抽提，抽提，脂溶性蛋白脂溶性蛋白用用有机溶剂有机溶剂抽提等。抽提等。(3)(3)粗提粗提:离心除去固体杂质后，可通过沉淀法、超滤法、离心除去固体杂质后，可通过沉淀法、超滤法、萃取法等处理，得到蛋白质粗制品。萃取法等处理，得到蛋白质粗制品。(4)(4)提纯提纯：可用层析法、电泳法等进行提纯。：可用层析法、电泳法等进行提纯。(5)(5)成品加工：测定蛋白质的性质并干燥成成品。成品加工：测定蛋白质的性质并干燥成成品。1蛋白质的分离步骤蛋白质的分离步骤本讲稿第十四页，共七十一页血红血红蛋白提取和分离步骤蛋白提取和分离步骤具具体体操操作作步步骤骤（一）（一）（二）（二）（三）

11、（三）（四）（四）本讲稿第十五页，共七十一页血血液液血血 浆浆水水 分分固体物质固体物质血浆蛋白血浆蛋白无机盐无机盐磷磷 脂脂葡萄糖等葡萄糖等血细胞血细胞白细胞白细胞血小板血小板红细胞红细胞（最多最多）血红蛋白血红蛋白 （）9090血液组成成分血液组成成分本讲稿第十六页，共七十一页1.洗涤红细胞洗涤红细胞1.1 洗涤的目的：洗涤的目的：洗去血液中血浆及血小板等中的洗去血液中血浆及血小板等中的杂蛋白杂蛋白1.2 洗涤过程：洗涤过程：血液血液100mL3g柠檬酸钠柠檬酸钠低速离心低速离心2 min红细胞红细胞血血 浆浆吸出血浆吸出血浆红细胞红细胞5倍体积倍体积生理盐水生理盐水缓慢搅拌缓慢搅拌10m

12、in重复洗涤重复洗涤3次，直至上清液没有次，直至上清液没有防止破坏红防止破坏红细胞，使血细胞，使血红蛋白流失红蛋白流失（一）样品处理（一）样品处理黄色黄色本讲稿第十七页，共七十一页2.血红蛋白的释放血红蛋白的释放原理：红细胞渗透作用吸水涨破，释放血红蛋白原理：红细胞渗透作用吸水涨破，释放血红蛋白本讲稿第十八页，共七十一页3.分离血红蛋白溶液分离血红蛋白溶液分离过程：分离过程：红细胞红细胞混合液混合液离心管离心管甲苯层甲苯层脂类物质脂类物质血红蛋白层血红蛋白层破碎物沉淀层破碎物沉淀层高速离心高速离心10min 滤纸滤纸过滤过滤脂类物质脂类物质沉淀物沉淀物烧杯烧杯分液分液漏斗漏斗本讲稿第十九页，共

13、七十一页20mmol/L磷酸缓冲液磷酸缓冲液透析的目的是什么？透析的目的是什么？1mL1mL1mL去除血红蛋白中的小分子杂质去除血红蛋白中的小分子杂质（二）粗分离（二）粗分离透析血红蛋白透析血红蛋白本讲稿第二十页，共七十一页注意事项注意事项（1）生理盐水作用？）生理盐水作用？（3）两次离心的差异？）两次离心的差异？（4）透析袋的作用机理？）透析袋的作用机理？模拟红细胞生存环境，保持红细胞结构完整。模拟红细胞生存环境，保持红细胞结构完整。破碎红细胞；溶解细胞膜破碎红细胞；溶解细胞膜释放血红蛋白。释放血红蛋白。前慢后快，前短后长。前慢后快，前短后长。渗透作用渗透作用（2）蒸馏水和甲苯的作用？）蒸馏

14、水和甲苯的作用？本讲稿第二十一页，共七十一页离心沉降法离心沉降法凝胶色谱法凝胶色谱法萃取法萃取法层析法层析法电泳法电泳法（三）纯化（三）纯化本讲稿第二十二页，共七十一页1.1.凝胶色谱法凝胶色谱法（1）原理：）原理：（2 2）材料：凝胶）材料：凝胶大分子通过多孔凝胶颗粒的间隙，路程短，流动快；大分子通过多孔凝胶颗粒的间隙，路程短，流动快；小分子穿过多孔凝胶颗粒的内部，路程长，流动慢。小分子穿过多孔凝胶颗粒的内部，路程长，流动慢。凝胶是凝胶是微小的多孔性球体微小的多孔性球体，如，如葡聚糖或琼脂糖葡聚糖或琼脂糖。内部有。内部有许多贯穿的许多贯穿的通道通道.根据相对根据相对分子质量的大小分子质量的大

15、小分离蛋白质的方法分离蛋白质的方法概念：概念：凝胶色谱法纯化蛋白质凝胶色谱法纯化蛋白质本讲稿第二十三页，共七十一页洗脱：从色谱柱上端不断注入缓冲液，洗脱：从色谱柱上端不断注入缓冲液，促使蛋白质分子的差速流动。促使蛋白质分子的差速流动。混合物混合物上上 柱柱洗洗脱脱大分子流动快大分子流动快小分子流动慢小分子流动慢收收 集集大分子大分子收收 集集小分子小分子 本讲稿第二十四页，共七十一页本讲稿第二十五页，共七十一页1）原理：）原理：不同蛋白质的不同蛋白质的带电性质带电性质（正电荷或负电荷）（正电荷或负电荷）、电量、形状、电量、形状和大小和大小不同，在电场中受到的作用力不同，在电场中受到的作用力大小

16、、方向、阻力大小、方向、阻力不不同，导致不同蛋白质在电场中的同，导致不同蛋白质在电场中的运动方向运动方向和和运动速度运动速度不同。不同。电泳：电泳：带电粒子在电场的作用下发生迁移的过程带电粒子在电场的作用下发生迁移的过程（四）纯度鉴定（四）纯度鉴定电泳电泳本讲稿第二十六页，共七十一页2）电泳结果分析）电泳结果分析如果出现一个条带：样品中含有如果出现一个条带：样品中含有一个分子质量级别一个分子质量级别多肽；多肽；如果出现两个条带：样品中含有如果出现两个条带：样品中含有两个分子质量级别两个分子质量级别多肽。多肽。本讲稿第二十七页，共七十一页由由弱酸弱酸和相应的和相应的强碱弱酸盐强碱弱酸盐溶解于溶解

17、于水水中。中。如如H2CO3/NaHCO3，NaH2PO4/Na2HPO4等等3）缓冲溶液洗脱剂缓冲溶液洗脱剂 作用：作用：配制：配制：调节酸和盐的用量，可配制不同调节酸和盐的用量，可配制不同pH的缓冲液。的缓冲液。抵制外界酸碱对溶液抵制外界酸碱对溶液pH的干扰而保持的干扰而保持 pH稳定。稳定。思考：如何配制不同思考：如何配制不同PH值不同的缓冲液？值不同的缓冲液？本讲稿第二十八页，共七十一页实验四实验四 血清蛋白醋酸血清蛋白醋酸纤维薄膜电泳纤维薄膜电泳【目的要求目的要求】1、掌握电泳技术的一般原理和基本操作过程。2、熟悉血清中蛋白分类以及电泳分离操作。本讲稿第二十九页，共七十一页【实验原理

18、实验原理】1.1.电泳：是指带电粒子在电场中向本身所带电电泳：是指带电粒子在电场中向本身所带电荷相反的电极移动的现象。荷相反的电极移动的现象。在一定在一定pHpH条件下，不同的蛋白质由于具条件下，不同的蛋白质由于具有不同的等电点而带不同性质的电荷，因而有不同的等电点而带不同性质的电荷，因而在一定的电场中它们的移动方向和移动速度在一定的电场中它们的移动方向和移动速度也不同，它们的电泳迁移率不同。也不同，它们的电泳迁移率不同。本讲稿第三十页，共七十一页V=EQ/(6r)M=V/E=Q/(6r)V V：电泳速度：电泳速度 M M：迁移率：迁移率E E：电场强度：电场强度 Q Q：颗粒带电荷量：颗粒带

19、电荷量r r：球形分子半径：球形分子半径 ：介质粘度：介质粘度本讲稿第三十一页，共七十一页【实验原理实验原理】2.2.影响电泳的因素：影响电泳的因素：内在因素：内在因素：蛋白所带净电荷的量、蛋白蛋白所带净电荷的量、蛋白的大小和形状的大小和形状 外界因素：外界因素：电场强度、溶液的电场强度、溶液的pHpH值、溶值、溶液的离子强度和电渗现象液的离子强度和电渗现象本讲稿第三十二页，共七十一页影响蛋白质分子运动速度的因素影响蛋白质分子运动速度的因素决定决定运动方向运动方向电场电场作用力作用力形成形成阻力阻力决定决定运动速率运动速率电荷性质电荷性质电荷量电荷量分子形状分子形状分子大小分子大小本讲稿第三十

20、三页，共七十一页3.3.醋酸纤维素溶于有机溶剂（如：丙酮、氯仿、氯乙烯、醋酸纤维素溶于有机溶剂（如：丙酮、氯仿、氯乙烯、乙酸乙酯等）后，乙酸乙酯等）后，涂抹成均匀的薄膜涂抹成均匀的薄膜则成为醋酸纤维则成为醋酸纤维素薄膜。该膜具有均一的泡沫状的结构，厚度约为素薄膜。该膜具有均一的泡沫状的结构，厚度约为120120m m，有很强的通透性，对分子移动阻力很小。该，有很强的通透性，对分子移动阻力很小。该薄膜电泳具有微量、快速、简便、分辨力高，对样品薄膜电泳具有微量、快速、简便、分辨力高，对样品无拖尾和吸附现象等优点无拖尾和吸附现象等优点本讲稿第三十四页，共七十一页血清蛋白参考值血清蛋白参考值等电点分子

21、量（kDa）占总蛋白的百分数(%)清蛋白4.646961711球蛋白5.06200342球蛋白5.06300610球蛋白5.1290150711球蛋白6.85156950918本讲稿第三十五页，共七十一页4.4.经醋酸纤维素薄膜电泳可将血清蛋白按电泳速度分为经醋酸纤维素薄膜电泳可将血清蛋白按电泳速度分为5 5条区带，从正极端依次为清蛋白、条区带，从正极端依次为清蛋白、11球蛋白、球蛋白、22球球蛋白、蛋白、球蛋白及球蛋白及球蛋白，经染色可计算出各蛋白质球蛋白，经染色可计算出各蛋白质的百分含量。的百分含量。本讲稿第三十六页，共七十一页【实验器材实验器材】1.DYY-6C1.DYY-6C型型 双稳

22、定时电泳仪和双稳定时电泳仪和DYY-DYY-型电泳槽型电泳槽2.2.醋酸纤维薄膜（醋酸纤维薄膜（2 cm8cm2 cm8cm）：）：1 1片片/人。人。3.3.培养皿：一排桌子公用培养皿：一排桌子公用5 5套，包括平衡、染色各套，包括平衡、染色各用一套，漂洗用用一套，漂洗用3 3套。套。4.4.点样器：载玻片点样器：载玻片。5.5.滤纸：公用。滤纸：公用。6.6.镊子：一个镊子：一个/组。组。本讲稿第三十七页，共七十一页【实验试剂实验试剂】1 1、巴比妥、巴比妥-巴比妥钠缓冲液巴比妥钠缓冲液(pH8.6(pH8.6，0.07 0.07 mol/Lmol/L，离子强度，离子强度0.06)0.06

23、)2 2、0.5%0.5%氨基黑氨基黑10B10B染色液染色液3 3、漂洗液、漂洗液本讲稿第三十八页，共七十一页1.1.浸泡浸泡 将将28 cm28 cm醋酸纤维薄膜置于电泳缓冲液中，浸醋酸纤维薄膜置于电泳缓冲液中，浸泡泡15 min15 min左右，至完全浸透，方可用于点样。左右，至完全浸透，方可用于点样。【实验操作实验操作】本讲稿第三十九页，共七十一页 2.2.点样点样 用镊子取出浸透的薄膜，夹在两层粗滤纸内用镊子取出浸透的薄膜，夹在两层粗滤纸内吸干吸干多多余的缓冲液，迎光判断光面与余的缓冲液，迎光判断光面与无光泽面无光泽面。用边缘整齐的。用边缘整齐的玻片沾取玻片沾取少量少量无溶血血清，垂

24、直按压于醋纤膜无溶血血清，垂直按压于醋纤膜标号标号一端一端约约1.5-21.5-2处处(约约2 23l)3l)本讲稿第四十页，共七十一页3.3.电电 泳泳 将将点样端点样端的薄膜平贴在的薄膜平贴在阴极阴极滤纸桥上（滤纸桥上（点样面朝点样面朝下下），另一端平贴在阳极滤纸桥上），另一端平贴在阳极滤纸桥上(见下图见下图)。要求薄。要求薄膜膜紧贴紧贴滤纸桥并滤纸桥并绷直绷直，中间不能下垂。，中间不能下垂。平衡片刻平衡片刻(2-3min)(2-3min)；使其自然充满缓冲液；而后；使其自然充满缓冲液；而后电压电压120V120V，电流，电流0.40.40.6mA/0.6mA/，通电，通电4545分钟。分

25、钟。本讲稿第四十一页，共七十一页4.4.染色染色：电泳完毕后将薄膜取下电泳完毕后将薄膜取下,放在含氨基黑放在含氨基黑10B10B染色液的培养染色液的培养皿中浸泡皿中浸泡3-5 min3-5 min本讲稿第四十二页，共七十一页5.5.漂洗漂洗：将薄膜从染色液中取出后移置漂洗液中漂洗数次将薄膜从染色液中取出后移置漂洗液中漂洗数次(3-4(3-4次次)，直至条带清晰直至条带清晰为止，可得到色带清晰的电泳图为止，可得到色带清晰的电泳图谱谱 。本讲稿第四十三页，共七十一页6.6.记录和分析实验结果记录和分析实验结果漂洗完毕后将薄膜取出漂洗完毕后将薄膜取出,放在滤纸上。将薄膜上的放在滤纸上。将薄膜上的5

26、5条色带根据其颜色深浅、形状、大小及相对位置进行条色带根据其颜色深浅、形状、大小及相对位置进行描述、记录在预习本上，并判断分析其结果。描述、记录在预习本上，并判断分析其结果。本讲稿第四十四页，共七十一页【注意事项注意事项】1 1、点样前，应将薄膜表面多余的缓冲液用滤纸吸去，吸水量以不干不湿为宜。、点样前，应将薄膜表面多余的缓冲液用滤纸吸去，吸水量以不干不湿为宜。2 2、薄膜的浸润与选择正确膜面是电泳成败的关键之一。、薄膜的浸润与选择正确膜面是电泳成败的关键之一。3 3、点样应点在薄膜的毛面上，点样量要、点样应点在薄膜的毛面上，点样量要适量适量，不宜过多或过少。，不宜过多或过少。4.4.手尽量不

27、要触及薄膜，用镊子夹取。手尽量不要触及薄膜，用镊子夹取。5 5、点样时，动作要轻、稳，用力不能太大，以免损坏膜、点样时，动作要轻、稳，用力不能太大，以免损坏膜 片或印出凹陷影响电泳区带分离片或印出凹陷影响电泳区带分离效果。效果。垂直点样。垂直点样。6 6、电泳时应将薄膜的、电泳时应将薄膜的点样端点样端置于电泳槽的置于电泳槽的负极端负极端，且，且点样面向下点样面向下。7 7、电泳开始后，不能再取放薄膜，以防触电。如必需进行，要先关闭电源。、电泳开始后，不能再取放薄膜，以防触电。如必需进行，要先关闭电源。8 8、应控制染色时间。时间长，薄膜底色不易脱去；时间太短，着色不易区分，、应控制染色时间。时

28、间长，薄膜底色不易脱去；时间太短，着色不易区分，或造成条带染色不均匀，必要时可进行复染。或造成条带染色不均匀，必要时可进行复染。本讲稿第四十五页，共七十一页【思考题思考题】电泳图谱清晰的关键是什么？如何正确操作？电泳图谱清晰的关键是什么？如何正确操作？本讲稿第四十六页，共七十一页本节内容目标：血红蛋白的分离和纯化本节内容目标：血红蛋白的分离和纯化获获取取红细胞红细胞（离心）（离心）破碎红细胞，释破碎红细胞，释放血红蛋白放血红蛋白从各从各红细胞红细胞的成分的成分中获中获取血红蛋白取血红蛋白（离心）（离心）初步纯化初步纯化血红蛋白血红蛋白（透析）（透析）本讲稿第四十七页，共七十一页从生物材料中提取

29、某些特定成分从生物材料中提取某些特定成分本讲稿第四十八页，共七十一页背景知识背景知识早在古代，人类就已发现芳香气味的早在古代，人类就已发现芳香气味的植株或花卉能使人神清气爽，将这些植物植株或花卉能使人神清气爽，将这些植物制成干品后，可当做药物和香料使用。但制成干品后，可当做药物和香料使用。但是，植物香料易挥发，不易储存。欧洲中是，植物香料易挥发，不易储存。欧洲中世纪香料贸易的发展，促成了植物芳香油世纪香料贸易的发展，促成了植物芳香油提取技术的诞生。提取技术的诞生。本讲稿第四十九页，共七十一页1616世纪，制备植物芳香油的技术已世纪，制备植物芳香油的技术已相当成熟。相当成熟。1919世纪，有机化

30、学迅速发展，世纪，有机化学迅速发展，人们通过分析植物芳香油的化学成分，找人们通过分析植物芳香油的化学成分，找到了芳香的根源，进而合成了人造香料。到了芳香的根源，进而合成了人造香料。如今，植物芳香油广泛地应用于轻工、化如今，植物芳香油广泛地应用于轻工、化妆品、饮料和食品制造的方面。妆品、饮料和食品制造的方面。本讲稿第五十页，共七十一页基础知识基础知识动物：动物：植物：植物：微生物：微生物：主要来源于麝、灵猫、主要来源于麝、灵猫、海狸和抹香鲸等海狸和抹香鲸等天然香料的来源天然香料的来源根、茎、叶、花、果实、根、茎、叶、花、果实、种子种子真菌真菌本讲稿第五十一页，共七十一页植物芳香油的物理性质植物芳

31、香油的物理性质:植物芳香油的化学本质植物芳香油的化学本质:具有很强的挥发性具有很强的挥发性主要包括萜类化合物及其衍生物主要包括萜类化合物及其衍生物本讲稿第五十二页，共七十一页植物芳香油的提取方法：植物芳香油的提取方法：植物芳香油选择方法的依据：植物芳香油选择方法的依据：根据植物原料的特点来决定根据植物原料的特点来决定蒸馏、蒸馏、压榨压榨、萃取萃取本讲稿第五十三页，共七十一页提取植物芳香油的常用方法：提取植物芳香油的常用方法：提取植物芳香油常用方法的原理：提取植物芳香油常用方法的原理：水蒸气蒸馏法水蒸气蒸馏法：水中蒸馏法、水上蒸馏法、水气蒸馏法水中蒸馏法、水上蒸馏法、水气蒸馏法利用水蒸气将挥发性

32、较强的植物芳香油携利用水蒸气将挥发性较强的植物芳香油携带出来，形成油水混合物，冷却后，油水混带出来，形成油水混合物，冷却后，油水混合物又重新分出油层和水层合物又重新分出油层和水层本讲稿第五十四页，共七十一页水中蒸馏适于某些鲜花、破碎水中蒸馏适于某些鲜花、破碎果皮和不易粘结的原料。但水中蒸果皮和不易粘结的原料。但水中蒸馏精油中的酯类成分易水解，所以馏精油中的酯类成分易水解，所以含酯类高的香料植物不能采用这种含酯类高的香料植物不能采用这种方法。方法。1.1.水中蒸馏水中蒸馏本讲稿第五十五页，共七十一页又称隔水蒸又称隔水蒸馏，是把原料置于蒸，是把原料置于蒸馏锅内的内的筛板上，板上，筛板下盛放一定水量

33、以板下盛放一定水量以满足足蒸蒸馏操作所需的足操作所需的足够的的饱和蒸汽，水和蒸汽，水层高高度以水沸度以水沸腾时不不溅湿原料底湿原料底层为原原则。2.2.水上蒸馏水上蒸馏本讲稿第五十六页，共七十一页水上蒸馏应用较广，大面积种植的水上蒸馏应用较广，大面积种植的芳香植物为薄荷、香茅、桉树叶等都用芳香植物为薄荷、香茅、桉树叶等都用水上蒸馏提取精油；此法也适用于粉碎水上蒸馏提取精油；此法也适用于粉碎后的干燥原料包括某些干花。后的干燥原料包括某些干花。本讲稿第五十七页，共七十一页是由外来的锅炉蒸汽直接进行蒸馏。通常是由外来的锅炉蒸汽直接进行蒸馏。通常在筛板下锅底部位装有一条开小孔的环形管，在筛板下锅底部位

34、装有一条开小孔的环形管，锅炉来的蒸汽通过小孔直接喷出。通过筛板的锅炉来的蒸汽通过小孔直接喷出。通过筛板的筛孔进入原料层加热原料。由锅炉来的蒸汽是筛孔进入原料层加热原料。由锅炉来的蒸汽是具有一定蒸汽压力，温度较高而含湿量又较低具有一定蒸汽压力，温度较高而含湿量又较低的饱和蒸汽，能很快加热料层，因此，对干料的饱和蒸汽，能很快加热料层，因此，对干料加热蒸馏时，干料必须在装锅前预先湿透。直加热蒸馏时，干料必须在装锅前预先湿透。直接蒸汽蒸馏，其蒸馏速度快，温度高，可缩短接蒸汽蒸馏，其蒸馏速度快，温度高，可缩短蒸馏时间，高沸点的成分可蒸出，出油率高。蒸馏时间，高沸点的成分可蒸出，出油率高。3.3.直接蒸汽

35、蒸馏直接蒸汽蒸馏本讲稿第五十八页，共七十一页 因为水中蒸馏会导致原料焦糊和有效因为水中蒸馏会导致原料焦糊和有效成分水解等问题成分水解等问题原因：原因：提取柑橘芳香油的方法：提取柑橘芳香油的方法：通常用通常用压榨法压榨法本讲稿第五十九页，共七十一页萃取法的萃取法的原理原理：将粉碎、干燥的植物原料用有机溶将粉碎、干燥的植物原料用有机溶剂浸泡，使芳香油溶解在有机溶剂中的剂浸泡，使芳香油溶解在有机溶剂中的方法。芳香油溶解于有机溶剂后，只需方法。芳香油溶解于有机溶剂后，只需蒸发出有机溶剂，就可以获得纯净的植蒸发出有机溶剂，就可以获得纯净的植物芳香油了。物芳香油了。本讲稿第六十页，共七十一页比较项目比较项

36、目实验原理实验原理方法步骤方法步骤适用范围适用范围水蒸气水蒸气蒸馏法蒸馏法萃取法萃取法压榨法压榨法利用水蒸气将挥发利用水蒸气将挥发性较强的植物芳香性较强的植物芳香油携带出来油携带出来使芳香油溶解在有机使芳香油溶解在有机溶剂中，蒸发后得到溶剂中，蒸发后得到芳香油芳香油通过机械加压，通过机械加压，压榨出果皮中的压榨出果皮中的芳香油芳香油水蒸汽蒸馏水蒸汽蒸馏分离油层分离油层除水过滤除水过滤粉碎、干燥粉碎、干燥萃取、过滤萃取、过滤浓缩浓缩石灰水浸泡、石灰水浸泡、漂洗漂洗压榨过滤静置压榨过滤静置再次过滤再次过滤提取玫瑰油、薄提取玫瑰油、薄荷油等挥发性强荷油等挥发性强的芳香油的芳香油原料颗粒尽可原料颗粒尽

37、可能细小，能充能细小，能充分浸泡在有机分浸泡在有机溶剂中溶剂中适用于柑橘、适用于柑橘、柠檬等易焦糊柠檬等易焦糊原料的提取原料的提取植物芳香油提取三种方法的比较植物芳香油提取三种方法的比较本讲稿第六十一页，共七十一页1 1、提取方法：、提取方法：水蒸气蒸馏法水蒸气蒸馏法一、玫瑰精油的提取：一、玫瑰精油的提取：实验设计实验设计2 2、实验设计玫瑰精油的提取装置：、实验设计玫瑰精油的提取装置：本讲稿第六十二页，共七十一页3 3、实验步骤：、实验步骤：采集玫瑰花：采集玫瑰花：采集盛花期（采集盛花期（5 5月上中旬）月上中旬）的玫瑰花，清水清洗沥干。的玫瑰花，清水清洗沥干。装入蒸馏原料：装入蒸馏原料：称

38、取称取50g50g玫瑰花放入蒸馏瓶，玫瑰花放入蒸馏瓶，添加添加200mL200mL蒸馏水。蒸馏水。安装蒸馏装置：安装蒸馏装置：所有仪器必须事先干燥，所有仪器必须事先干燥，保证无水。保证无水。加热蒸馏加热蒸馏本讲稿第六十三页，共七十一页拆卸蒸馏装置：拆卸蒸馏装置：分离油层：分离油层：蒸馏完毕，应先撤出热源，然后停止通水，蒸馏完毕，应先撤出热源，然后停止通水，最后拆卸蒸馏装置，拆卸的顺序与安装时相反。最后拆卸蒸馏装置，拆卸的顺序与安装时相反。收集锥形瓶中的乳浊液，向锥形瓶中加入质量收集锥形瓶中的乳浊液，向锥形瓶中加入质量浓度为浓度为0.1 g0.1 gmLmL的的NaClNaCl，然后将其倒入分液

39、漏斗中，用，然后将其倒入分液漏斗中，用分液漏斗将油层和水完全分开。放出玫瑰精油，用接收分液漏斗将油层和水完全分开。放出玫瑰精油，用接收瓶收集。瓶收集。除去水分：除去水分：向接收瓶加入无水向接收瓶加入无水NaNa2 2S0S04 4，24h后后过滤，得到玫瑰油。过滤，得到玫瑰油。注意事项：蒸馏时间不能过短，温度不能过高。注意事项：蒸馏时间不能过短，温度不能过高。本讲稿第六十四页，共七十一页鲜玫瑰花鲜玫瑰花+清清水水水蒸气蒸水蒸气蒸馏馏油水混合物油水混合物油水分离油水分离除水除水玫瑰油玫瑰油加无水加无水NaNa2 2SOSO4 4加加NaClNaCl氯化钠：氯化钠：促使油水混合物（乳浊液中油和水促

40、使油水混合物（乳浊液中油和水 的分离。的分离。无水硫酸钠：无水硫酸钠：吸收油层中的水分。吸收油层中的水分。实验流程示意图：实验流程示意图：本讲稿第六十五页，共七十一页压榨装置压榨装置通过机械加压，压榨出果皮通过机械加压，压榨出果皮中的芳香油中的芳香油实验原理：实验原理：实验装置：实验装置：二、橘皮精油的提取：二、橘皮精油的提取：提取方法：提取方法：压榨法压榨法本讲稿第六十六页，共七十一页实验步骤：实验步骤：橘皮的处理：橘皮的处理：在实验前一天，将新在实验前一天，将新鲜橘皮用清水清洗沥干。鲜橘皮用清水清洗沥干。石灰水浸泡：石灰水浸泡：用用pHpH大于大于1212、质量分数、质量分数为为7 78

41、8石灰水浸泡橘皮石灰水浸泡橘皮161624h24h。清水漂洗：清水漂洗：浸泡好的橘皮用流水彻底浸泡好的橘皮用流水彻底漂洗干净，沥干。漂洗干净，沥干。本讲稿第六十七页，共七十一页粉碎和压榨：粉碎和压榨：将橘皮粉碎，加入相当将橘皮粉碎，加入相当于橘皮质量于橘皮质量0.250.25的的NaHCONaHCO3 3和和5 5的的NaNa2 2S0S04 4，并调节并调节pHpH为为7 78 8。用家用榨汁机或手动压。用家用榨汁机或手动压榨机得到压榨液。榨机得到压榨液。过滤压榨液：过滤压榨液：将压榨液先用普通布将压榨液先用普通布袋过滤除去固体物和残渣，再用分液漏斗袋过滤除去固体物和残渣，再用分液漏斗或吸管

42、将上层的橘皮油分离出来。或吸管将上层的橘皮油分离出来。本讲稿第六十八页，共七十一页静置处理：静置处理：将橘皮油在将橘皮油在5 51010冰冰箱中静置箱中静置5 57d7d，使杂质沉淀，分离出上，使杂质沉淀，分离出上层澄清橘皮油。层澄清橘皮油。分析：静置处理目的：除去果蜡和水分。分析：静置处理目的：除去果蜡和水分。再次过滤：再次过滤：将下层橘皮油用滤纸过滤，将下层橘皮油用滤纸过滤，滤液与上层橘皮油合并，得到橘皮精油。滤液与上层橘皮油合并，得到橘皮精油。本讲稿第六十九页，共七十一页静置静置漂洗漂洗压榨压榨过滤过滤石灰水浸泡石灰水浸泡 再次过再次过滤滤橘皮油橘皮油提取橘皮精油的实验流程示意图：提取橘

43、皮精油的实验流程示意图：石灰水：石灰水：防止压榨时滑脱，提高出油率，降低压榨防止压榨时滑脱，提高出油率，降低压榨液黏稠度，过滤不堵塞筛眼。液黏稠度，过滤不堵塞筛眼。小苏打、硫酸钠：小苏打、硫酸钠：促进油和水的分离（用量分别为促进油和水的分离（用量分别为橘皮质量的橘皮质量的0.250.25和和5 5）。）。本讲稿第七十页，共七十一页结果分析与评价：结果分析与评价：你是否提取出了玫瑰精油或橘皮精油？你是否提取出了玫瑰精油或橘皮精油？你能描述提取出的精油的特点吗？你能描述提取出的精油的特点吗？从颜色、气味等方面来评价所提取的精油从颜色、气味等方面来评价所提取的精油的纯度和质量。玫瑰精油为浅黄色至黄色的纯度和质量。玫瑰精油为浅黄色至黄色的液体，并带有甜韵的玫瑰香；橘皮精油的液体，并带有甜韵的玫瑰香；橘皮精油为无色透明的液体，具有诱人的橘香味。为无色透明的液体，具有诱人的橘香味。本讲稿第七十一页，共七十一页