旋转蒸发浓缩仪

浓缩多肽与蛋白质你会是“旋转蒸发党”还是“冷冻干燥党”呢？多肽与蛋白质应用”多肽和蛋白质是自然界中四种基本分类的大分子之一。人们经常研究它们作为潜在的治疗药物。在合成蛋白质后，分离蛋白质是一个关键步骤。为了确保高效的分离步骤，了解两种常用干燥技术——旋转蒸发和冷冻干燥之间的差异非常重要。蛋白质在几乎所有细胞的基本过程中起着重要作用，其中大部分信息都被编码在核酸中，并由蛋白质控制。蛋白质由称为氨基酸的组成单元构成。在溶液中，蛋白质形成高度有序的三维结构，这与它们的生物功能密切相关。肽是蛋白质的较小版本，因为它们包含较少的氨基酸。尽管肽的三维结构比蛋白质的结构简单，但其生物重要性并不少于蛋白质。蛋白质和多肽在身体中负责各种生命必需功能和过程的重要分子，包括信号转导、心率调节、食物摄入和生长。它们在生物医学、生物技术、生物工程、药物发现、药物传递、化妆品和营养等领域中也被广泛应用。例如胰岛素或阿斯巴甜等分子是蛋白质和多肽在药物和食品应用中被使用的众所周知的例子。在药物开发中，蛋白质和多肽通常被认为是对抗各种疾病的有吸引力的治疗药物。在生物医学或生物化学研究中，这些生物分子可以用作定量研究的参考物质、细胞培养的生长因子和细胞因子、生化分析中的活性酶、分子移动的载体蛋白质、阻断通路的抑制剂或与抗体配对使用的抗原。通过化学合成、利用重组微生物或无细胞表达系统进行制造，以及通过从其自然环境中提取，可以实现蛋白质和多肽的制造。最适合的制造策略在很大程度上取决于所需分子的大小和化学特性。1多肽与蛋白类样品的常见浓缩法制作多肽或蛋白质需要进一步处理以达到高纯度，进行下游分析。处理步骤包括纯化、浓缩和制剂，如下图所示：浓缩步骤可以通过几种技术来完成，如喷雾干燥、旋转蒸发、并行蒸发和冻干。在这篇文章中，我们将重点介绍旋转蒸发和冻干这两种技术，并以 R-300 旋转蒸发仪和 L-200 冷冻干燥机为例，对比二者的区别，找出最合适多肽和蛋白质的浓缩方法。旋转蒸发仪自从 50 年代末期，旋转蒸发仪就被广泛应用于实验室中，它是一种已知、可靠且坚固的技术。步琦作为其发明者，一直致力于开发最高质量和最强性能的旋转蒸发仪。旋转蒸发的过程是溶剂的减压蒸发，然后溶剂蒸汽再冷凝回液体。R-300 旋转蒸发仪加热温度室温 -220℃水浴锅大小5L旋转速度10-280 rpm标准冷凝器面积1500 cm² 升降方式电动升降支持泡沫传感器/自动蒸馏传感器/蒸汽传感器支持7种不同冷凝器支持开源型 API，能接入第三方控制设备冷冻干燥冷冻干燥，又称为冻干，是一种最温和的干燥方法。冷冻干燥的原理基于物质直接从固态转变为气态的过程，称为升华。首先，将产品冷冻，然后在降低的压力环境中通过升华进行干燥。低压使冻结溶剂直接转变为蒸汽。在大多数冷冻干燥应用中，从产品中去除的溶剂是水。但是，其他溶剂如乙腈在一定程度上也可以使用。L-200 冷冻干燥机制冷能力≥ 6公斤/24 小时冷阱温度-55 摄氏度制冷面积1410 cm² 抽真空时间（至0.1mbar） ≤ 10 分钟系统最低真空度≤ 30 微米汞柱模块化干燥室，丙烯酸室/阻塞装置/加热隔板/多歧管自由组合支持 Infinite-Control TM 可远程监视样品状态2对比旋转蒸发仪和冷冻干燥机的关键参数旋转蒸发和冷冻干燥之间的主要参数区别：_旋转蒸发仪冷冻干燥机可以达到的最小压力最小可达5 mabr最小可达 0.03 mbar温度范围通常为 40-60℃室温应用范围干燥或浓缩干燥样品准备无需需预冻旋转蒸发仪蒸发不同溶剂的速度：_常压下溶剂的沸点（℃）蒸发速率（L/h）水1000.75甲醇64.71.8乙醇78.371.8* 蒸发速度测得条件：水浴锅60℃，冷却温度20℃，1L蒸发瓶，转速280 rpm通过上述的对比，再结合常见的处理步骤，我们很容易能找到合适我们多肽或蛋白质样品的浓缩方法。处理时间：旋转蒸发仪在浓缩和干燥时间上有非常明显的优势，常规实验量的反应液（1L以内），在旋转蒸发仪上可以在1小时以内处理完毕。除此之外，旋转蒸发仪免去了冷冻干燥的预冻步骤，可直接上机处理，这进一步加快了处理效率。应用范围：相对于旋转蒸发仪，冷冻干燥机在应用面上会显得狭窄很多。但其干燥样品的程度，特别是针对含水量较高的样品，冷冻干燥具有绝对的优势，这有助于后续的处理。因此在针对多肽和蛋白类化合物时，我们可以根据不同的步骤采取多种干燥手段。在纯化分离前，往往有大量的液体样品需要浓缩，才能保证样品不在分离柱内扩散，获得较好的峰型，这时我们可以采用旋转蒸发仪来处理。而在纯化分离完毕后，我们会获得高纯度的少量液体样品，此时我们就可以采用冷冻干燥来处理。温度范围：温度条件对于多肽和蛋白质类的样品至关重要，很多此类样品无法承受过多的热应力。针对这类样品，冷冻干燥机是最适合的选择，其室温的处理条件可以完全杜绝样品变性或分解的可能性。我们可以通过下图来查看最合适您的多肽和蛋白样品的浓缩方式：3多肽与蛋白浓缩的小贴士01旋转蒸发仪小贴士样品起泡：蛋白类样品在蒸发过程中极易起泡，为了避免样品暴沸，我们可以采用防暴沸传感器或者E型冷凝器。步琦 R-300 E 型冷凝器：▲R-300 E 型冷凝器E型冷凝器在冷凝器前连接了一个缓冲空腔，可以有效避免样品暴沸进入蒸发瓶内。干燥样品：在干燥样品的过程中，样品容易附着在蒸发烧瓶上，特别是蛋白类的粘性样品。为了防止这种情况发生，可以使用干燥型蒸发烧瓶。干燥蒸发烧瓶上有凸起的部分，可以减少粉末在玻璃壁上的堆积，配合 R-300 的正反转干燥模式，可以进一步避免样品凝结。▲图示：干燥型蒸发瓶02冷冻干燥机小贴士样品表面积：多肽和蛋白质的干燥速率通常取决于表面积与样品体积之比。表面积越大，样品干燥越快，因为更多的水分子可以离开基质。为了增加样品在预冻过程中的比表面积，建议使用 R-300 的杜瓦罐套件，可同时实现高效预冻和高比表面积。▲R-300 杜瓦罐套件▲经过杜瓦罐套件干燥的样品（左）具有更大的比表面积4结论相信通过以上介绍，您已经找到了最适合自己蛋白或多肽样品的浓缩与干燥的方法。如果您希望进一步为自己的应用定制一套解决方案，欢迎通过下面的联系方式咨询我们的产品专家，也可以关注我们的公众号，了解更多蛋白与多肽样品的相关信息。

一、背景介绍　　随着科学技术的不断进步，天然产物的提取与分离技术在医药、化妆品、食品等领域的应用越来越广泛。旋转蒸发仪作为一种高效的蒸发浓缩设备，被广泛应用于天然产物的提取与分离过程中。本案例将介绍旋转蒸发仪在某种天然植物精油提取过程中的应用。　　二、实验材料与方法　　1.材料：某种具有药用价值的天然植物。　　2.设备：旋转蒸发仪、圆底烧瓶、冷凝器、真空泵等。　　3.方法：　　 将天然植物进行粉碎，用有机溶剂浸泡提取。　　 过滤得到提取液，将提取液置于圆底烧瓶中。　　 将圆底烧瓶安装在旋转蒸发仪上，连接冷凝器和真空泵。　　 设定旋转蒸发仪的旋转速度、加热温度和真空度。　　 启动旋转蒸发仪，进行蒸发浓缩。　　三、实验过程与结果　　1.在实验过程中，我们观察到旋转蒸发仪的旋转功能使得提取液在烧瓶内形成薄膜，增大了蒸发面积，从而提高了蒸发效率。　　2.通过加热和真空泵的作用，溶剂快速蒸发，提取液逐渐浓缩。　　3.经过一定时间的蒸发浓缩，我们得到了富含天然植物精油的浓缩物。　　4.对浓缩物进行进一步分离纯化，最终得到高品质的天然植物精油。　　四、讨论与分析　　1.旋转蒸发仪在天然产物提取分离过程中具有优势，其旋转功能增大了蒸发面积，提高了蒸发效率，从而缩短了实验周期。　　2.通过真空泵创造负压环境，降低了溶剂的沸点，进一步提高了蒸发速度，同时避免了高温对天然产物活性的影响。　　3.旋转蒸发仪操作简便，可实现自动化控制，降低了实验人员的劳动强度。　　五、结论　　本案例通过旋转蒸发仪在某种天然植物精油提取过程中的应用，展示了旋转蒸发仪在天然产物提取分离领域。旋转蒸发仪以其高效、快速、简便的特点，为天然产物的提取与分离提供了一种有力的技术手段，有望在医药、化妆品、食品等领域发挥大的作用。　　通过本次实验，我们深刻认识到旋转蒸发仪在天然产物提取分离中的重要性，未来我们将进一步探索旋转蒸发仪在其他类型天然产物提取分离过程中的应用，以期为其在相关领域的应用提供更多有价值的实践经验。

旋转蒸发仪在化学实验室中的应用非常广泛。以下是一些主要的应用领域：　　有机合成：在有机合成实验中，旋转蒸发仪可用于快速去除反应体系中的溶剂，提高产物的纯度和收率。　　分离纯化：旋转蒸发仪可以方便地对产物进行分离纯化，得到高纯度的目标产物。此外，它还可以用于分离溶解液和固体物质，通过将混合物转化为蒸汽，然后通过凝结和收集来分离其中的组分。　　样品浓缩：在样品分析前处理中，旋转蒸发仪可用来浓缩样品，提高检测灵敏度。　　合成生物学：在合成生物学领域，旋转蒸发仪用于基因工程、蛋白质工程等实验中的样品处理。　　药物研发：在药物研发过程中，旋转蒸发仪常用于药物提取、分离和纯化等环节。　　旋转蒸发仪的工作原理是在真空条件下，恒温加热，使旋转瓶恒速旋转，物料在瓶壁形成大面积薄膜，高效蒸发。溶媒蒸气经高效玻璃冷凝器冷却，回收于收集瓶中，大大提高蒸发效率。　　操作流程通常包括打开水泵循环水，打开真空泵，待有一定真空后开始旋转，调节蒸馏烧瓶高度、旋转速度，设定适当水浴温度，蒸完先停止旋转，再通大气，然后停水泵，最后再取下蒸馏烧瓶。此外，还需注意停低温冷却液循环泵，停水浴加热，关闭水泵循环水，倒出接收瓶内溶剂，洗干净缓冲球，接收瓶。　　总的来说，旋转蒸发仪以其能够实现对样品在真空下的蒸发和干燥处理，从而避免了一些化学物质在空气中的反应和降解，以及快速、准确地分离和纯化混合物的优点，成为化学实验室中常用的设备之一。