約翰遜驚呼,“很不錯了,與溶液狀態個把小時保質期來說,這個時間足夠長,甚至可以運輸到其他戰區使用了。”
林楓轉身繼續講解道:“接下來是結晶,要實現這一步,我們需要較高濃度的青黴素溶液。拿食鹽氯化鈉舉例的話,要想讓氯化鈉結晶,最好的辦法是濃縮氯化鈉溶液,比如說透過加熱的方式濃縮。”
眾人點點頭,這個對他們來說很容易理解。
“而對於青黴素粗提取液而言,我們透過酸化萃取和鹼化反萃取得到的粗提取液,濃度受限於萃取分配係數和體積比,通常不會太高。”
“濃度不高,青黴素又不能透過加熱的方式去濃縮,那該怎麼辦。”
“我的答案是,凍幹。”林楓在黑板上寫上這兩個字,“凍幹後,我們得到的是固體粉末。當我們重新溶解粉末時,完全可以用最少量的溶劑去溶解粉末。”
林楓在黑板上畫了一大一小兩個圈,說道:“如果我們用原來體積的十分之一,甚至是二十分之一的溶劑來溶解這些粉末。那麼,我們得到的青黴素溶液濃度,可以輕鬆達到原來的10倍、20倍。”
“這樣,我們就可以在不加熱的情況下,把水抽出來,把青黴素留下,獲得濃縮的溶液。”
約翰遜聽到這,站起來拍手叫好,“天才,凍幹給了你一個重新設定濃度的機會,讓你可以繞過萃取時的體積限制。”
林楓認可的點了點頭,還沒來得及說話,約翰遜己經接著問道:“那麼,林教授,你打算如何讓青黴素結晶呢。我目前沒有想到方法。”
林楓對這個問題解釋道:“經過我大量研究發現,發現我們在鹼化溶液,將青黴素從乙酸丁酯中反萃回水的過程,其本質是——”
他轉身在黑板上寫了一個反應式,R-COOH + KOH → R-COO?K? + H?O
林楓指著黑板說道:“鹼,比如說氫氧化鉀會與青黴素游離酸的羧基(-COOH)反應,生成 青黴素鉀鹽,並釋放出水。”
“而成鹽後,青黴素分子帶上了一個帶電的羧酸根離子(-COO?),所以它變得易溶於水,而難溶於有機溶劑。”
“這就是我們能把它反萃取回水相的根本原因。也就是我們當前得到的青黴素粗提取液。”
約翰遜一邊向自己的學生翻譯,一邊也向春桃馬飛他們解釋道:“這個也叫親水基,這個帶電的羧酸根離子會像一隻“手”一樣抓住水分子,把自己拖進水裡。”
說完約翰遜與林楓相視一眼,林楓認可的點點頭,隨後繼續講解道:“是的,基於這個思路,我們往青黴素溶液中加入乙醇溶液,乙醇與水混合,變成什麼?答案還是乙醇溶液。而青黴素這種親水物質在乙醇溶液中溶解度很低。”
“這個還是馬飛做出來的,你們翻到實驗記錄本的開頭幾頁。馬飛做的乙醇萃取。效率很低。”
大家一聽,翻了翻手中的記錄本,發現還真是。約翰遜點點頭,“確實有這些記錄。”
林楓:“馬飛的實驗告訴我們一個關鍵資訊:青黴素在乙醇裡不怎麼溶。那我們反過來想,如果先把青黴素濃縮成高濃度水溶液,再加入乙醇,它是不是就會析出來?”
林楓繼續講解道:“所以我們容易注意到,往凍幹復溶得到高濃度青黴素溶液中,加入一種能提供鉀離子的鹼性鹽,同時想辦法讓青黴素處於低溶解度的溶液中,比如醋酸鉀的乙醇溶液,那麼青黴素就會變成鉀鹽,最終從溶液中結晶析出。”
“就如同食鹽溶液在滷水中析出結晶一樣,青黴素鉀鹽也會析出結晶,最後得到純淨的晶體。”
“理論成立,實驗開始,帶入得,結果吻合,理論正確。流程就是這樣。”
“最後得出的結論是,往高濃度的青黴素溶液中加入醋酸鉀的乙醇溶液,能讓青黴素鉀鹽析出晶體。至於為什麼最終我採用醋酸鉀而不是氫氧化鉀?因為氫氧化鉀太強了,會讓pH失控,青黴素就降解了。醋酸鉀溶液是弱鹼鹽,溫和得多。”
林楓把粉筆扔進粉筆盒子。又對著大家問道,“有什麼問題嗎?”
約翰遜笑著點點頭,他聽懂了。而此時,約翰遜那兩個學生人都聽麻了。
容易注意到,怎麼注意到的?這怎麼一下就出來了?剛剛不是還在講食鹽的嗎?,我是誰,我在哪??








