Alten

Die Kristallisation von Proteinen im Speziellen als auch die von kleineren Molekülen im Allgemeinen erfordert den Aufbau einer Übersättigung der Spezies in ihrer Mutterlage. Dieser Zustand ist thermodynamisch nicht stabil und das Gleichgewicht wird durch die Bildung von (amorphem oder kristallinem) Feststoff wiederhergestellt. Zum notwendigen Aufbau der Übersättigung können verschiedene Einflussparameter auf die Löslichkeit genutzt werden: die Temperatur oder die Änderung der Löslichkeit des Proteins durch Zugabe eines Salzes. Es ist jedoch auch möglich, die Übersättigung direkt durch eine Aufkonzentrierung des Proteins zu erreichen, indem das Lösemittel entfernt wird. Üblicherweise geschieht dies durch Membranen. Es ist jedoch auch möglich, das Lösemittel durch Verdampfung zu entfernen (Eindampfung). Wichtig ist im Falle der Proteinkristallisation, dass eine kritische Temperatur, bei der die Kristalle denaturieren würden, nicht überschritten wird. Aus diesem Grund wird unter Vakuum kristallisiert. Bei der Vakuumkristallisation wird desweiteren eine Abkühlung der Lösung erreicht, da die Verdampfungswärme der Lösung entzogen wird. Da bei Proteinen in den meisten Fällen die Löslichkeit direkt, wenn auch gering, über die Temperatur beeinflusst wird, ist dies ein zusätzlicher Schritt zur Kristallisation.

An einer Technikums-Anlage im 1L-Maßstab soll für das Protein Lysozym der Einfluss der Abdampfrate sowie der Betriebstemperatur auf die Kristallform- und größe beschrieben werden.