第八章反胶团萃取选编.ppt

微胶团：水溶液中 表面活性剂的极 性头朝外，疏水 的尾部朝内，中 间形成非极性的 “核”;反胶团： 表面活性剂的极 性头朝内，疏水 的尾部向外，中 间形成极性的“核” ;第八章 反胶团萃取;;反胶团的微小界面和微小水相具有两个特异性功能： (1)具有分子识别并允许选择性透过的半透膜的功能； (2)在疏水性环境中具有使亲水性大分子如蛋白质等保持活性。 ;反胶团萃取的优点;二、反胶团的形成;;构成反胶团的表面活性剂种类： 阴离子表面活性剂 AOT(琥珀酸二酯磺酸钠，P154图8-2） 阳离子表面活性剂 季铵盐 非极性有机溶剂：环己烷，庚烷， 辛烷等 ;2、反胶团的物理化学特性及制备;;（2）反胶团的制备;三、 生理活性物质的分离农缩;蛋白质进入反胶团溶液是一协同过程。在有机溶剂相和水相两宏观相界面间的表面活性剂层 ,同邻近的蛋白质分子发生静电吸引而变形 ,接着两界面形成含有蛋白质的反胶团 ,然后扩散到有机相中 ,从而实现了蛋白质的萃取。(可能机理） 改变水相条件 (如pH值、离子种类或离子强度 ) ,又可使蛋白质从有机相中返回到水相中 ,实现反萃取过程。 ;2、蛋白质的溶解;3、反胶团萃取 1）分离场-分离物质的相互作用 ;溶解推动力 ①静电作用： 理论上,当溶质所带电荷与表面活性剂相反时,由于静电引力的作用,溶质易溶于反胶团,溶解率或分配系数较大,反之,则不能溶解到反胶团相中 左图为pH值对不同蛋白质的溶解率急剧变化,当pH＜pI ,即在带正电荷的pH范围内蛋白质的溶解率接近100%,说明静电相互作用对蛋白质的反胶团萃取起决定性作用。; ② 空间相互作用 A. 盐浓度增大对反胶团相产生脱水效应, 含水率W0随盐浓度的增大而降低,反胶团直径减小, 空间排阻作用增大, pro溶解下降。 ;B .在各pro的pI处(排除了静电相互作用的影响)，反胶团萃取实验研究表明: 随着M增大, pro的分配系数(m, 溶解率)下降。表明随M增大, 空间排阻作用增大, pro的溶解率降低. ③疏水性相互作用 aa的疏水性各不相同, 研究表明, aa或肽的分配系数m随aa疏水性的增大而增大（ P160图8-7）。蛋白质的疏水性影响其在反胶团中的溶解形式,因而影响其分配系数。疏水性较大的pro可能以“半岛式”形式溶解。 ;2）反胶束萃取的影响因素;①水相的 pH值 pH对萃取的影响主要体现在改变蛋白质的表面电荷上。 在 pH小于蛋白质的等电点(pI)时 ,蛋白质表面带正电荷 ;大于等电点时 ,蛋白质带负电荷。 AOT是一种阴离子型表面活性剂 ,它所形成的反胶团的内表面带负电荷。 当水溶液的 pH小于蛋白质的等电点时,两表面异电荷的吸引力使蛋白质的萃取率接近 1 0 0 %。当pH大于pI时,溶菌酶萃取率急剧下降,直到接近于零 。 ;;②盐离子的种类;③盐浓度 ;④温度 温度是影响蛋白质萃取率的一个重要因素。一般来说 ,温度的增加将使反胶团的含水量下降。 不利于蛋白质的萃取。 通过提高温度可以实现蛋白质的反萃取。 ;⑤ 蛋白质分子量和浓度;⑥表面活性剂 表面活性剂的类型 目前最常用的反胶团或微乳液是 AOT/异辛烷体系。一是AOT形成的反胶团较大 ,有利于蛋白质的萃取 ;二是AOT形成反胶团时不需加助表面活性剂。 表面活性剂的浓度 当其它条件一定时 ,表面活性剂浓度也存在某临界值。小于此临界值时 ,增大表面活性剂的浓度可提高蛋白质的萃取率 ,大于临界值时 ,则无明显影响 ;;四、 反胶团萃取的应用;案例一： 通过三步分离操作分离了核糖核酸酶a、细胞色素c和溶菌酶。 依据原理1 依据原理2 ;;通过调节水相pH值和KCl浓度来实现三种蛋白质的分离。在pH=9时，核糖核酸酶的溶解度很小，保留在水相而与其他两种蛋白质分离；相分离后得到的反胶团相（含细胞色素C和溶菌酶）与0.5 mol/L的KCl水溶液接触后，细胞色素C被反萃取到水相，而溶菌酶留在反胶团相；含溶菌酶的反胶团与2.0 mol/L KCl，pH值为11.5的水相接触后，将溶菌酶反萃至水相中。;案例二： 使用二级混合-分离型萃取流程，用TOMAC/0.1%辛醇-异辛烷的溶液体系连续分离?-淀粉酶，浓缩了17倍。(图) ;;案例三 ： 胞内酶的提取;第八章 反胶团萃取 1.概念：反胶团；反胶团的临界胶团浓度 2.反胶团萃取的优点有哪些？ 3.如何用反胶团萃取技术分离核糖核酸酶a、细胞色素c和溶菌酶？