[理学]反胶团萃取专题.ppt

反胶团萃取的优点 二、反胶团的形成 通常反胶团的极性内核在溶解了水后在内核中形成“微水相”或“水池”，可以进一步溶解蛋白质、核酸、氨基酸等亲水性的生物大分子。胶团的屏蔽作用使这些物质不与有机溶剂直接接触，而“水池”的微环境又保护了生物物质的活性，从而达到了溶解和分离生物物质的目的。 2、反胶团体系的分类 （1）单一表面活性剂反胶团体系： A、 阴离子型。该体系结构简单和稳定，反胶团体积较大，适用于等电点较高的、相对分子量较小的蛋白质的分离； （2）混合表面活性剂反胶团体系： 是指两种或两种以上表面活性剂构成的体系，一般来说，混合表面活性剂反胶团对蛋白质有更高的分离效率。 （3）亲和反胶团体系： 是指除了有组成反胶团的表面活性剂以外，还有具有亲和特征的助剂，它的亲和配基与蛋白质有特异的结合能力，往往极少量亲和配基的加入就可使萃取蛋白质的选择性大大提高。 （1）反胶团的临界胶团浓度 表面活性剂在非极性有机溶剂相中能形成反胶团的最小浓度称为临界胶团浓度（CMC）。 大多数表面活性剂的CMC在0.1~1.0mmol/L之间。 CMC与表面活性剂的种类有关。 （2）反胶团含水率W 0： 当反胶团的含水量W0较低时，反胶团“水池”内水的理化性质与正常水相差悬殊。如：用AOT为表面活性剂时，当W0 ＜6~8时，反胶团内微水相的水分子受表面活性剂亲水基团的强烈束缚，表观黏度很大，疏水性也极高。随着W0的增大，这些现象逐渐减弱，当W0 ＞16时，微水相的水与正常的水接近，反胶团内可形成双电层。 5、反胶团溶解作用的推动力 生物分子溶解于AOT等离子型表面活性剂反胶团相的推动力有： （1）表面活性剂与蛋白质的静电相互作用； （2）反胶团与生物分子间的空间排阻作用； （3）疏水性相互作用。 （1）静电相互作用 反胶团萃取一般采用离子型表面活性剂制备反胶团相，因此这些表面活性剂所形成的反胶团内表面带有负电荷或正电荷。当改变水相pH值可使蛋白质表面带正电荷(pHpI)或负电荷(pHpI)，通过与表面活性剂发生强烈的静电相互作用，使蛋白质溶解在反胶团中。 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，静电引力越大溶解率或分配系数较大，反之，则不能溶解到反胶团相中。 （2）空间排阻作用 （3）疏水相互作用 1、反胶团萃取原理 从宏观上看反胶团萃取，是溶质在有机相－水相间的分配萃取，和普通的液液萃取在操作上具有相同特征。 微观上，则是指溶质从主体水相向溶解于有机溶剂相中的反胶团微水相中的分配萃取。 2. 影响反胶团萃取生物分子的主要因素 水相pH值的影响 水相离子强度的影响 助表面活性剂的影响 温度等 2. 影响反胶团萃取生物分子的主要因素 （1）水相pH值的影响 表面活性剂的极性头朝向反胶团的内部，使反胶团的内壁带有一定的电荷，而蛋白质是一种两性电解质，通过改变水相pH值可改变蛋白质的表面电荷。 当蛋白质所带电荷与反胶团内所带电荷的性质相反时，由于静电引力，可使蛋白质转移到反胶团中。 通过改变水相pH，由于静电斥力，可使蛋白质从反胶团相反萃取到水相中。 2. 影响反胶团萃取生物分子的主要因素 （2）水相离子强度的影响 a：离子强度影响到反胶团内壁的静电屏蔽的程度，降低了蛋白质分子和反胶团内壁的静电作用力。 b：减小了表面活性剂极性头之间的相互斥力，使反胶团变小。 这两方面的效应都会使蛋白质分子的溶解性下降，甚至使已溶解的蛋白质从反胶团中反萃取出来。 2. 影响反胶团萃取生物分子的主要因素 （3）助表面活性剂的影响 蛋白质的分子量往往很大，超过几万或几十万，使表面活性剂形成的反胶团的大小不足以包容大的蛋白质，而无法实现萃取，此时加入一些非离子表面活性剂，使它们插入反胶团结构中，就可以增大反胶团的尺寸，溶解相对分子质量较大的蛋白质。 （1）萃取蛋白质：利用反胶团萃取技术处理蛋 白质或其混合物，包括α-淀粉酶、细胞色素c、核糖核酸酶、溶菌酶、α-胰凝乳蛋白酶、过氧化氢酶等。 例：浓缩α-淀粉酶、分离蛋白质混合物 （2）日化行业中用于化妆品原料及功能性添加剂（植物油、氨基酸、维生素）的提取。 （3）在药物中的应用：主要是对各种蛋白质、抗体、抗生素的萃取。 LOGO