双水相萃取技术在生物活性物质分离提纯中的研究进展-毕业论文(设计).docVIP

双水相萃取技术在生物活性物质分离提纯中的研究进展 摘要：双水相萃取技术作为一项新的分离技术日益受到重视,它与传统的萃取方法相比有独特的优点。本文将简要综述双水相萃取技术的基本原理、在分离提纯生物物质中的应用情况以及今后的发展方向。 关键词：双水相萃取；生物活性物质；分离提纯 Separation and Purification of Bioactive Substances in Aqueous Two-phase Extraction in Progress Name: Chen Zhi-bin Student ID: 201011130798 Professional: Biological Chemical Class: 13 classes Abstract: Aqueous Two-phase Extraction technology has received increasing attention as a new separation technology, which is compared with the traditional extraction methods has unique advantages. This article will briefly summarize two-phase extraction technology through the basic principle of separation ， purification of biological substances in the application and future development direction. Key words: aqueous two phase extraction; biologically active substances; separation and purification 随着基因工程、蛋白质工程、细胞培养工程代谢工程等高新生物技术研究工作的广泛展开各种生化新产品不断涌现，但由于大部分的生物产品原液是具有低浓度和生物活性的，对分离条件以及环境要求极其苛刻，使得传统的液液萃取已不能适应分离要求，因此一种新型的液液分离技术双水相萃取技术—双水相萃取应运而生。双水相萃取(Aqueous Two—Phase Extraction，ATPE)技术是为适应生物工程的迅猛发展，于六十年代首先由瑞典的P．A．Albertson等提出的。近年，双水相萃取技术因设备投资少，操作简单，引起了人们极大的重视，并且被广泛用于生物化学，细胞生物学和生物化工等领域[1]，涉及到细胞、膜、病毒、蛋白质、核酸以及其他天然药物有效成分的分离及提纯[2]。由于它具有活性损失小、分离步骤少、操作条件温和，且不存在有机溶剂残留的问题等优点，所以在生物活性成分及天然产物有效成分的提取分离方面有良好的应用前景。 1. 双水相萃取相关理论的发展 早在1896年,Beijerinck发现,当明胶与琼脂或明胶与可溶性淀粉溶液相混时,得到一个混浊不透明的溶液，随之分为两相,上相富含明胶,下相富含琼脂(或淀粉), 这种现象被称为聚合物的不相溶性，从而产生了双水相体系(Aqueous two phase system，ATPS)。 1955年由Albertson首先利用两水相技术分离生物分子，他主要研究了聚乙二醇(PEG)/葡聚糖(Dex)系统和PEG/(NH4)2SO4系统在分离提纯中的应用。在随后的几十年中，这项技术有了长足的发展。在双水相的分离模型研究中，主要提出了两类模型[3，4]，Edmond等人提出的渗透维里模型，即Edmond bgston方程；Flory和Huggins根据热力学的基本原理提出Flory—Huggins晶格模型。前者在预测聚合物的成相行为和蛋白质的分配上有较高的准确度，后者在粒子的能量概念上可以很好地拟合实验数据。自20世纪80年代中期以来，各国学者开展了进一步的研究工作，各类用于计算生物物质在双水相系统分配系数的模型也时有报道,诸如Baskir晶体吸附模型[5]、Hayne模型、Pitzer模型[6]、Grossman自由体积模型等,但结果均难以令人满意。1989年,Diamond等[7]以Flory Huggins理论为基础,用把相间电势表达为上下相浓度差的二次函数来关联分配系数的方法,提出了能对肽和蛋白质在聚合物/聚合物/水体系的分配系数很好关联的Diamond Hsu模型。此后,针对用该模型计算蛋白质在聚合物/盐两水相系统中的分配系数时精确度不高的缺点,Diamond等提出了改进的Dim ond Hsu模型，进一步提高了Diamond H su模型的精确度和