第十三章双水相萃取.pptVIP

第十三章双水相萃取 第一节 概述 传统萃取法：有机溶剂萃取；蛋白质易失活；部分蛋白质具较强亲水性，不溶于有机溶剂。 双水相萃取法：利用物质在互不相溶的两水相间分配系数的差异来进行萃取的方法。 主要有两大类： 1、聚合物—聚合物—水系统：聚合物分子在空间阻碍作用使相互间无法渗透，从而在一定条件下分为两相。 2、聚合物—无机盐——水系统：主要是由于盐析作用，只要浓度达到一定值之后，也会产生两相。 一、水溶性高聚物相系统 当两种高聚物水溶液相互混合时，按其相互作用可分为三类： 互不相溶：形成两个水相，两种高聚物分别富集于上下两相。 复合凝聚：形成两个水相，但两种高聚物都分配于一相，另一项几乎全部为溶剂水。 完全互溶：形成均相高聚物水溶液。 二、双水相萃取的基本概念 溶质在两水相间的分配主要由其表面性质决定，通过在两相间的选择性分配得以分离。 K=Ct/Cb K与溶质的浓度和相体积比无关，主要取决于相系统的性质，被萃取物的表面性质和温度。 分配系统由多种因素决定：粒子大小、疏水性、表面电荷、粒子或大分子构象等。 三、相图p259 第三节 影响双水相萃取的因素 1、成相高聚物浓度－界面张力 位于临界点附近的相系统，细胞粒子可完全分配于上相或下相，此时不存在界面吸附。 一般：高聚物浓度增大，系统组成偏离临界点，K1或1。 高聚物浓度增大，界面吸附增强。细胞粒子向界面转移，可能完全转移至另一相，主要依赖于它们的表面性质。 2、成相高聚物的分子量 一般原则：同种高聚物分子量减小，将有利于萃取物在低分子高聚物一侧的分配。 选择相系统时，可改变成相高聚物的分子量以获得所需的分配系数。 3、电化学分配－盐类的影响： 双水相萃取时，盐对带电大分子的分配影响很大。 生物大分子的分配主要决定于离子的种类和各种离子间的比例。 应用：PEG-Dextran双水相系统中，离子组分的变化可使不同核酸从一相转移到另一相。 应用：从细胞匀浆中除去核酸和细胞碎片。 系统中加入0.1mol/L氯化钠可使核酸和细胞碎片转移到下相，产物酶位于上相，分配系数0.1~1.0. 如氯化钠浓度增大到2~5mol/L，几乎所以蛋白质、酶都转移到下相，上相富含核酸。 4、生物亲和分配： 成相高聚物偶联生物亲和配基后，对生物大分子的分配系数影响很显著。 5、疏水效应 一般情况下，蛋白质的表面存在疏水区，疏水区所占比表面越大，其疏水性越强，不同组分由于其表面疏水性的差异使得其各自在上下相中产生相应的分配平衡。 6、温度及其他（通气、搅拌） 作业 名词解释：双水相萃取技术、 影响双水相萃取的因素有哪些？ * * 特点：能保留产物活性，操作可连续化，在去除细胞碎片方面比过滤、离心方法优越得多。 应用：酶的中间规模分离，小分子生物活性物质分离。 分配系数（K）：溶质在两水相间分配能力的大小。 Ct、Cb：被萃取物质在上下相的浓度。 系线长度是衡量两相差别的尺度 均相区 两相区 形成相系统的高聚物分子量和化学性质、被分配物质的大小和化学性质对双水相萃取都有直接影响。 当高聚物浓度、盐浓度、温度等其他条件保持不变时，被分配的蛋白质易为相系统中低分子量高聚物所吸引，而易被高分子量高聚物所排斥。 *