第七章-双水相萃取和反胶团萃取.pptVIP

胶团萃取过程用反胶团技术萃取蛋白质时,用以形成反胶团的表面活性剂起着关键作用。现在多数研究者采用AOT(阴离子型)为表面活性剂。AOT是琥珀酸二(2-乙基己基)酯磺酸钠或丁二酸二异辛酯磺酸钠(AerosolOT)。溶剂则常用异辛烷(2,2,4-二甲基戊烷)。形状:通常为球形，也有的为椭圆形或棒形。大小:半径一般为10nm，取决于反胶团的含水量W0。W0≌[H2O]/[Surf]2.反胶团的形状和大小3.反胶束的溶解作用微水池溶解和分离作用: 反胶团的微水池的水可溶解氨基酸、肽和蛋白质等生物分子,为生物分子提供易于生存的亲水微环境.反胶团萃取可用于氨基酸、肽和蛋白质等生物分子的分离纯化，特别是蛋白质类生物大分子。聚合物的分子量越高,相分离所需的浓度越低两种聚合物的分子量相差越大,双节线的形状越不对称。3.物质在两相中的分配和溶剂萃取法一样，物质在两水相中的分配用分配系数K表示。CTK=——CBCt、CB——分别代表上相、下相中溶质的浓度K—与温度、压力以及溶质和溶剂的性质有关，与溶质的浓度无关。1）表面自由能的影响(大分子物质表面性质对K影响很大)2）表面电荷的影响(盐效应:两相系统中如存在盐,对K影响较大)3）综合考虑（影响因素很多，单因素定量很困难，最佳操作条件靠实验）4）影响分配平衡的参数(1)聚合物的影响；(2)体系中无机盐离子的影响；(3)体系PH的影响；(4)体系温度的影响；(5)体系中微生物的影响。1）表面自由能的影响2）表面电荷的影响道南电位(??,Donnanpotential):实际双水相系统中有电解质,当这些离子在两相中K?1,则两相间产生电位差??U2,U1——相1和相2的电位Z+,Z－——分别表示一种盐的正负离子的离子价F——法拉第常数T——温度进一步可证明:InKi*=InKi+ZiF(U2-U1)RTKi*——i组分带电时在体系中的分配系数Ki——i组分不带电时在体系中的分配系数Zi——i组分的离子价意义:A荷电溶质的分配系数的对数与溶质的净电荷数成正比.B由于同一双水相系统中添加不同的盐产生的??不同,故k与Zi的关系因盐而异。3）综合考虑4）影响分配平衡的因素(1)聚合物的影响聚合物相对分子量的影响当聚合物的分子量降低时,蛋白质易分配于富含该聚合物的相。例如在PEG—DeX系统中,PEG的分子量减小,会使分配系数增大,而葡聚糖的分子量减小,会使分配系数降低。这是一条普遍的规律,不论何种成相聚合物系统都适用。成相聚和物浓度的影响当接近临界点时,蛋白质均匀地分配于两相,分配系数接近于1。如成相聚合物的总浓度或聚合物／盐混合物的总浓度增加时,系统远离临界点,系线的长度也增加,此时两相性质的差别也增大,蛋白质趋向于向一侧分配,即分配系数或增大超过1,或减小低于1。(2)体系中无机盐离子的影响盐离子在两相中有不同的分配,在两相间形成电位差,影响到带电荷生物大分子的分配。盐的种类对双水相萃取也有一定的影响,因此变换盐的种类和添加其他种类的盐有助于提高选择性在不同的双水相体系中盐的作用也不相同。在PEG/磷酸盐/水中加入氯化钠可以使万古霉素的分配系数由4提高到120,而在PEG/DeX/水体系中只从1.55提高到5。(3)体系PH的影响pH会影响蛋白质中可以离解基团的离解度,因而改变蛋白质所带电荷和分配系数。pH也影响磷酸盐的离解程度,若改变H2PO4-和HPO42-之间的比例,也会使相间电位发生变化而影响分配系数。pH的微小变化有时会使蛋白质的分配系数改变2—3个数量级。(4)体系温度的影响温度影响小,一般温度改变不影响产物的萃取。大规模操作一般在室温下进行,不需冷却。 (1)成相聚合物PEG对蛋白质有稳定作用,常温下蛋白质不会发生变性; (2)常温下溶液粘度较低,容易相分离; (3)常温操作节省冷却费用.二、双水相萃取技术的应用1.双水相萃取法常用于胞内酶提取和精制已知的胞内酶约2500种,但投入生产