双水相萃取的应用twoaqueousphaseextraction

1、双水相萃取双水相萃取的应用的应用two aqueous phase extraction 制作：张颖聪制作：张颖聪 化得文化得文何秀莲何秀莲 左佳敏左佳敏 刘媛刘媛第一节第一节 双水相萃取的简介 技术诞生： 1896年 Bei jerinck 观察到“明胶-琼脂水溶液混合”，“明胶-淀粉水溶液混合”，先得到一浑浊不透明溶液，随后分为两相 双水相体系是指某些高聚物之间或高聚物与无机盐之间,在水中以适当的浓度溶解后形成的互不相溶的两相或多相水相体系。 可形成双水相的双聚合物体系：如聚乙二醇(polyethylene glycol, PEG)/葡(dextran，Dx)，聚丙二醇(polypropy

2、lene glycol) / 聚乙二醇和 甲基纤维素(methylcellulose)/葡聚糖等。双水相萃取中常采用的双聚合物系 统为PEG/Dx 除双聚合物体系外，聚合物与无机盐的混合溶液也可形成双水相第二节第二节 双水相萃取的工艺流程 双水相萃取技术的工艺流程主要由三部分构成 (1) 目的产物的萃取 原料匀浆液与PEG和无机盐在萃取器中混合,然后进入分离器分相。首先是通过选择合适的双水相组成,一般使目标蛋白质分配到上相而细胞碎片,核酸,多糖和杂蛋白等分配到下相。第二步萃取是将目标蛋白质转入富盐相,方法是在上相中加入盐,形成新的双水相体系,从而将蛋白质与PEG分离,以利于使用超滤或透析将PE

3、G回收利用和目的产物进一步加工处理。(2) PEG的循环 在大规模双水相萃取过程中,成相材料的回收和循环使用,不仅可以减少废水处理的费用,还可以节约化学试剂,降低成本。 PEG的回收有两种方法： 一、加入盐使目标蛋白质转入富盐相来回收PEG 二、将PEG相通过离子交换树脂，用洗脱剂洗去PEG， 再洗出蛋白质。(3) 无机盐的循环 将含无机盐相冷却,结晶,然后用离心机分离收集。除此之外还有电渗析法、膜分离法回收盐类或除去PEG相的盐。第三节第三节 双水相萃取的应用一、分离和提取各种蛋白质(酶) 用聚乙二醇(PEG) / 羟丙基淀粉酶(Reppal PEG) 体系经两步法可从黄豆中分离磷酸甘油酸激

4、酶(PGK) 和磷酸甘油醛脱氢酶( GAPDH). 二、提取抗生素和分离生物粒子 用双水相技术直接从发酵液中将丙酰螺旋酶素与菌体分离后进行提取,可实现全发酵液萃取操作 . 采用PEG/ Na2HPO4 体系,最佳萃取条件是pH = 8. 08.15 , PEG2000(14 %) / Na2HPO4 ( 18 %) , 小试收率达69.12 % , 对照的乙酸丁酯萃取工艺的收率为53.14 %. 采用双水相技术,可直接处理发酵液,且基本消除乳化现象,在一定程度上提高了萃取收率,加快了实验进程. 但引起的纯度下降,需要进一步研究和改进.三、表面活性剂双水相的应用 阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠和

5、阳离子表面活性剂溴化十二烷基三乙铵的混合体系,在一定浓度和混合比范围内、无任何外加物质的条件下,可以形成两个互不混溶和平衡共存的水相,两相均为很稀的表面活性剂水溶液(其总质量浓度在1 %以下) ,称为表面活性剂双水相. 这是双水相分离技术的一个新的分支,其中阳离子表面活性剂过量的双水相体系,称为阳离子双水相 .第四四节 双水相萃取技术的发展尽管双水相萃取技术用于大规模生产具有许多明显的优点,但大量文献表明,双水相萃取技术在工业中还没有被广泛利用。原因：两相间的溶质分配对于具有高度选择性、需要从上千种蛋白中分离一种蛋白这种情况提供了很小的范围。如何从聚合相中回收目的产物、循环利用聚合物与盐以降低成本问题还有待进一步研究。目前双水相萃取技术应用的主要问