自然辩证法概论课程论文

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1、《自然辩证法概论》课程论文论萃取分离技术的综合应用学生姓名：牛福星学号：1208305009专业：发酵工程学院：生命科学与技术学院学院班序：4班导师姓名：韦宇拓学期：2012-2013/上任课老师：严建新诚信声明我郑重声明：本人提交的《自然辩证法概论》课程论文是由本人独立完成的，在正文中和在文末的参考文献中已全部标注并列出了文中所引用的他人的学术成果、观点、图表或论述，保证此文符合学术道德规范的要求。声明人签名：日期：论萃取分离技术的综合应用牛福星生命科学与技术学院发酵工程专业研究生１２级；学号１２０８３０５００９摘要：本文主要简单介绍各种萃取技术：双水相萃取、离子液体双水相萃取

2、、亲和萃取、凝胶萃取、反胶团萃取、膜萃取、液膜萃取、超临界萃取、超声萃取、微波萃取和固相萃取在生物技术上的应用机理，优缺点，影响因素等。关键词：萃取；分离；生物技术。1引言随着近年来生物工程技术的飞速发展，各种新型的生化分离技术应运而生。生化分离是生物工程技术转化为生产力传统的过程中必不可少的重要环节。生物工程技术特别是细胞工程、基因工程、蛋白质工程等技术产品的特殊性，要求分离技术既具有较高的分离效率又不影响产品的生物活性，因此据各种产品的特色及要求，双水相萃取、离子液体双水相萃取、亲和萃取、凝胶萃取、反胶团萃取、膜萃取、液膜萃取、超临界萃取、超声萃取、微波萃取和固相萃取等应用而

3、生且高效而温和的生物分离新技术越来越受到人们的关注。2萃取分离技术　２.1双水相萃取双水相萃取是利用组分在两个互不相溶的水相中的溶解度不同而达到分离的萃取技术。1956年瑞典伦德大学的Albertsson发现双水相体[1]1979年德国GBF的Kula等人将双水相萃取用于生物产品分离，此后，对于双水相体系的研究和应用逐步展开，并取得很大进展。双水相萃取与水一有机相萃取的原理相似，都是依据物质在两相间的选择性分配，如常用的双水相体系是聚乙二醇／葡聚糖体系和聚乙二醇／磷酸盐体系。但萃取体系的性质不同。当物质进入双水相体系后。由于表面性质、电荷作用和各种力(如憎水键、氢键和离子键等)的

4、存在和环境的影响，使其在上、下相中的浓度不同[2]。而对于双水相体系中不同种类盐分相的能力是有差异的，一般说来离子半径越小（电荷数越多)其水化作用与盐析作用越强，另外盐析效应一般随离子强度的增加而增加。且双水相的分相过程其实是一个有机溶剂与无机盐争夺水分子的过程。双水相萃取主要具有如下基本特点：(1)体系有生物亲和性．含水量高。(2)易于工程放大和连续操作J。(3)界面张力小，有助于生物活性与强化相际间的质量传递。(4)分相时间短。(5)不存在有机溶剂残留问题。(6)能进行萃取性的生物转化[2]。2.2离子液体双水相萃取离子液体是一种新型的绿色溶剂，是完全由离子组成的盐类，在室温

5、或室温附近呈液体状态，因此也称为室温熔融盐或室温离子液体。Gutowski等人于2003年首次提出了离子液体双水相的概念，离子液体双水相体系(Ionicliquidsaqueoustwo-phasesystem，ILATPS)通常由一种有机盐(亲水性离子液体)、一种无机盐(如磷酸盐、碳酸盐、氢氧化物等)和水形成[3]，离子液体双水相体系具有1)体系易于放大；2)体系内传质和平衡速度快，回收率高；3)体系的相间张力大大低于有机溶剂与水的相间张力，分离条件温和；4)离子液体的蒸汽压几乎为零，不会出现像有机溶剂那样因挥发而引起环境问题且黏度低、萃取过程不易乳化且离子液体可以回收利用等优

6、点[3,4]。2.3亲和萃取亲和萃取就是将一种和目标蛋白质有很强亲和力的配基与一种成相聚合物共价结合，该成相聚合物与另一种成相聚合物形成双水相体系进行萃取时，目标蛋白质专一性地进入结合有配基的那种成相聚合物所在相中，其它杂蛋白则进入另一相[2]。其实属于在双水相的基础上又进一步发展起来的萃取技术，本属一致的。2.4凝胶萃取凝胶萃取是利用凝胶在溶剂中溶胀特性和凝胶网络对大分子、微粒等的排斥作用达到溶液浓缩分离的目的。是Cussler等在1984年首次提出的分离过程。，凝胶可以发生可逆的、非连续的溶胀和皱缩，吸收或释放出液体，其体积变化常达数百乃至数千倍。凝胶对所吸收的液体只具有选择

7、性，即它只吸收小分子物质而不吸收如蛋白质等大分子物质[2,4]。凝胶萃取根据凝胶在发生相变时，外界条件的不同，可以分为温敏型、酸敏型和电敏型。但不论其是温敏、酸敏或电敏型，均可能成为取代超滤或蒸发浓缩高分子溶液的新分离技术。2.5反胶团萃取反胶团(reversedmicelle)是双亲物质在非极性有机溶剂中自发聚集体，也可以理解为表面活性剂在非极性有机溶剂中超过一定浓度后自发形成了一种亲水性基团向内的，内含微小的纳米级集合性胶体，是一种具有热力学稳定结构，又称为反胶束、逆胶束。1