硫酸多黏菌素E水溶液的表面张力和泡沫性能的研究

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1、硫酸多黏菌素E水溶液的表面张力和泡沫性能的研究作者：孟杰刘桂敏赵艳丽卢珂吴兆亮【摘要】探讨泡沫分离技术有效应用于生物分离过程，指出被分离的生物表面活性物质在体系中的性能研究的重要性。本文以硫酸多黏菌素E水溶液为体系，研究硫酸多黏菌素E浓度、杂蛋白、无机离子、pH值和温度对硫酸多黏菌素E溶液表面张力和泡沫性能的影响，为硫酸多黏菌素E实现泡沫分离提供依据。【关键词】硫酸多黏菌素E；表面张力；泡沫性能；泡沫分离ABSTRACTToinvestigatetheeasibleapplicationofbiomoleculepurificationbythefoamsepa

2、rationprocess.PolymyxinEsulfatesolutionwassubjectedasanexamplebEingappliedtothisprocessdevelopment.TheinfluencedeterminantssuchastheconcentrationofpolymyxinEsulfate,heterogeneousprotEInswhichcontainedinthefermentationbroth,inorganicions,pHvalueandtemperature,allwerecloselyrelatedtosu

3、rfacetensionandfoamingpropertieswerestudied.Experimentalevidenceswereproposedforthesuccessfulapplicationoffoamseparationprocessinthefieldsofantibioticsandbiopharmaceuticals.KEYWORDSPolymyxinEsulfate;Surfacetension;Foamproperties;Foamflotation泡沫分离技术是近30年来发展较快的新分离技术之一，它主要是利用气体在溶液中分布产生气

4、泡,通过气液界面间溶质传递或界面吸附达到分离或浓缩目的［1］。该方法设备简单，分离成本低，对环境污染小，近几年引起更多研究者的关注［2，3］，特别是具有生物表面活性物质的泡沫分离技术［4，5］。将泡沫分离技术有效应用生物分离过程，除分离设备结构和操作工艺外，被分离的生物表面活性物质在体系中的性能，特别是表面张力和泡沫稳定性能研究非常重要。硫酸多黏菌素E是一种多肽类抗生素［6］，是生物表面活性物质，具有使用泡沫分离技术进行分离提纯的潜能，目前还未见泡沫分离硫酸多黏菌素E的文献报道。本文以硫酸多黏菌素E水溶液为体系，研究影响表面张力和泡沫稳定的因素和变化规律，为泡沫

5、分离技术更好地应用于硫酸多黏菌素E和其它生物表面活性物质提供依据。1实验部分试剂与仪器试剂硫酸多黏菌素E(中国兽医药品检查所提供，批号K02700902，效价19536u/mg)；蛋白胨(BR级)、HCl(AR级)和NaCl(AR级)等。仪器微控自动界面张力仪、罗氏泡沫仪和恒温水浴槽等。硫酸多黏菌素E溶液表面张力的测定准确称取一定量的硫酸多黏菌素E若干份，分别以去离子水、蛋白胨溶液、NaCl溶液、酸碱液为溶剂配制成不同浓度的溶液，利用微控自动界面张力仪测定各溶液的表面张力，研究浓度、杂蛋白、无机离子、pH值、温度对硫酸多黏菌素E溶液表面张力的影响。硫酸多黏菌素E

6、溶液泡沫高度及稳定性的测定采用Ross-Miles法测定各溶液的泡沫高度及半衰期，主要考察浓度、杂蛋白、无机离子、pH值、温度对硫酸多黏菌素E起泡性及泡沫稳定性的影响。结果与讨论.1硫酸多黏菌素E浓度在温度25℃，，研究硫酸多黏菌素E去离子水溶液浓度和表面张力及泡沫性能的关系，结果见图1。图1结果表明，随着硫酸多黏菌素E浓度的增大，溶液的表面张力减小，变化呈现两种规律：在硫酸多黏菌素E浓度为/L以前，浓度增大造成表面张力迅速降低；浓度继续增大，表面张力则基本保持不变。由此可见，硫酸多黏菌素E可以显著降低水的表面张力，并能够较快地在溶液表面达到饱和吸附。其在水中的

7、临界胶束浓度为～/L。硫酸多黏菌素E的起泡高度和半塌时间也与其浓度正相关，但与浓度与表面张力关系不同的是其起泡性能不受临界胶束浓度的影响。.2溶液的pH硫酸多黏菌素E是一种多肽类抗生素，等电点对它的表面张力和泡沫性能的影响不容忽视［5］。在25℃，测量不同pH，质量分数为/L的硫酸多黏菌素E溶液的性能，关系曲线见图2。图2结果表明，在和附近硫酸多黏菌素E的表面张力和泡沫性能均出现极大值，这刚好处于硫酸多黏菌素E的等电点处。蛋白质在等电处所带电荷为零，此时分子间斥力减小，溶解度降低，有助于表面活性剂在气液界面的吸附［5］，起泡性增加。由此可见，表面张力对溶液的起泡

8、性有重要影响，表面张力减