双水相萃取技术在生物活性物质分离中应用

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1、....双水相萃取技术在生物活性物质分离中的应用(华东理工大学化学与分子工程学院,上海200237)摘要：双水相萃取技术作为一种不破坏生物活性的分离手段，一直受到广泛的关注。本文中，综述了近年来抗生素、酶、蛋白质等生物活性物质的的的双水相萃取方法。关键词：双水相萃取，生物活性物质TheApplicationofAqueousTwo-PhaseExtractionintheSegregationof BioactiveSubstance（SchoolofChemistryandMolecularEngineering,EastChinaUniversityofScienceandTec

2、hnology,Shanghai200237）Abstract:Astheseparationmethoddoesnotdestroythebiologicalactivityofaqueoustwo-phaseextractiontechnologyhasbeensubjecttowidespreadconcern.Thisarticlereviewstherecentyears,antibiotics,enzymes,proteinsandotherbioactivesubstancesintheaqueoustwo-phaseextractionmethod.Keywords:

3、aqueoustwo-phaseextraction,bioactivesubstance1引言某些亲水性高分子聚合物的水溶液超过一定浓度后可以形成两相，并且在两相中水分均占很大比例，即形成双水相系统（AqueousTwo-PhaseSystem,ATPS）。利用亲水性高分子聚合物的水溶液可形成双水相的性质，在1956年,瑞典的Albertsson首次开发了双水相萃取法（AqueousTwo-PhaseExtraction）来提取生物物质，自此对于双水相体系的研究和应用逐步展开,并取得了一系列研究成果。由于传统溶剂萃取法所需试剂较为单一，蛋白质和酶在有机溶剂中得溶解度低并且会变性，双

4、水相萃取技术在生物萃取方面有很大的优势，其特点是能够保留产物的活性，整个操作过程可连续化，在除去细胞或细胞碎片时，还可以纯化蛋白质。双水相萃取中最常见的就是聚乙二醇(PEG)/葡聚糖(Dextran)和PEG/无机盐(硫酸盐、磷酸盐等)体系，其次是聚合物/低分子量组分，Gutowski等于2003年首次提出了离子液体双水相的概念，研究发现了亲水性离子液体[Bmim]Cl和水合磷酸钾可以形成上相富集离子液体和下相富集磷酸钾的双水相体系，并且证明........这一双水相体系可能在分离萃取上有极好地应用。此外，还有被称为智能聚合物的双水相体系被开发出来，这些新兴的分离体系是通过刺激-相应

5、型聚合物(Stimulus-responsivepolymers)当外界环境(如温度、pH值、离子强度、外加试剂、光、电场或磁场等)发生快速、可逆的转变，使其从亲水性变为疏水性，从而提升分离效率。本文综述了关于双水相萃取技术在抗生素、酶、蛋白质、激素等生物活性物质提取工作中的应用2双水相萃取在生物活性物质提取中的应用2.1萃取分离抗生素朱自强等[1]用8%的PEG2000与20%的(NH4)2SO4组成的双水相体系直接萃取青霉素G发酵液，分配系数高达58.39，浓缩倍数为3.53，回收率为93.67%，青霉紊G对糖的分离因子和对杂蛋白的分离因子分别为13.36和21.9。Su[2]在

6、室温以及pH=10的条件下，利用16.1%的PEG和12%的硫酸盐，0.5mol·L-1高氯酸钠组成的双水相体系成功地从鸡蛋蛋清中分离出高纯度的溶解酵素。刘庆芬等[3~5]用[Bmim]BF4/NaH2PO4双水相体系分离了青霉素G钾盐，考察了NaH2PO4浓度、青霉素浓度以及离子液体用量对双水相形成和萃取率的影响。结果表明：离子液体双水相萃取青霉素是一项高效分离新技术，体系pH为4~5时，青霉素的萃取率可达93.7%，萃取过程不发生乳化现象，而且青霉素的降解率也有所降低。Jiang等[6]在采用相同的体系萃取青霉素后，又采用憎水性离子液体[Bmim]PF6对富离子液体相进行了二次萃

7、取，以此实现离子液体与青霉素的分离。赵弟海等[7]建立了由亲水性离子液体[EPy]Br和K2HPO4形成的双水相体系对鸡蛋中痕量氯霉素(CAP)检测的高效液相色谱方法。优化了离子液体[EPy]Br和K2HPO4成相的条件，研究了萃取CAP的最佳体系。采用混合溶液(pH7磷酸盐溶液、NaCI溶液、甲醇)提取样品，离子液体双水相体系富集，V(甲醇)：V(水)：30：70为流动相，流速1.0mL/min，UV检测器，检测波长278nm，柱温25℃，进样量20μL