《反胶团萃取chl》PPT课件

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1、反胶束萃取陈红丽生命科学技术系chenhl@xxmu.edu.cn萃取extraction利用溶质在互不相溶的两相之间分配系数的不同而使溶质得到纯化或浓缩的方法。1896年Beijerinck观察到当把明胶与琼脂或把明胶和可溶性淀粉的水溶液混合时，先得到一混浊不透明的溶液，随后分成两相，上相含有大部分明胶，下相含有大部分琼脂(或可溶性淀粉)。2.2％的葡聚糖水溶液与等体积的0.72％甲基纤维素钠的水溶液相混合并静置后，可得到两个粘稠的液层。葡聚糖与甲基纤维素钠的双水相体系复习：双水相萃取技术溶液的分相不一定完全依赖于有机溶剂，在一定条件下，水相也可以形成两相

2、(即双水相系统)甚至多相。于是有可能将水溶性的酶、蛋白质等生物活性物质从一个水相转移到另一水相中，从而完成分离任务。聚合物的不相溶性：主要是由于聚合物分子的空间阻碍作用，相互间无法渗透，当聚合物的浓度达到一定值时，就不能形成单一的水相，所以具有强烈的相分离倾向。另外，某些聚合物的溶液与某些无机盐的溶液相混合时，只要浓度达到一定值，也会形成两相，即聚合物—盐双水相体系。常用：PEG/葡聚糖体系PEG/盐体系双水相体系萃取特点(1)含水量高(70%~90%)，是在接近生理环境的温度和体系中进行萃取，不会引起生物活性物质失活或变性；(2)分相时间短，自然分相时间一

3、般为5~15min；(3)界面张力小，有助于强化相际间的质量传递；(4)不存在有机溶剂残留问题；(5)大量杂质能与所有固体物质一同除去，分离过程更经济；(6)易于工程放大和连续操作。由于双水相萃取具有上述优点，因此，被广泛用于生物化学、细胞生物学和生物化工等领域的产品分离和提取。本章目录掌握基本概念及理论，反胶束的构造熟悉反胶团的物理化学性质、制备，萃取原理了解实际应用及进展始于20世纪70年代，但直到80年代才引起人们的重视。是一种发展中的生物分离技术。本质仍然是液-液有机溶剂萃取，成本低，溶剂可反复使用，，还可解决外源蛋白的降解，即蛋白质（胞内酶）在非细

4、胞环境中迅速失活的问题，可直接从整细胞中提取蛋白质和酶。用途：氨基酸、肽和蛋白质的分离纯化一反胶束萃取反胶束(ReversedMicelles)是两性表面活性剂在非极性有机溶剂中亲水性基团自发地向内聚集而成的，内含微小水滴的，空间尺度仅为纳米级的集合型胶体。是一种自我组织和排列而成的，并具热力学稳定的有序构造。反胶束的微小界面和微小水相具有两个特异性功能：(1)具有分子识别并允许选择性透过的半透膜的功能；(2)在疏水性环境中具有使亲水性大分子如蛋白质等保持活性。反胶束的形成重点反胶束萃取的优点(1)有很高的萃取率和反萃取率并具有选择性；(2)分离、浓缩可同时

5、进行，过程简便；(3)能解决蛋白质(如胞内酶)在非细胞环境中迅速失活的问题；(4)由于构成反胶团的表面活性剂往往具有细胞破壁功效，因而可直接从完整细胞中提取具有活性的蛋白质和酶；(5)反胶团萃取技术的成本低，溶剂可反复使用等。重点反胶束萃取是利用表面活性剂在有机溶剂中形成反向胶束,对蛋白质实现有效萃取的一种有发展前途的生物产品的分离技术,是表面活性剂在生物工程中应用的一个成功范例。在这种新型的生物分离技术的发展中，表面活性剂是一个十分重要的方面。增溶、乳化、润湿、杀菌、去污、起泡和消泡等1．表面活性剂的概念表面张力：一种使表面分子具有向内运动的趋势，并使表面

6、自动收缩至最小面积的力。表面活性：使液体表面张力下降的性质。表面活性物质：能使液体表面张力下降的物质。表面活性剂：具有很强的表面活性、能够显著降低液体表面张力的物质。一、表面活性剂的概念和结构特征表面活性剂荷叶上的水珠的表面张力作用现象表面活性剂肺泡表面张力表面活性剂R－ＣＨ２－ＣＨ２－ＣＯＯＮａ2.结构特征亲油的非极性烃链亲水的极性基团双亲性分子结构长度不少于8个碳原子羧酸磺酸硫酸及其盐或羟基酰胺基等（1）在溶液中的正吸附。表面活性剂的吸附性表面活性剂（2）在固体表面的吸附。表面张力↓润湿性↑乳化性↑起泡性↑非极性固体表面单层吸附极性固体可发生多层吸附表面

7、活性剂是一类具有“两亲”性质的分子组成的物质，其分子由极性和非极性两部分组成。当表面活性剂溶于水中后，不但定向地吸附在水溶液表面，而且达到一定浓度时还会在溶液中发生定向排列而形成胶束；胶束形成过程示意图3.随着表面活性剂在溶液中浓度的增长，球形胶束还可能转变成棒形胶束，以至层状胶束。后者可用来制作液晶，它具有各向异性的性质。胶束的球形结构和层状结构表面活性物质在水中形成胶束所需的最低浓度称为临界胶束浓度，以CMC表示。在CMC点上，由于溶液的结构改变导致其物理及化学性质与浓度的关系曲线出现明显转折，如下图所示。25℃时十二烷基硫酸钠水溶液的物理性质和浓度关系

8、表面活性剂的分类表面活性剂阴离子表面活性剂阳离子表面