一、翠取技术(2).ppt

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1、第二节萃取技术概述萃取：当含有生化物质的溶液与互不相溶的第二相接触时，生化物质倾向于在两相之间进行分配，当条件选择得恰当时，所需提取的生化物质就会有选择性地发生转移，集中到一相中，而原来溶液中所混有的其它杂质（如中间代谢产物、杂蛋白等）分配在另一相中，这样就能达到某种程度的提纯和浓缩。一、有机溶剂萃取法solventextraction有机溶剂萃取又称为溶剂萃取，利用样品中不同组分分配在两种互不相溶的溶剂中的溶解度或分配比不同来达到分离、提取或纯化的目的。杂质溶质原溶剂萃取剂Lightphase（萃取

2、相）Heavyphase（萃余相）萃取过程的理论基础液-液萃取是以分配定律为基础分配定律：一定T、P下，溶质在两个互不相溶的溶剂中分配，平衡时，如果其在两相中的相对分子质量相等，溶质在两相中平衡浓度之比为常数。K-分配常数在常温常压下Ｋ为常数；应用前提条件（1）稀溶液（2）溶质对溶剂互溶没有影响（3）必须是同一分子类型，不发生缔合或离解实验室溶剂萃取过程溶剂萃取步骤溶剂体积为样品溶液的30％-35％。振荡几次打开活塞Gas蒸气逸出（也叫放气）絮状物（乳化）有机相水相水相和絮状物静置分层激烈振摇1-2m

3、in有机相3～5次工业上萃取操作通常包括三个步骤：混合萃取—分离—溶剂回收因而工业萃取的流程中须有混合器(如搅拌混合器)、分离器(如碟片式离心机)和溶剂回收装置(如蒸馏塔)。一般萃取过程很快，如果接触表面足够大，则在15~60s之内就可完成。萃取操作流程可分为单级萃取和多级萃取。萃取步骤及方式单级萃取多级逆流萃取流程多级萃取多级错流萃取流程有机溶剂萃取的影响因素1）．影响萃取操作的因素：pH、温度、盐析2）．有机溶剂的选择3）．乳化与去乳化pH的影响pH对表观分配系数的影响pH低有利于酸性物质分配在有

4、机相，碱性物质分配在水相。对弱酸随pH↓K↑对弱碱随pH↓K↓温度◆T↑，分子扩散速度↑，故萃取速度↑◆T影响分配系数：1）物质―T↑水中的溶解度↑∴萃取时T↓使K↑2）T影响弱酸、弱碱的解离平衡◆T影响两溶剂的互溶度影响一般生化物质的萃取在室温或较低温度下进行无机盐的作用：生化物质在水中溶解度↓，有利于溶质向有机相中分配。盐析作用有机溶剂的选择根据相似相溶的原理，选择与目标产物极性相近的有机溶剂为萃取剂，可以得到较大的分配系数；有机溶剂与水不互溶，与水有较大的密度差，黏度小，表面张力适中，相分散和

5、相分离容易；应当价廉易得，容易回收，毒性低，腐蚀性小，不与目标产物反应。常用于生化萃取的有机溶剂有丁醇、丁酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸戊酯等。反胶束（reversedmicelles）是表面活性剂在非极性有机溶剂中亲水性基束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。二、反胶束萃取法Reversedmicellarextraction反胶束的形成(CMC):表面活性剂中水溶液中形成胶团的最低浓度criticalmicell

6、econcentration0.1～1.0mmol/L的范围内。在反胶束中有一个极性核心，它包括由表面活性剂极性端组成的内表面、平衡离子和水，被称之为“水池”（waterpool）。这个“水池”具有极性，可以溶解具有极性的分子和亲水性的生物大分子反胶束特点常用的表面活性剂定义：由亲水憎油的极性基团（亲水基）和亲油憎水的非极性基团（疏水基）两部分组成的分子。表面活性剂阳离子表面活性剂非离子型表面活性剂阴离子表面活性剂亲水基疏水基化学名称是二（2-乙基己基）琥珀酸酯磺酸钠AOT（AerosolOT）常用阴

7、离子表面活性剂CTMAB（溴化十六烷基三甲铵或十六烷基三甲基溴化铵）常用阳离子表面活性剂TOMAC（氯化三辛基甲铵）静电引力：主要是蛋白质的表面电荷与反胶束内表面电荷（离子型表面活性剂）之间的静电引力作用。空间位阻作用：增大反胶束极性核的尺寸，以减小大分子蛋白进入胶核的传质阻力。凡是能够引起静电引力，能够促使反胶束尺寸增大的因素均有利于提高分配系数。这些因素主要是pH、离子强度、表面活性剂种类和浓度、助表面活性剂等反胶束萃取蛋白质的原理助表面活性剂（assistantofsurfactant）能改变表

8、面活性剂的表面活性及亲水亲油平衡性，参与形成胶束，调整水和油的极性，水溶性醇可减小水的极性，油溶性醇可增加油的极性，从而影响体系的相态和相性质的微乳成分。例如，在配制微乳液时的助表面活性剂主要有乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、正戊醇、异戊醇、1-己醇、2-己醇、1-辛醇、2-辛醇、杂醇油、对壬基酚等。　　非离子表面活性剂，使它们插入反胶团的结构中，就可以增大反胶团的尺寸，溶解较大相对分子质量的蛋白质。反胶束溶解蛋白质模型水壳模型半岛模型强烈疏水区吸