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《下游技术 第八章 反胶团萃取ppt课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第八章反胶团萃取一、概述蛋白质类是生物技术中的重要产物 , 但是大多数蛋白质不溶于有机溶剂 , 而且与有机溶剂接触后会引起蛋白质的变性和失活 , 因此不能直接应用有机溶剂液 - 液萃取过程。近年来 ,利用表面活性剂在有机溶剂中形成一种反向胶团( 简称反胶团 reversed micelles) 对蛋白质进行萃取的技术得到了快速的发展和应用 , 这也是表面活性剂在生物工程中成功应用的一个范例。概述正胶团当表面活性剂浓度超过临界微团浓度时，表面活性剂会在水溶液中形成聚集体反胶团（ReversedMicelles）表面
2、活性剂在非极性溶剂中亲水头向内和疏水尾向外的具有极性内核 的多分子聚集体 ，由于其表面活性剂的排列方向与一般的正向胶团相反 , 因此 , 称为反胶团反胶团内可溶解少量水而形成微型水池纳米级胶体。反胶团溶液是宏观上透明均一的热力学稳定体系。ＡＯＴ分子结构示意图琥珀酸2-乙基己基酯磺酸钠极性“头”正胶团：表面活性剂的极性头朝外，疏水的尾部朝内，中间形成非极性的“核”非极性的“核”非极性“尾”水有机溶剂极性“头”反微团：表面活性剂的极性头朝内，疏水的尾部向外，中间形成极性的“核”极性的“核”非极性“尾”微小界面和微小水
3、相分子识别、选择性透过的半透膜功能在疏水环境中使亲水性大分子保持活性概述优点很高的萃取率和选择性分离浓缩可同时进行解决蛋白质、胞内酶在非细胞环境中迅速失活问题破壁功能，直接从完整细胞提取酶蛋白成本低二反胶团的形成ＡＯＴ分子结构示意图琥珀酸2-乙基己基酯磺酸钠Sodiumdi-2-ethylhexylsulfosuccinateAOT(AerosolOT)表1 常用的表面活性剂及其相应的有机溶剂体系临界胶团浓度将表面活性剂溶于溶液中,并使其浓度超过临界胶团浓度时,表面活性剂就会在溶液中形成聚集体,一些表面活性剂的临
4、界胶团浓度ｃｍｃ值表2 一些表面活性剂的临界胶团浓度(ｃｍｃ)如表2所示由表2可知,表面活性剂的ｃｍｃ值差异很大,与其分子结构有关。2基本性质内水池直径d：反胶束的大小与溶剂和S的种类与浓度、温度、等因素有关，一般为5-20nm，d用下式计算：W0-有机相中水与S的摩尔比，又称为含水率(watercontent)；M-水分子质量；asurf-界面处一个S的面积；N-阿弗加德罗常数。内水的性质：当W0较低(如S=AOT,W0=6-8)时,微水相的水分子受S亲水基团的强烈束缚,表观粘度上升50倍,疏水性也极高。随W0
5、的增大,这些现象逐渐减弱,当W0>16时,微水相的水与正常的水接近,反胶团内可形成双电层。但即使当W0值很大,水池内水的理化性质也不能与正常的水完全相同,特别是在接近S亲水头的区域内。2基本性质AOT反胶团直径dAOT:常用于制备反胶束的S是二-(2-已基已基)琥珀酸酯磺酸钠,商品名为AerosolOT,即AOT。其在异辛烷中形成反胶团dAOT:第1项为水核直径，第二项(2*1.2nm)为二倍AOT分子长度.一般反胶团的W0不超过40.因此,依据上式,利用ATO形成的水核直径一般不超过12nm,大致可容纳一个直径
6、为5-10nm的pro分子.当pro分子比与反胶团直径相比大得多时(如,当M>100-200kD),难于溶解到反胶团中.二反胶团的形成1.构造极性核心，水池（waterpool），可溶解亲水性大分子阴离子型、阳离子型和非离子型表面活性剂都可在非极性溶剂中形成反胶团例如：琥珀酸2-乙基己基酯磺酸钠Sodiumdi-2-ethylhexylsulfosuccinateAOT(AerosolOT)反胶团的形成2.反胶团的制备1）注入法：将蛋白质水溶液直接注入到含有表面活性剂的有机溶剂中，搅拌，形成透明的溶液2）相转移法
7、：将蛋白质水相与含表面活性剂的有机相接触3）溶解法：将含反胶团的有机相与蛋白质固体粉末一起搅拌（非水溶性蛋白质）三生理活性物质的分离浓缩反胶团的萃取原理在有机溶剂相和水相两宏观相界面间的表面活性剂层,同邻近的蛋白质分子发生静电吸引而变形,接着两界面形成含有蛋白质的反胶团,然后扩散到有机相中,从而实现了蛋白质的取。改变水相条件(如pH值、离子种类或离子强度),又可使蛋白质从有机相中返回到水相中,实现反萃取过程。（三）生理活性物质的分离浓缩反胶团萃取原理 有机相、水相间的分配萃取蛋白质的溶解影响萃取的因素表面活性剂水
8、相的pH值离子强度温度蛋白质的分子量和浓度（1）表面活性剂表面活性剂的类型目前最常用的反胶团或微乳液是AOT/异辛烷体系。一是AOT形成的反胶团较大,有利于蛋白质的萃取;二是AOT形成反胶团时不需加助表面活性剂。表面活性剂的浓度当其它条件一定时,表面活性剂浓度也存在某临界值。小于此临界值时,增大表面活性剂的浓度可提高蛋白质的萃取率,大于临界值时,则无明显影响。（2）水相的
