反胶团萃取分离技术研究进展.pdfVIP

维普资讯 第34卷第 6期 日用 化 学 工 业 Vo1．34No．6 2004年 12月 ChinaSurfactantDeter~ent Cosmetics Dec．20o4 反胶团萃取分离技术研究进展 徐宝财，王 媛 ，肖 阳，周雅文，胡燕霞，李建军 (北京工商大学 化学与环境工程学院，北京 100037) 摘要：简要介绍了反胶团萃取技术理论研究及反胶团萃取体系开发工作，重点综述了反胶团萃取技术在蛋 白质、日化和药物等分离分析中的应用研究进展。提出了反胶团萃取技术 目前存在的问题、发展方 向和应 用前景等。 关键词 ：表面活性剂；反胶团；萃取 ；分离 中图分类号 ：TQ423 文献标识码 ：A 文章编号：1001—1803(2004)06—0390—04 传统的分离方法 ，如液一液萃取技术，具有操作 水相 pH值_3J和调节水相离子强度 【J则是实现蛋白质 连续 、多级分离、放大容易和便于控制等优点，在化 萃取 ／反萃取循环的重要手段 ；而温度的升高不利于 学、化工 、石化等领域得到广泛应用。但很难用于具 极性物质在 “水池”中的溶解 引【。 有某些特殊性质的生化产 品 (如蛋白质 、氨基酸等) 1．2 热力学研究 的提取与分离 ，原因在于这类物质多数不溶于非极性 反胶团萃取的热力学研究主要集中在萃取蛋白质 有机溶剂，或与有机溶剂接触后会引起变性和失活。 上。根据热力学基本理论 ，蛋白质从水相萃人反胶团 20世纪 80年代中期发展起来的反胶团萃取技术 相中，达到平衡状态时系统的Gibbs自由能变化应为 解决了这一难题。所谓反胶团，是指当油相中表面活 最小。由于对引起蛋白质萃取前后系统 自由能变化的 性剂的浓度超过临界胶束浓度后，其分子在非极性溶 认识不同，从而有不同的热力学模型。 剂中自发形成的亲水基向内、疏水基向外的具有极性 Bratko等 6用所谓的 “壳 一核”模型研究蛋白质 内核 (polarcore)的多分子聚集体 (aggregates)。反胶 萃取过程的热力学，假设反胶团为球形，反胶团内表 团的极性内核可以溶解某些极性物质，而且在此基础 面光滑且 电荷沿 内表面均匀分布。考虑了静电作用及 上还可以溶解一些原来不能溶解的物质，即所谓二次 蛋白质由水相进入反胶团相中的理想混合引起的 自由 加溶原理。例如，反胶团的极性 内核在溶解 了水后， 能变化。其中静电作用 自由能一项，通过分别求解未 在内核中形成 “水池”(waterpoo1)，可以进一步溶解 萃人蛋白质前的 “空”反胶团与含蛋白质的 “实”反 蛋白质 、核酸和氨基酸等生物活性物质 。胶团的屏蔽 胶团及水相蛋 白质胶体溶液的 Poisson—Boltzmann方 作用 ，使这些生物物质不与有机溶剂直接接触，而水 程获得。 池的微环境又保护了生物物质的活性 ，从而达到了溶 Beuno等 J提出了一个简化的热力学模型来预测 解和分离生物物质的目的。 “空”和 “实”的反胶 团的大小。该模型假设 ，系统 这种技术既利用了溶剂萃取的优点，又实现了生 自由能的变化主要源于蛋白质和反胶团内表面的静电 物物质的有效分离，作为一种新型的生物分离技术应 作用、蛋白质进入反胶团中引起的反胶 团体积变化而 用于蛋白质、氨基酸及药物 、农药等物质的分离分析 致的熵变 、及 自由离子的重新分配引起的熵变。 中，显示 了巨大的应用潜力。