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维普资讯 第 20卷 第 7期 应 用 化 学 V01．2ONo．7 2003年 7月 CHINESEJOURNAL OFAPPUED CHEMISTRY July2003 三辛基 甲基氯化铵萃取色氨酸的影响因素 侯经纬 马友光 高习群 (天津大学化学工程研究所 天津 300072) (辽阳石油化纤公司英华经济开发公司 辽阳) 摘 要 研究了水相离子强度、无机盐类型、萃取剂浓度、水相初始 pHo值对色氨酸在三辛基甲基氯化铵 (TOMAC)／正辛烷体系中分配行为的影响。实验结果表明，色氨酸的分配系数随着离子强度的增加而降低， 但是当离子强度增大到一定程度时变化趋于平缓；分析了由于离子强度的影响而使实际过程的分配系数与 理想过程分配系数不同的原因，得出了离子强度与活度系数的关系式；在萃取过程中增加有机相萃取剂浓度 可提高两相间的分配系数 D ；提高水相pHo值能提高色氨酸在两相间的分配系数D^，但当pHo11时，对分 配系数的影响很小；阳离子均为Na情况下，Dc卜DB ；阴离子均为 cl一时 ，DN．+DK+。 关键词 萃取，色氨酸，三辛基甲基氯化铵 中图分类号：O621；TQ021．4 文献标识码 ：A 文章编号：1000-0518(2003)07-0633-05 发酵法生产氨基酸的提纯主要采用液液萃取、超滤、离子交换和结晶等技术。目前，以离子交换法 的液液萃取技术在氨基酸的提纯中仍 占重要地位 ¨J，这主要是由于乳化液膜 和支撑液膜 等新型 液液萃取技术可将氨基酸的分离和浓缩过程在一个单元操作中完成。三辛基甲基氯化铵(TOMAC)是 一 种广泛用于液液萃取中的阳离子表面活性剂。由于其对阴离子的良好选择性，在液液萃取中得到广 泛应用 ’。20世纪7O年代，TOMAC首次应用于研究氨基酸在有机相的传质 ¨引。近年来又在回收发 酵或细胞培养生产的有机酸、氨基酸和蛋 白质中得到应用 ．3-。发酵产生的氨基酸多处于一定盐浓度 的水溶液中，无机盐离子与萃取剂结合对氨基酸分配产生的影响已有研究 J，但忽视了无机盐离子的 存在对水相中氨基酸的某些化合物性质(如溶解度)的影响，这种现象正引起人们的重视 ¨o-¨。本文研 究了离子强度、萃取剂浓度、水相初始pH。值和无机盐类型对氨基酸在TOMAC／正辛烷体系中分配行为 的影响。 1 实验部分 1．1 仪器和试剂 PHS-29A数字酸度计 (上海雷磁仪器厂)；T52C紫外分光光度计 (上海第三分析仪器厂)。三辛基 甲基氯化铵 (TOMAC，纯度95％，日本进 口)；色氨酸(Trp，上海康正氨基酸厂)；正辛烷，化学纯 (杭州炼 油厂)；正癸醇，化学纯(日本进 口)；其它试剂均为市售分析纯。 1．2 试剂配制和萃取实验 有机相是将萃取剂TOMAC直接溶于正辛烷来配制；溶解过程中，每50mL有机相中加入 1—2mL 的正癸醇以增加TOMAC在正辛烷中的溶解度 ，同时可防止在萃取过程中发生乳化现象。色氨酸水溶液 通过色氨酸直接溶于去离子水制得；实验过程中，水相的离子强度范围为0．2—2．8mol／kg，水相初始 pH0范围为8—11，离子强度和初始pH。分别用NaC1、KC1或NaBr和NaOH调节。分配实验均在 50mL 的磨 口瓶中进行，将相同体积的水相和有机相 (各 10mL)加入锥形瓶中，在恒温水浴 中剧烈震荡 30min，使之达到分配平衡。然后，在6000r／min离心 10min将油水分为2层 ，分出水相；水相中色氨 酸浓度在 283nln波长下测定。 2002·10·19收稿 ，2002-03-24修 回 国家 自然科学基金资助项 目 通讯联系人：马友光，男，1964年生，教授；E-mail：ma—youguang@sina．corn；研究方向：传质与分离工程 维普资讯 应 用 化 学