北京大学课件-蛋白质反胶束萃取.pptVIP

蛋白质的反胶束萃取 2007.6.5 蛋白质 蛋白质分离上的常见问题 常见的分离方法 蛋白质反胶束萃取 反胶束萃取的驱动力 影响反胶束萃取的因素 表面活性剂种类和浓度 pH 离子强度 温度 反萃取 反胶束分离蛋白质举例 选择性反胶束萃取 * * Outline 蛋白质的选择性萃取 蛋白质反胶束萃取的应用举例 蛋白质反胶束萃取的原理 蛋白质的常见分离方法 蛋白质概述 蛋白质 化工用催化剂 化学分析试剂 ……. …… 1 2 3 4 对温度、溶剂等敏感，易变性失活 原料中目标蛋白成分浓度小 杂质含量高，成分复杂 种类繁多，批量的特异性分离比较困难 大小 形状 荷电性 等电点 疏水性 溶解度 金属螯合力 密度 特异性结合 特殊性质 蛋白质 凝胶过滤 膜过滤 分子筛 离子交换 树脂 等电沉淀 梯度离心 疏水作用 色谱 条件沉淀 亲和色谱 抗蛋白酶 金属离子 树脂 萃取 利用物质在互不相溶的两相之间分配特性不同而得以分离纯化的技术 优势 可用于大批量分离纯化 1 可进行连续操作 2 分离成本低 3 问题 蛋白质在传统有机萃取剂中溶解度低且易变性 反胶束萃取 Reversed micellar extraction： 源于20世纪70年代，本质上是一种液-液萃取，利用表面活性剂在有机相中形成反胶团，从而在有机相中形成分散的微水环境，使难溶于有机相或在有机相中发生生物活性变性的生物物质溶于其中的萃取技术。 有机相 水相 萃取，实质上是蛋白质在水相和反胶束内微水相间的分配过程 静电相互作用 空间相互作用 疏水性相互作用 表面活性剂的种类： 阳离子表面活性剂对表富集负电荷的蛋白质有较大分配比。 阴离子表面活性剂对表富集正电荷的蛋白质有较大分配比。 表面活性剂的浓度： 表面活性剂浓度增大，有利于形成更多的反胶束，可以加速蛋白质的萃取。 通过调节水率 w0，即胶束内水和表面活性剂的比，可调节反胶束的大小。反胶束体积越大，其对大分子蛋白质的分配比越大。 pH会影响蛋白质的表面电荷及其分布，当pHpI时，蛋白质表面带正电荷，此时需用阴离子表面活性剂制备反胶束进行萃取；反之，当pHpI时，蛋白质表面带负电荷，需用阳离子表面活性剂制备胶束进行萃取。 pH-pI的大小，可以反映蛋白质所带电荷的多少，一般来说pH与pI的差值越大，越有利于蛋白质萃取。对于一些大分子蛋白质，只有在大的pH-pI下才有可能分离。 离子强度过小时，表面活性剂与溶剂相无法形成反胶束，而形成了稳定的乳液，使其无法用于蛋白质萃取。 离子强度增大时，它会： 使反胶束内的双电层变薄，减弱蛋白质与反胶束内表面间的静电引力，从而减小蛋白质溶解度。 减弱表面活性剂之间的斥力，使胶束变小，不利于蛋白质的溶解进入。 增大了离子向反胶束内的迁移，并取代蛋白质，使蛋白质从反胶束中析出。 升高温度会增加蛋白质在有机相中的溶解度，促进其的反胶束萃取。但温度过高同时也会造成蛋白质变性等问题。 有机相 水相 萃取 反萃取 蛋白质通过反胶束萃取后，进入有机相的反胶束内。经过分离操作，除去水相中的杂质等。 再通过调节体系的pH、离子强度等，使得被萃取的蛋白质从反胶束中释放出来，从来完成蛋白质的分离提纯过程。 *