生化工程下游技术 知识课件第八章反胶团萃取.pptVIP

第八章 反胶团萃取第一节 概述第二节 反胶团的构造与制备第三节 反胶团萃取原理第四节 反胶团的应用 第五节 反胶团萃取设备 ;第一节 概述;优点： 反胶束萃取具有成本低 溶剂可反复使用 萃取率和反萃取率都很高 反胶束萃取还有可能解决外源蛋白的降解， 可用于直接从整细胞中提取蛋白质和酶。;反胶团萃取技术在分离蛋白质方面的优点 （1）有很高的萃取率和反萃取率并具有选择性； （2）分离、浓缩可同时进行，过程简便； （3）能解决蛋白质（如胞内酶）在非细胞环境中迅速失活的问题； ;（4）由于构成反胶团的表面活性剂往往具有细胞破壁功效，因而可直接从完整细胞中提取具有活性的蛋白质和酶； （5）反胶团萃取技术的成本低，溶剂可反复使用等。 ;反胶团的优点;由于“水核”的尺度效应，可以稳定蛋白质的立体结构，增加其结构的刚性，提高其反应性能。 具有分子识别并允许选择性透过的半透膜的功能 ;;第二节 反胶团的构造与制备;;2、表面活性剂;;AOT-异辛烷-水体系： 萃取条件：pH8左右，KCl 0.2mol/L 反萃取条件： pH12左右，KCl 1.0mol/L ;(1)CTAB(cetyl-methyl-ammonium bromide) 溴化十六烷基三甲胺/十六烷基三甲基胺溴;(2)DDAB(didodecyldimethyl ammonium bromide) 溴化十二烷基二甲铵;3、反胶团的分类;b: 阳离子型表面活性剂（如CTAB，DAP）等。该体系适用于等电点较低的、相对分子量较大的蛋白质的分离； c: 非离子型表面活性剂能形成更大的反胶团体系。能分离相对分子量更大的蛋白质，但这类体系容易乳化。 ;2) 混合表面活性剂反胶团体系：是指两种或两种以上表面活性剂构成的体系，一般来说，混合表面活性剂反胶团对蛋白质有更高的分离效率。 3) 亲和反胶团体系：是指除了有组成反胶团的表面活性剂以外，还有具有亲和特征的助剂，它的亲和配基与蛋白质有特异的结合能力，往往极少量亲和配基的加入就可使萃取蛋白质的选择性大大提高。 ;二、反胶团的物理化学特性及制备 ;; C水 W=---- C表;; 当W 6-8 时， “水池”中水的其表观粘度可增大到普通水粘度的50倍，疏水性非???强，另外，其冰点通常低于0℃。 当W 16（40)时，“水池”中的水逐渐接近主体水相粘度，胶团内也形成二重电荷层， W .max=60，若W值再增大，反胶团溶液变浑浊，并开始分层。 ;二、反胶团的制备 ： 制备反胶团系统一般有以下三种方法： （1）注入法 ：将含有蛋白质的水溶液直接注入到含有表面活性剂的非极性有机溶剂中去，然后进行搅拌直到形成透明的溶液为止。 （2）相转移法 ：把含有表面活性剂的有机相和含有蛋白质的水相接触，在缓慢的搅拌下，一部分蛋白质缓慢转入（萃入）有机相。 （3）溶解法 ：将含有反胶团（W0＝3－30）的有机溶液与蛋白质固体粉末一齐搅拌，使蛋白质进入反胶团中 。; 第三节 反胶团萃取分离原理;微观上，是从主体水相向有机溶剂相中的反胶团微水相中的分配萃取;;;二、影响反胶团萃取蛋白质的主要因素; 以表8.2所示的酶、蛋白质为例，考察萃取或反萃取时静电性相互作用以及pH对这种作用的影响。 ; 例：小分子蛋白质 当pH pI 时，蛋白质不能溶入胶团内，但在等电点附近，急速变为可溶。 当pH pI时，即在蛋白质带正电荷的pH范围内，它们几乎完全溶入胶团内 。;不同相对分子质量的蛋白质，pH值对萃取率的影响有差异性，当蛋白质相对分子质量增加时，只有增大(pH-PI)值的绝对值，相转移才能顺利完成;（2）水相离子强度的影响： 离子强度对萃取率的影响主要是由离子对表面电荷的屏蔽作用所决定的: a.离子强度增大后，反胶束内表面的双电层变薄，减弱了蛋白质与反胶束内表面之间的静电吸引，从而减少蛋白质的溶解度 b.反胶束内表面的双电层变薄后，也减弱了表面活性剂极性基团之间的斥力，使反胶束变小，从而使蛋白质不能进入其中；; c.离子强度增加时，增大了离子向反胶束内“水池”的迁移并取代其中蛋白质的倾向，使蛋白质从反胶束内被盐析出来； d.盐与蛋白质或表面活性剂的相互作用，可以改变溶解性能，盐的浓度越高，其影响就越大。; 添加KCl等无机盐，因离子强度的增加和静电屏蔽的作用，而使静电性相互作用变弱，一般地，