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1、单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版副标题样式 *1 第六节 反胶束萃取 萃取新技术之 一个人拥有健康，美貌，诚信，机敏，才学，金钱，荣誉，7个背囊，渡船开始时风平浪静，可是不久就刮起了大风，船夫说要扔掉一个背囊，你会扔掉那个背囊呢？最后你要扔掉哪一个？为什么呢?说说你的理由。 一、概述 传统的萃取法难以应用于蛋白质的 提取分离。 分离对象的特性； 萃取剂的问题。 在这一背景下发展起来了一种新的萃 取分离技术反胶束萃取。 一个人拥有健康，美貌，诚信，机敏，才学，金钱，荣誉，7个背囊，渡船开始时风平浪静，可是不久就刮起了大风，船夫说要扔掉一个背囊，你会扔掉那个背囊呢？最后你要扔掉哪一个？为
2、什么呢?说说你的理由。 1977年，瑞士Luisi等人首次提出用反胶 束萃取蛋白质； 到80年代，荷兰Vant Riet和Dekker、 美国Gokelen、Hatton首先进行了反胶 束萃取蛋白质的研究。 近年来该项研究已在国内外深入展开。 一个人拥有健康，美貌，诚信，机敏，才学，金钱，荣誉，7个背囊，渡船开始时风平浪静，可是不久就刮起了大风，船夫说要扔掉一个背囊，你会扔掉那个背囊呢？最后你要扔掉哪一个？为什么呢?说说你的理由。 该法的优点： 成本低、溶剂可反复使用； 萃取率和反萃取率都很高； 有可能解决外源蛋白的降解问题； 构成反胶束的表面活性剂往往具有溶解 细胞的能力，可直接从整细胞中提
3、取蛋 白质和酶。 一个人拥有健康，美貌，诚信，机敏，才学，金钱，荣誉，7个背囊，渡船开始时风平浪静，可是不久就刮起了大风，船夫说要扔掉一个背囊，你会扔掉那个背囊呢？最后你要扔掉哪一个？为什么呢?说说你的理由。 反胶束溶液是透明的、热力学稳定的 系统。反胶束（reversed micelle）是表 面活性剂分散于连续有机相中一种自发形 成的纳米尺度的聚集体。 二、反胶束溶液形成的条件和特性 一个人拥有健康，美貌，诚信，机敏，才学，金钱，荣誉，7个背囊，渡船开始时风平浪静，可是不久就刮起了大风，船夫说要扔掉一个背囊，你会扔掉那个背囊呢？最后你要扔掉哪一个？为什么呢?说说你的理由。 表面活性剂是由亲
4、水憎油的极性基团 和亲油憎水的非极性基团两部分组成的 两性分子，可分为阴离子表面活性剂、 阳离子表面活性剂和非离子型表面活性 剂。 一个人拥有健康，美貌，诚信，机敏，才学，金钱，荣誉，7个背囊，渡船开始时风平浪静，可是不久就刮起了大风，船夫说要扔掉一个背囊，你会扔掉那个背囊呢？最后你要扔掉哪一个？为什么呢?说说你的理由。 表面活性剂剂 有机溶剂剂 表面活性剂剂 有机溶剂剂 AOT丁二 酸-2-2乙 基己基酯酯 磺酸钠钠 n-烃类烃类 （C6 C10）、异辛烷烷 、环环己烷烷、四氯氯化 碳、苯 Brij60脂肪 醇酯酯 辛烷烷 CTAB十六 烷烷基三甲 基溴化铵铵 己醇/异辛烷烷，己 醇/辛烷烷
5、，三氯氯甲 烷烷/辛烷烷 TritonX己醇/环环己 烷烷 TOMAC三 辛基甲基 氯氯化氨 环环己烷烷磷脂酰酰胆碱苯、庚烷烷 表1 常用的表面活性剂及其相应的有机溶剂 一个人拥有健康，美貌，诚信，机敏，才学，金钱，荣誉，7个背囊，渡船开始时风平浪静，可是不久就刮起了大风，船夫说要扔掉一个背囊，你会扔掉那个背囊呢？最后你要扔掉哪一个？为什么呢?说说你的理由。 用得最多的是阴离子表面活性剂 AOT（丁二酸-2-2乙基己基酯磺酸钠）。 图1 AOT的结构式 一个人拥有健康，美貌，诚信，机敏，才学，金钱，荣誉，7个背囊，渡船开始时风平浪静，可是不久就刮起了大风，船夫说要扔掉一个背囊，你会扔掉那个背囊
6、呢？最后你要扔掉哪一个？为什么呢?说说你的理由。 将表面活性剂溶于水中，当其浓度超过 CMC时，表面活性剂就会在水溶液中聚集 在一起而形成聚集体，称为正常胶束。 若将表面活性剂溶于非极性的有机溶剂中 ，并使其浓度超过CMC，便会在有机溶剂 内形成聚集体，称为反胶束。 临界胶束浓度(Critical Micelle Concentration)：胶束形成时所需表面 活性剂的最低浓度。 一个人拥有健康，美貌，诚信，机敏，才学，金钱，荣誉，7个背囊，渡船开始时风平浪静，可是不久就刮起了大风，船夫说要扔掉一个背囊，你会扔掉那个背囊呢？最后你要扔掉哪一个？为什么呢?说说你的理由。 表面活性剂的极性 头朝
7、外，疏水的尾 部朝内，中间形成 非极性的“核”。 水 非极性的“核 ” 极性“头” 非极性“尾” 正常胶束 图2-a 正常胶束的结构示意图 一个人拥有健康，美貌，诚信，机敏，才学，金钱，荣誉，7个背囊，渡船开始时风平浪静，可是不久就刮起了大风，船夫说要扔掉一个背囊，你会扔掉那个背囊呢？最后你要扔掉哪一个？为什么呢?说说你的理由。 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”。 有机溶剂极性“头” 极性的“核” 非极性“尾” 反胶束 图2-b 反胶束的结构示意图 一个人拥有健康，美貌，诚信，机敏，才学，金钱，荣誉，7个背囊，渡船开始时风平浪静，可是不久就刮起了大风，船夫说要
8、扔掉一个背囊，你会扔掉那个背囊呢？最后你要扔掉哪一个？为什么呢?说说你的理由。 反胶束的制备 相转移法 注入法 溶解法 一个人拥有健康，美貌，诚信，机敏，才学，金钱，荣誉，7个背囊，渡船开始时风平浪静，可是不久就刮起了大风，船夫说要扔掉一个背囊，你会扔掉那个背囊呢？最后你要扔掉哪一个？为什么呢?说说你的理由。 v临界浓度 大多数为0.11.0mmol/L； v含水率W W的值直接影响到反胶束的大小。 通常反胶束W40，表面张力0.2mN/m 时不稳定，故反胶束最大半径Rm=6nm，适用于 相对分子量pI 时，反胶束萃取才可进行；而对于阴离子 表面活性剂，pHpI时才可。 1、水相pH值 一个人
9、拥有健康，美貌，诚信，机敏，才学，金钱，荣誉，7个背囊，渡船开始时风平浪静，可是不久就刮起了大风，船夫说要扔掉一个背囊，你会扔掉那个背囊呢？最后你要扔掉哪一个？为什么呢?说说你的理由。 图5 pH值对蛋白质萃取率的影响 一个人拥有健康，美貌，诚信，机敏，才学，金钱，荣誉，7个背囊，渡船开始时风平浪静，可是不久就刮起了大风，船夫说要扔掉一个背囊，你会扔掉那个背囊呢？最后你要扔掉哪一个？为什么呢?说说你的理由。 对不同相对分子量的蛋白质，pH值对 萃取率的影响有差异性，当蛋白质相对分 子量增加时，只有增大（pH-pI）的绝对 值，相转移才能完成。 eg. 糜蛋白酶（相对分子量为25000） 的萃取
10、率在|pH-pI|为2-4时达到最高；而牛血 清蛋白（相对分子量为68000）在相同的系统中 根本不发生相转移。 一个人拥有健康，美貌，诚信，机敏，才学，金钱，荣誉，7个背囊，渡船开始时风平浪静，可是不久就刮起了大风，船夫说要扔掉一个背囊，你会扔掉那个背囊呢？最后你要扔掉哪一个？为什么呢?说说你的理由。 图6 蛋白质相对分子量Mr与最佳pH和pI值之差的关系 （在TOMAC-正丁醇体系中萃取） 一个人拥有健康，美貌，诚信，机敏，才学，金钱，荣誉，7个背囊，渡船开始时风平浪静，可是不久就刮起了大风，船夫说要扔掉一个背囊，你会扔掉那个背囊呢？最后你要扔掉哪一个？为什么呢?说说你的理由。 对于包含大
11、蛋白分子的反胶束，其尺 寸远大于“空核”的反胶束，萃取时势必要 消耗较多的能量，这些能量只能通过较强 的静电相互作用得到补偿。用调节pH的 作用来增加蛋白质分子表面电荷的方法， 正是达到增强静电作用的一条途径。 一个人拥有健康，美貌，诚信，机敏，才学，金钱，荣誉，7个背囊，渡船开始时风平浪静，可是不久就刮起了大风，船夫说要扔掉一个背囊，你会扔掉那个背囊呢？最后你要扔掉哪一个？为什么呢?说说你的理由。 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： 1)离子强度增大后，反胶束表面的双电层变 薄，减弱了蛋白质与反胶束间的静电作用 ； 2)反胶束内表面的双电层变薄后，也减弱了 表
12、面活性剂极性基团间的斥力，使反胶束 变小； 2、离子强度 一个人拥有健康，美貌，诚信，机敏，才学，金钱，荣誉，7个背囊，渡船开始时风平浪静，可是不久就刮起了大风，船夫说要扔掉一个背囊，你会扔掉那个背囊呢？最后你要扔掉哪一个？为什么呢?说说你的理由。 3)离子强度增大后，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； 4)盐与蛋白质或表面活性剂的相互作用， 可改变溶解性能。 一个人拥有健康，美貌，诚信，机敏，才学，金钱，荣誉，7个背囊，渡船开始时风平浪静，可是不久就刮起了大风，船夫说要扔掉一个背囊，你会扔掉那个背囊呢？最后你要扔掉哪一个？为什么呢?说说你的理由。 7 一个人拥有健
13、康，美貌，诚信，机敏，才学，金钱，荣誉，7个背囊，渡船开始时风平浪静，可是不久就刮起了大风，船夫说要扔掉一个背囊，你会扔掉那个背囊呢？最后你要扔掉哪一个？为什么呢?说说你的理由。 1)从反胶束萃取的机理出发，选用有利于增强 蛋白质表面电荷与反胶束内表面电荷间的静 电作用和增加反胶束大小的表面活性剂。 2)增大表面活性剂的浓度可增加反胶束的数量 ，从而增大对蛋白质的溶解能力。 但浓度过高时，可能在溶液中形成复杂的 聚集体，增加反萃取的难度。 3、表面活性剂类型及浓度 一个人拥有健康，美貌，诚信，机敏，才学，金钱，荣誉，7个背囊，渡船开始时风平浪静，可是不久就刮起了大风，船夫说要扔掉一个背囊，你会
14、扔掉那个背囊呢？最后你要扔掉哪一个？为什么呢?说说你的理由。 通常反胶束中表面活性剂的极性基团 不是完全电离的，有很大一部分阳离子仍 在胶团的内表面上，因此阳离子的种类会 影响反胶束内表面的电荷密度，该密度越 大，产生的反胶束也越大。 4、离子种类 一个人拥有健康，美貌，诚信，机敏，才学，金钱，荣誉，7个背囊，渡船开始时风平浪静，可是不久就刮起了大风，船夫说要扔掉一个背囊，你会扔掉那个背囊呢？最后你要扔掉哪一个？为什么呢?说说你的理由。 盐类盐类 pH值值萃取率（%） 核糖核 酸酶 溶菌酶胰蛋白 酶 胃乳蛋 白酶 CaCl2 1M pH5和 pH10 15.7100.931.3_ CaCl2
15、0.1M pH10 7.698.527.0_ CaCl2 0.1M pH596.0103.059.18.4 KCl 1M pH54.011.514.4_ MgCl2 0. 1M pH586.69.321.4_ 表2 不同离子对蛋白质萃取的影响 一个人拥有健康，美貌，诚信，机敏，才学，金钱，荣誉，7个背囊，渡船开始时风平浪静，可是不久就刮起了大风，船夫说要扔掉一个背囊，你会扔掉那个背囊呢？最后你要扔掉哪一个？为什么呢?说说你的理由。 有机溶剂的种类 助表面活性剂 温度 5、其它因素 一个人拥有健康，美貌，诚信，机敏，才学，金钱，荣誉，7个背囊，渡船开始时风平浪静，可是不久就刮起了大风，船夫说要扔掉一个背囊，你会扔掉那个背囊呢？最后你要扔掉哪一个？为什么呢?说说你的理由。 五、反胶束萃取蛋白质的应用 分离蛋白 质混合物 图8 三种蛋白质混合物分离过程示意图 一个人拥有健康，美貌，诚信，机敏，才学，金钱，荣誉，7个背囊，渡船开始时风平浪静，可是不久就刮起了大风，船夫说要扔掉一个背囊，你会扔掉那个背囊呢？最后你要扔掉哪一个？为什么呢?说说你的理由。 一个人拥有健康，美貌，诚信，机敏，才学，金钱，荣誉，7个背囊，渡船开始时风平浪静，可是不久就刮起了大风，船夫说要扔掉一个背囊，你会扔掉那个背囊呢？最后你要扔掉哪一个？为什么呢?说说你的理由。 从发酵液中提取胞外酶 Aries - Barros
