雙水相萃取的原理及應(yīng)用

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1、雙水相萃取的原理及應(yīng)用Aqueoustwo-phaseextraction2014210918康文淵組員:NF-κB信號通路劉文榮王嘉犀范倩何亞玲英英釋義內(nèi)容Content1、雙水相萃取的歷史2.雙水相萃取的基本原理3.雙水相萃取的特點4.雙水相萃取的應(yīng)用ATPE的歷史：ATPE的歷史：Beijerinck（？？-）早在1896年,Beijerinck發(fā)現(xiàn),當(dāng)明膠與瓊脂或明膠與可溶性淀粉溶液相混時,得到一個混濁不透明的溶液，隨之分為兩相,上相富含明膠,下相富含瓊脂(或淀粉),這種現(xiàn)象被稱為聚合物的不相溶性，從而產(chǎn)生了雙

2、水相體系(Aqueoustwophasesystem,ATPS)。ATPE的歷史：ATPE的歷史：1956年瑞典lund大學(xué)的Albertsson教授及其同事開始對雙水相系統(tǒng)進(jìn)行比較系統(tǒng)研究。測定了許多雙水相系統(tǒng)的相圖，為雙水相萃取系統(tǒng)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。只局限于實驗室內(nèi)的測定和理論研究。ATPE的歷史：ATPE的歷史：Kula教授研究小組對雙水相的應(yīng)用、工藝流程、操作參數(shù)、工程設(shè)備、成本分析等進(jìn)行了大量研究，在應(yīng)用上獲得成功。1978年首先將雙水相萃取技術(shù)用于酶的大規(guī)模分離純化。ATPE的歷史：ATPE的歷史：雙水相萃

3、取可分離多肽、蛋白質(zhì)、酶、核酸、病毒、細(xì)胞、細(xì)胞器、細(xì)胞組織，以及重金屬離子等，近年來，還應(yīng)用于一些小分子，如抗生素、氨基酸和植物的有效成分等的分離純化。作為反應(yīng)系統(tǒng)用于酶反應(yīng)，生物轉(zhuǎn)化，發(fā)酵的產(chǎn)物生產(chǎn)與分離的集成。ATPE的基本原理:ATPE的基本原理萃?。豪梦镔|(zhì)在兩種互不混溶的溶劑中的分配差異進(jìn)行分離的技術(shù)。有機(jī)溶劑萃?。阂耘c水互不相溶的有機(jī)溶劑作萃取劑從水相中萃取目的產(chǎn)物，廣泛應(yīng)用于抗生素、有機(jī)酸、維生素等發(fā)酵產(chǎn)品生產(chǎn)。用于蛋白質(zhì)、核酸、酶等生物大分子的分離很少成功。反萃?。菏褂盟芤簭挠袡C(jī)溶劑中萃取水溶性的物

4、質(zhì)。ATPE的基本原理:ATPE的基本原理反膠團(tuán)萃?。豪帽砻婊钚詣┰谟袡C(jī)相中形成的反膠團(tuán)（reversedmicelles），從而在有機(jī)相內(nèi)形成分散的親水微環(huán)境。ATPE的基本原理:ATPE的基本原理反膠團(tuán)萃?。菏股锓肿釉谟袡C(jī)相（萃取相）內(nèi)存在于反膠團(tuán)的親水微環(huán)境中，消除了生物分子，特別是蛋白質(zhì)類生物活性物質(zhì)難于溶解在有機(jī)相中或在有機(jī)相中發(fā)生不可逆變性的現(xiàn)象。超臨界萃?。篈TPE的基本原理:ATPE的基本原理以上方法對蛋白質(zhì)的分離純化有不同的缺陷。ATPE的基本原理:ATPE的基本原理到目前為止，雙水相技術(shù)幾乎在所

5、有的生物物質(zhì)如:氨基酸、多肽、核酸、細(xì)胞器、細(xì)胞膜、各類細(xì)胞、病毒等的分離純化中得到應(yīng)用,特別是成功地應(yīng)用在蛋白質(zhì)的大規(guī)模分離中。ATPE的基本原理:ATPE的基本原理雙水相萃取與水-有機(jī)相萃取的原理相似,都是依據(jù)物質(zhì)在兩相間的選擇性分配。ATPE的基本原理:ATPE的基本原理當(dāng)萃取體系的性質(zhì)不同時,物質(zhì)進(jìn)入雙水相體系后,由于表面性質(zhì)、電荷作用和各種作用力(如憎水鍵、氫鍵和離子鍵等)的存在和環(huán)境因素的影響,使其在上、下相中的濃度不同。ATPE的基本原理:ATPE的基本原理常用的雙水相體系:ATPE的基本原理高聚物/高聚

6、物體系：聚乙二醇(簡稱PEG)/葡聚糖(簡稱Dextran)高聚物/無機(jī)鹽體系：硫酸鹽體系。常見的高聚物/無機(jī)鹽體系為:PEG/硫酸鹽或磷酸鹽體系。常用的雙水相體系:ATPE的基本原理PEG=聚已二醇(polyethyleneglycol)Kpi=磷酸鉀DX=葡聚糖(dextran)常用的雙水相體系:ATPE的基本原理PEG/Dx體系一般用于小規(guī)模地分離生物大分子、膜、細(xì)胞等，PEG/無機(jī)鹽體系主要用來大規(guī)模地提純酶，這是因為PEG/無機(jī)鹽體系的萃取專一性更高，葡聚糖價格昂貴的緣故。ATPE的基本原理類　　型形成上相的

7、聚合物形成下相的聚合物非離子型聚合物/非離子型聚合物聚乙二醇葡聚糖聚乙烯醇聚丙二醇聚乙二醇聚乙烯吡咯烷酮高分子電解質(zhì)/非離子型聚合物羧甲基纖維素鈉聚乙二醇高分子電解質(zhì)/高分子電解質(zhì)葡聚糖硫酸鈉羧甲基纖維素鈉聚合物/低分子量化合物葡聚糖丙醇聚合物/無機(jī)鹽聚乙二醇磷酸鉀硫酸銨各種類型的雙水相體系相圖:相平衡時物系的組成,溫度與壓力的關(guān)系A(chǔ)TPE的基本原理相圖:相平衡時物系的組成,溫度與壓力的關(guān)系A(chǔ)TPE的基本原理雙節(jié)線(bi-nodal)：圖中的曲線。雙節(jié)線以下的區(qū)域為均相區(qū),以上的區(qū)域為兩相區(qū)，即ATPS。系線(tiel

8、ine)：雙節(jié)線上連兩點的直線。K點：K點為臨界點，表示兩相差別消失。相圖:相平衡時物系的組成,溫度與壓力的關(guān)系A(chǔ)TPE的基本原理系線反映的信息杠桿規(guī)則：系線上各點均為分成組成相同，而體積不同的兩相。兩相體積近似服從杠桿規(guī)則性質(zhì)差異：系線的長度是衡量兩相間相對差別的尺度,系線越長,兩相間的性質(zhì)差別越大；反之則越小.影響雙水相萃取的