《分離工程第四章》ppt課件-全文預(yù)覽
【正文】 電作用，以及反膠束的大小有關(guān)，所以，任何可以增強(qiáng)這種靜電作用或?qū)е滦纬奢^大的反膠束的因素，都有助于蛋白質(zhì)的萃取。另一種解釋則認(rèn)為離子強(qiáng)度 (鹽濃度 )影響蛋白質(zhì)與表面活性劑極性頭之間的靜電作用力是由于離解的反離子在表面活性劑極性頭附近建立了雙電層，稱為德拜屏蔽，從而縮短了靜電吸引力的作用范圈，抑制了蛋白質(zhì)的萃取，因此在萃取時(shí)要盡量避免后者的影響。其中一個(gè)最直接的因素是 pH值，它決定了蛋白質(zhì)帶電基團(tuán)的離解速率及蛋白質(zhì)的凈電荷。s這一數(shù)量級(jí)。例如： (1)反膠團(tuán)內(nèi)酶的結(jié)構(gòu)和活性與 W0值密切相關(guān)，說(shuō)明酶對(duì)其周圍存在的水層非常敏感； (2)反膠團(tuán)內(nèi)酶反應(yīng)動(dòng)力學(xué)行為與在正常的水相中相似，活性與 pH的關(guān)系同樣表現(xiàn)為鐘狀曲線。關(guān)于反膠團(tuán)溶解蛋白質(zhì)的形式，有人提出了四種模型，如圖所示 。隨 W0的增大，這些現(xiàn)象逐漸減弱，當(dāng) W0＞ 16時(shí)，微水相的水與正常的水接近，反膠團(tuán)內(nèi)可形成雙電層。因此， AOT形成的反膠團(tuán)水核直徑一般不超過(guò) l 2nm，其中大致可容納一個(gè)直徑為 5－ 10 nm的蛋白質(zhì)。由于周圍水層和極性基團(tuán)的保護(hù)，保持了蛋白質(zhì)的天然構(gòu)型，不會(huì)造成失活。若將表面活性劑溶于非極性的有機(jī)溶劑中，并使其濃度超過(guò)臨界膠束濃度(CMC)， 便會(huì)在有機(jī)溶劑內(nèi)形成聚集體，這種聚集體稱為反膠束，其結(jié)構(gòu)示意見圖 b。由于實(shí)驗(yàn)方法不同，所得的 CMC值往往難于完全一致，但是突變點(diǎn)總是落在一個(gè)很窄的濃度范圍內(nèi)，故用 CMC范圍來(lái)表示更為方便。常使用的陽(yáng)離子表面活性劑名稱和結(jié)構(gòu)如下： (1)CTAB(cetylmethylammonium bromide)溴化十六烷基三甲胺 /十六烷基三甲基胺溴 (2)DDAB(didodecyldimethyl ammonium bromide)溴化十二烷基二甲銨 (3) TOMAC (triomethylammonium chloride)氯化三辛基甲銨 將陽(yáng)離子表面活性劑如 CTAB溶于有機(jī)溶劑形成反膠束時(shí)，與 AOT不同，還需加入一定量的助溶劑 (助表面活性劑 )。反膠束 (reversed micelle)是表面活性劑分散于連續(xù)有機(jī)相中一種自發(fā)形成的納米尺度的聚集體，所以 表面活性劑 是反膠束溶液形成的關(guān)鍵 。 反膠束溶液形成的條件和特性 優(yōu)點(diǎn) ：從所得結(jié)果來(lái)看，反膠束萃取具有成本低、溶劑可反復(fù)使用、萃取率和反萃取率都很高等突出的優(yōu)點(diǎn)。10．反膠束萃取 隨著基因工程和細(xì)胞工程的發(fā)展，盡管傳統(tǒng)的分離方法(如溶劑萃取技術(shù) )已在抗生素等物質(zhì)的生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用，并顯示出優(yōu)良的分離性能，但它卻難以應(yīng)用于蛋白質(zhì)的提取和分離。反膠束萃取法就是在這一背景下發(fā)展起來(lái)的一種新型分離技術(shù)。 反膠束溶液的概念： 反膠束溶液是透明的、熱力學(xué)穩(wěn)定的系統(tǒng)。 在反膠束萃取蛋白質(zhì)的研究中，用得最多的是陰離子表面活性劑 AOT(AerosolOT)， 其化學(xué)名為丁二酸－ 2－乙基己基磺酸鈉，結(jié)構(gòu)式見圖 這種表面活性劑容易獲得，其特點(diǎn)是具有雙鏈，極性基團(tuán)較小、形成反膠束時(shí)不需加助表面活性劑，并且所形成的反膠束較大，半徑為 170nm， 有利于大分子蛋白質(zhì)進(jìn)入。 CMC的數(shù)值可通過(guò)測(cè)定各種物理性質(zhì)的突變 (如表面張力、滲透壓等 )來(lái)確定。在膠束中，
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