分離工程第四章ppt課件(編輯修改稿)
2024-10-08 18:21 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 發(fā)生相互作用，被幾個小反膠團所 “ 溶解 ” 。表面性質(zhì)不同的蛋白質(zhì)可能以不同的形式溶解于反膠團相 ，但對于親水性蛋白質(zhì)，目前普遍接受的是水殼模型。 因為許多實驗數(shù)據(jù)均間接地證明了水殼模型的正確性。例如： (1)反膠團內(nèi)酶的結(jié)構(gòu)和活性與 W0值密切相關(guān)，說明酶對其周圍存在的水層非常敏感； (2)反膠團內(nèi)酶反應(yīng)動力學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。 b c d a 反膠團的溶解作用 反膠束萃取蛋白質(zhì)的基本原理 三元相圖及萃取蛋白質(zhì) 對一個由水、表面活性劑和非極性有機溶劑構(gòu)成的三元系統(tǒng)，存在有多種共存相，可用三元相圖表示，圖是水－ AOT－ 異辛烷系統(tǒng)的相圖示例，從圖中可知，能用于蛋白質(zhì)分離的僅是位于底部的兩相區(qū)，在此區(qū)內(nèi)的三元混合物分為平衡的兩相：一相是含有極少量有機溶劑和表面活性劑的水相；另一相是作為萃取劑的反膠束溶液。這共存的兩相組成，用系線 (圖中虛線 )相連。這一體系的物理化學性質(zhì)非常適合于萃取操作，因為界面張力在 － 2mN/m范圍內(nèi)，密度差為 10％ 20％ ，反膠束溶液粘度適中，大約為 1mPas這一數(shù)量級。蛋白質(zhì)進入反膠束溶液是一種協(xié)同過程，即在宏觀兩相 (有機相和水相 )界面間的表面活性劑層，同鄰近的蛋白質(zhì)發(fā)生 靜電作用而變形，接著在兩相界面形成了包含有蛋白質(zhì)的反膠束，此反膠束擴散進入有機相中，從而實現(xiàn)了蛋白質(zhì)的萃取，其萃取過程和萃取后的情況見圖， 改變水相條件 (如 pH值和離子種類及其強度等 )又可使蛋白質(zhì)由有機相重新返回水相實現(xiàn)反萃取過程。 水－ AOT－ 異辛烷系統(tǒng)相圖 反膠束萃取蛋白質(zhì)的示意團 蛋白質(zhì)溶入反膠束溶液的推動力與分配特性 蛋白質(zhì)溶入反膠束溶液的推動力主要包括表面活性劑與蛋白質(zhì)的靜電作用力和位阻效應(yīng)。 (1)靜電作用力： 在反膠束萃取體系中，表面活性劑與蛋白質(zhì)都是帶電的分子，因此靜電相互作用肯定是萃取過程中的一種推動力。其中一個最直接的因素是 pH值，它決定了蛋白質(zhì)帶電基團的離解速率及蛋白質(zhì)的凈電荷。當 pH＝pI時，蛋白質(zhì)呈電中性； pH＜ pI時，蛋白質(zhì)帶正電荷；pH＞ pI時，蛋白質(zhì)帶負電荷，即隨著 pH的改變，被萃取蛋白質(zhì)所帶電荷的符號和多少是不同的。因此，如果靜電作用是蛋白質(zhì)增溶過程的主要推動力，對于陽離子表面活性劑形成的反膠束體系，萃取只發(fā)生在水溶液的 pH＞ pI時，此時蛋白質(zhì)與表面活性劑極性頭間相互吸引，而 pH＜ pI時，靜電排斥將抑制蛋白質(zhì)的萃取，對于 推動力 陰離子表面活性劑形成的反膠束體系，情況正好相反。此外，離子型表面活性劑的反離子并不都固定在反膠束表面，對于 AOT反膠束，約有 30％ 的反離子處于解離狀態(tài)，同時，在反膠束 “ 水池 ” 內(nèi)的離子和主體水相中的離子會進行交換，這樣，在萃取時會同蛋白質(zhì)分子競爭表面活性劑離子，從而降低了蛋白質(zhì)和表面活性劑的靜電作用力。另一種解釋則認為離子強度 (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，因此在萃取時要盡量避免后者的影響。 (2)位阻效應(yīng)
公司管理相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1