分離工程第四章ppt課件-wenkub.com
2024-09-18 18:21 本頁面
【正文】 :溫度的變化對反膠束系統(tǒng)中的物理化學性質(zhì)有激烈的影響，增加溫度能夠增加蛋白質(zhì)在有機相的溶解度，例如增加溫度可使 α胰凝乳蛋白酶進入 NH4氯仿相并在轉移率上分別增加 50％ 。通常反膠束中表面活性劑的極性基團不是完全電離的，有很大一部分陽離子仍在膠團的內(nèi)表面上 (相反離子締合 )。但表面活性劑濃度過高時，有可能在溶液中形成比較復雜的聚集體，同時會增加反萃取過程的難度。當然，不同蛋白質(zhì)開始下降時的 KCl濃度 是不同的。對那些尺寸小于 “ 空核 ” 的反膠束中水體積的蛋白質(zhì)，只要其所攜帶的凈電荷與表面活性劑電性相反，萃取就能發(fā)生。水相 pH值對幾種相對分子質(zhì)量較小的蛋白質(zhì)的萃取影響見圖。影響反膠束萃取蛋白質(zhì)的主要因素，見下表，只要通過對這些因素進行系統(tǒng)的研究，確定最佳操作條件，就可得到合適的目標蛋白質(zhì)萃取率，從而達到分離純化的目的。 (2)位阻效應 許多親水性物質(zhì)，如蛋白質(zhì)、核酸及氨基酸等，都可以通過溶入反膠束 “ 水池 ” 來達到它們?nèi)苡诜撬軇┲械哪康?，但是反膠束 “ 水池 ” 的物理性(大小、 形狀等 )及其中水的活度是可以用 W0的變化來調(diào)節(jié)的，并且會影響大分子如蛋白質(zhì)的增溶或排斥，達到選擇性萃取的目的，這就是所謂的位阻效應。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。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。 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。 其中 (a)為水殼模型，蛋白質(zhì)位于水池的中心，周圍存在的水層將其與反膠團壁 (表面活性劑 )隔開； (b)蛋白質(zhì)分子表面存在強烈疏水區(qū)域，該疏水區(qū)域直接與有機相接觸； (c)蛋白質(zhì)吸附于反膠團內(nèi)壁；(d)蛋白質(zhì)的疏水區(qū)與幾個反膠團的表面活性劑疏水尾發(fā)生相互作用，被幾個小反膠團所 “ 溶解 ” 。但即使當 W0值很大時，水池內(nèi)水的理化性質(zhì)也不能與正常的水完全相同，特別是在接近表面活性劑親水頭的區(qū)域內(nèi)。當?shù)鞍踪|(zhì)分子與反膠團直徑相比大得多時 (例如，當相對分子質(zhì)量超過 100－ 200kD)， 難于溶解到反膠團中。蛋白質(zhì)的溶解過程和溶解后的情況示意于圖中。 在反膠束中，表面活性劑的非極性基團在外與非極性的有機溶劑接觸，而極性基團則排列在內(nèi)形成一個極性核 (po1ar core)。 膠束與反放束的形成 將表面活性
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