5.5 反胶团萃取

(1) CTAB(cetyl-methyl-ammonium bromide) 溴化十六烷基三甲胺/十六烷基三甲基胺溴
(2) DDAB(didodecyldimethyl ammonium bromide) 溴化十二烷基二甲铵
(3) TOMAC (triomethyl-ammonium chloride) 氯化三辛基甲铵
两性表面活性剂在非极性有机溶剂中亲 水基团自发地向内聚集而成的，内含微小水 滴的，空间尺度仅为纳米级的集合型胶体。
1.1
表面活性剂
表面活性剂可分为阴离子、阳离子和
非离子型。
在反胶团萃取蛋白质的研究中，用得最多的是 阴离子表面活性剂AOT(AerosolOT)，其化学名 为丁二酸－2－乙基己基磺酸钠，结构式见图
胶团：
水
极性“头”
表面活性剂
的极性头朝 外，疏水的 尾部朝内， 中间形成非 极性的“核”
非极性的“核”
非极性“尾”
若将表面活性剂溶于非极 性的有机溶剂中，并使其浓度 超过临界胶团浓度(CMC)， 便会在有机溶剂内形成聚集体， 这种聚集体称为反胶团。
反胶团：
有机溶剂
极性“头”
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”
1.2
临界胶团浓度
(Critical Micelle Concentration, CMC)
临界胶团浓度,是胶团形成时所需
表面活性剂的最低浓度，用CMC来表
示，这是体系特性，与表面活性剂的
化学结构、溶剂、温度和压力等因素
有关。
1.3 胶团与反胶团的形成
将表面活性剂溶于水中，当其浓 度超过临界胶团浓度(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，在通常情况下，这种 聚集体是水溶液中的胶团，称为正常 胶团(normal micelle)。
3.4 其他因素
1.有机溶剂: 有机溶剂的种类影响反胶团
的大小。 2.温度: 增加温度能够增加蛋白质在有机
相的溶解度。
4 反胶团萃取蛋白质的应用
1.分离蛋白质混合物
2.浓缩α-淀粉酶
3.从发酵液中提取胞外酶 4.直接提取胞内酶
5.反胶团萃取用于蛋白质的复性
反胶团萃取分离蛋白质的工艺过程
反胶团液膜萃取
的静电作用力和位阻效应。
3 影响反胶团萃取蛋白质的主要因素
3.1 水相pH值
对于阳离子表面活性剂、溶液的
pH值需高于蛋白质的pI值，反胶
团萃取才能进行；对于阴离子表

面活性剂，当pH＞pI时，萃取率
几乎为零。
pH对蛋白质萃取率的影响
3.2 离子强度
a.离子强度增大后，反胶团 内表面的双电层变薄，减弱了 蛋白质与反胶团内表面之间的 静电吸引，从而减少蛋白质的 溶解度；
第五节 反胶团萃取
Reversed micellar extraction
反胶团萃取法的优点
1.有很高的萃取率和反萃取率并具有选择性。
2.分离、浓缩同时进行，过程简便。 3.能解决蛋白质在非细胞环境中易迅速失活的 问题。 4.可直接从完整细胞中提取蛋白质和酶。 5.成本低，溶剂可反复使用。
1 反胶团溶液形成的条件和特性 反胶团的定义：
b. 盐浓度的增大，反胶团产生 脱水效应，反胶团直径减小，
空间排阻作用增大，蛋白质的 溶解率下降；
AOT（mmol／L）＝（○）50 （△）100，（□）200，（◇）300
盐浓度对反胶团含水率的影响
c.离子强度增加时，增大了离 子向反胶团内“水池”的迁移 并取代其中蛋白质的倾向，使
蛋白质从反胶团内被盐析出来；
d. 盐的浓度越高，在表面活 性剂中溶解越好，则蛋白质在 表面活性剂中溶解性能越差，
故萃取率越低。
盐浓度对蛋白质溶解率的影响
3.3 表面活性剂种类和浓度
选用有利于增强蛋白质与反胶团间的
静电作用和增加反胶团大小的表面活性
剂。 通过在单一表面活性剂中加入另一种
助表面活性剂的方法来改善萃取性能。
增大表面活性剂的浓度可增加 反胶团的数量，从而增大对蛋白质 的溶解能力。
思考题
1 临界胶团浓度、反胶团 2 反胶团形成的条件，反胶团和胶团的比较
3 影响反胶团萃取蛋白质的主要因素
极性的“核”
非极性“尾”
1.4 反胶团的形状和大小
形状：通常为球形，也有的为椭圆形或棒形。 大小：半径一般为10nm，取决于反胶团的含水 量W0。 W0≌[H2O]/[Surf]
1.5 反胶团的溶解作用
a
b
c
d
1.6 反胶团的制备
2 反胶团萃取蛋白质的基本原理
蛋白质溶入反胶团溶液的推动 力主要包括表面活性剂与蛋白质