第十三章双水相萃取
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双水相萃取时,盐对带电大分子的分配影响很大。 生物大分子的分配主要决定于离子的种类和各种 离子间的比例。 应用:PEG-Dextran双水相系统中,离子组分的 变化可使不同核酸从一相转移到另一相。 应用:从细胞匀浆中除去核酸和细胞碎片。 系统中加入0.1mol/L氯化钠可使核酸和细胞碎片 转移到下相,产物酶位于上相,分配系数0.1~1.0. 如氯化钠浓度增大到2~5mol/L,几乎所以蛋白质、 酶都转移到下相,上相富含核酸。
2、成相高聚物的分子量
一般原则:同种高聚物分子量减小,将有利于萃 取物在低分子高聚物一侧的分配。 当高聚物浓度、盐浓度、温度等其他条件保持不变时, 被分配的蛋白质易为相系统中低分子量高聚物所吸引, 而易被高分子量高聚物所排斥。
选择相系统时,可改变成相高聚物的分子 量以获得所需的分配系数。
3、电化学分配-盐类的影响:
Ct、Cb:被萃取物 质在上下相的浓度。
分配系数(K):溶质在两水相间分 配能力的大小。
K=Ct/Cb
K与溶质的浓度和相体积比无关,主要取决于相 系统的性质,被萃取物的表面性质和温度。 分配系统由多种因素决定:粒子大小、疏水性、 表面电荷、粒子或大分子构象等。
三、相图p259
两相区
均相区
系线长度是衡量两相差别的尺度
一、水溶性高聚物相系统
当两种高聚物水溶液相互混合时,按其相 互作用可分为三类: 互不相溶:形成两个水相,两种高聚物分 别富集于上下两相。 复合凝聚:形成两个水相,但两种高聚物 都分配于一相,另一项几乎全部为溶剂水。 完全互溶:形成均相高聚物水溶液。
1.பைடு நூலகம்
2.
3.
二、双水相萃取的基本概念
溶质在两水相间的分配主要由其表面性质决定, 通过在两相间的选择性分配得以分离。
4、生物亲和分配:
成相高聚物偶联生物亲和配基后,对生物大分子的 分配系数影响很显著。
5、疏水效应
一般情况下,蛋白质的表面存在疏水区,疏水区所 占比表面越大,其疏水性越强,不同组分由于其 表面疏水性的差异使得其各自在上下相中产生相 应的分配平衡。
6、温度及其他(通气、搅拌)
作业
名词解释:双水相萃取技术、 影响双水相萃取的因素有哪些?
第十三章 双水相萃取
第一节 概述
传统萃取法:有机溶剂萃取;蛋白质易失活;部 分蛋白质具较强亲水性,不溶于有机溶剂。 双水相萃取法:利用物质在互不相溶的两水相间 分配系数的差异来进行萃取的方法。 主要有两大类: 1、聚合物—聚合物—水系统:聚合物分子在空间 阻碍作用使相互间无法渗透,从而在一定条件下 特点:能保留产物活性,操作可连续化,在去除细胞 分为两相。 碎片方面比过滤、离心方法优越得多。 2、聚合物—无机盐——水系统:主要是由于盐析 应用:酶的中间规模分离,小分子生物活性物质分离。 作用,只要浓度达到一定值之后,也会产生两相。
第三节 影响双水相萃取的因素
形成相系统的高聚物分子量和化学性质、被分配物质的大小 和化学性质对双水相萃取都有直接影响。
1、成相高聚物浓度-界面张力
位于临界点附近的相系统,细胞粒子可完全分 配于上相或下相,此时不存在界面吸附。 一般:高聚物浓度增大,系统组成偏离临界点, K>1或<1。 高聚物浓度增大,界面吸附增强。细胞粒子向 界面转移,可能完全转移至另一相,主要依赖 于它们的表面性质。
2、成相高聚物的分子量
一般原则:同种高聚物分子量减小,将有利于萃 取物在低分子高聚物一侧的分配。 当高聚物浓度、盐浓度、温度等其他条件保持不变时, 被分配的蛋白质易为相系统中低分子量高聚物所吸引, 而易被高分子量高聚物所排斥。
选择相系统时,可改变成相高聚物的分子 量以获得所需的分配系数。
3、电化学分配-盐类的影响:
Ct、Cb:被萃取物 质在上下相的浓度。
分配系数(K):溶质在两水相间分 配能力的大小。
K=Ct/Cb
K与溶质的浓度和相体积比无关,主要取决于相 系统的性质,被萃取物的表面性质和温度。 分配系统由多种因素决定:粒子大小、疏水性、 表面电荷、粒子或大分子构象等。
三、相图p259
两相区
均相区
系线长度是衡量两相差别的尺度
一、水溶性高聚物相系统
当两种高聚物水溶液相互混合时,按其相 互作用可分为三类: 互不相溶:形成两个水相,两种高聚物分 别富集于上下两相。 复合凝聚:形成两个水相,但两种高聚物 都分配于一相,另一项几乎全部为溶剂水。 完全互溶:形成均相高聚物水溶液。
1.பைடு நூலகம்
2.
3.
二、双水相萃取的基本概念
溶质在两水相间的分配主要由其表面性质决定, 通过在两相间的选择性分配得以分离。
4、生物亲和分配:
成相高聚物偶联生物亲和配基后,对生物大分子的 分配系数影响很显著。
5、疏水效应
一般情况下,蛋白质的表面存在疏水区,疏水区所 占比表面越大,其疏水性越强,不同组分由于其 表面疏水性的差异使得其各自在上下相中产生相 应的分配平衡。
6、温度及其他(通气、搅拌)
作业
名词解释:双水相萃取技术、 影响双水相萃取的因素有哪些?
第十三章 双水相萃取
第一节 概述
传统萃取法:有机溶剂萃取;蛋白质易失活;部 分蛋白质具较强亲水性,不溶于有机溶剂。 双水相萃取法:利用物质在互不相溶的两水相间 分配系数的差异来进行萃取的方法。 主要有两大类: 1、聚合物—聚合物—水系统:聚合物分子在空间 阻碍作用使相互间无法渗透,从而在一定条件下 特点:能保留产物活性,操作可连续化,在去除细胞 分为两相。 碎片方面比过滤、离心方法优越得多。 2、聚合物—无机盐——水系统:主要是由于盐析 应用:酶的中间规模分离,小分子生物活性物质分离。 作用,只要浓度达到一定值之后,也会产生两相。
第三节 影响双水相萃取的因素
形成相系统的高聚物分子量和化学性质、被分配物质的大小 和化学性质对双水相萃取都有直接影响。
1、成相高聚物浓度-界面张力
位于临界点附近的相系统,细胞粒子可完全分 配于上相或下相,此时不存在界面吸附。 一般:高聚物浓度增大,系统组成偏离临界点, K>1或<1。 高聚物浓度增大,界面吸附增强。细胞粒子向 界面转移,可能完全转移至另一相,主要依赖 于它们的表面性质。