生化工程下游技术课件第八章反胶团萃取
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2020/10/29
• 由于“水核”的尺度效应，可以稳 定蛋白质的立体结构，增加其结构 的刚性，提高其反应性能。
• 具有分子识别并允许选择性透过的 半透膜的功能
2020/10/29
反胶团溶解蛋白质的形式
水壳模型
蛋白质被几 个微胶团所 溶解，微胶 团的非极性 尾端与蛋白 质的亲脂部 分直接作用
蛋白质被吸附在 微胶团的“内壁” 上
转移才能顺利完成
2020/10/29
蛋白质的相对 分子质量Mr 与(pH-pI)绝对 值呈线性关系
（2）水相离子强度的影响：
离子强度对萃取率的影响主要是由离子对 表面电荷的屏蔽作用所决定的:
a.离子强度增大后，反胶束内表面的双电层变 薄，减弱了蛋白质与反胶束内表面之间的静 电吸引，从而减少蛋白质的溶解度
白质不能溶入胶团内 ，但在等电点附近， 急速变为可溶。
当pH < pI时，即 在蛋白质带正电荷的 pH范围内，它们几 乎完全溶入胶团内 。
2020/10/29
增大(pH-PI)值的绝 对值促进相转移
不同相对分子质量的蛋白 质，pH值对萃取率的影响 有差异性，当蛋白质相对 分子质量增加时，只有增 大(pH-PI)值的绝对值，相
2020/10/29
特点：
（1）萃取进入有机相的生物大分子被表面活性分子 所屏蔽，从而避免了与有机溶剂相直接接触而引起 的变性，失活。
（2） pH、离子强度、表面活性剂浓度等（如表8.1 所示）因素会对反胶团萃取产生影响。通过对它们 的调整，对分离场（反胶团）－待分离物质（生物 大分子等）的相互作用加以控制，能实现对目的物 质高选择性的萃取和反萃取。
2020/10/29
• （4）由于构成反胶团的表面活性 剂往往具有细胞破壁功效，因而可 直接从完整细胞中提取具有活性的 蛋白质和酶；
• （5）反胶团萃取技术的成本低， 溶剂可反复使用等。
2020/10/29
水 正胶团：
– 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”
2020/10/29
2、表面活性剂
表面活性是由亲水憎油的极性基团和亲油憎水的非 极性基团两部分组成的两性分子 (1)阴离子型表面活性剂：AOT（Aerosol OT), 其化 学名称是琥珀酸二（2-乙基己基）酯磺酸钠 (2)阳离子型表面活性剂：CTAB 溴代十烷基三甲铵 (3)非离子型表面活性剂
2020/10/29
2020/10/29
（5）表面活性剂种类及浓度的影响
选用有利于增强蛋白质表面电荷与反胶束内表面电荷间的静 电作用和增加反胶束大小的表面活性剂
增大表面活性剂的浓度可增加反胶束的数量，从而增大对蛋 白质的溶解能力。但表面活性剂浓度过高时，有可能在溶液 中形成比较复杂的聚集体，同时会增加反萃取过程的难度。 因此，应以蛋白质萃取率最大为最佳浓度。
b.反胶束内表面的双电层变薄后，也减弱了表 面活性剂极性基团之间的斥力，使反胶束变 小，从而使蛋白质不能进入其中；
2020/10/29
c.离子强度增加时，增大了离子向反胶束内 “水池”的迁移并取代其中蛋白质的倾向 ，使蛋白质从反胶束内被盐析出来；
d.盐与蛋白质或表面活性剂的相互作用，可 以改变溶解性能，盐的浓度越高，其影响 就越大。
2020/10/29
2020/10/29
“水池”中水与普通水的差异：
当W < 6-8 时， “水池”中水的其表观 粘度可增大到普通水粘度的50倍，疏水性 非常强，另外，其冰点通常低于0℃。
当W > 16（<40)时，“水池”中的水逐 渐接近主体水相粘度，胶团内也形成二重 电荷层，
W .max=60，若W值再增大，反胶团溶液 变浑浊，并开始分层。
2020/10/29
2020/10/29
二、浓缩α-淀粉酶
• 使用如图8.14所示，用2个混合槽和2个澄清槽组 成连续萃取/反萃取流程，用TOMAC/0.1%(v)辛醇 －异辛烷的反胶团体系循环萃取分离α-淀粉酶，控 制第一级水相中酶浓度在较低水平上，使失活速 度 很 小 ， 将 α- 淀 粉 酶 浓 缩 了 8 倍 ， 酶 活 力 损 失 约 30%。
第八章 反胶团萃取
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节
概述 反胶团的构造与制备 反胶团萃取原理 反胶团的应用 反胶团萃取设备
2020/10/29
第一节 概述
• 传统的分离方法(如溶剂萃取技术) 难以应 用于蛋白质的提取和分离。
其主要原因有两个： • 一是被分离对象－蛋白质等绝大多都不溶
于有机溶剂，若使蛋白质与有机溶剂接触 ，也会引起蛋白质的变性； • 二是萃取剂问题，蛋白质分子表面带有许 多电荷，普通的离子缔合型萃取剂很难奏 效。
AOT 的分子结构，化学名为丁二酸－2－乙基己基磺酸钠
AOT具有双链，极性基团较小，形成反胶团时 无需添加辅助表面活性剂，所形成的反胶团空间 较大(半径170nm)，有利于生物大分子进入。
2020/10/29
AOT-异辛烷-水 体系：
萃取条件：pH8 左右，KCl 0.2mol/L
反萃取条件： pH12左右， KCl 1.0mol/L
2020/10/29
二、反胶团的物理化学特性及制备
1、反胶团的物理化学特性 ：表面活性剂和 非极性有机溶剂的种类、浓度；操作时体 系的温度、压力；微小水池中的离子强度 等 ，都会影响反胶团的大小 。 （1）反胶团的临界胶团浓度（CMC） ：表 面活性剂在非极性有机溶剂相中能形成反 胶团的最小浓度称为临界胶团浓度 。
2020/10/29
2020/10/29
（2）反胶团含水率W：W用水和表面活性剂 的浓度之比来定义，即
C水 W=----
C表
反胶团的大小以及反胶团内微水相的物理化学 性质因反胶团含水率W的不同而差别很大。
如表面活性剂是AOT，则：W＝C水/CAot ， W是个非常重要的参数，W越大，反胶团的半 径越大。
• c: 非离子型表面活性剂能形成更大的 反胶团体系。能分离相对分子量更大 的蛋白质，但这类体系容易乳化。
2020/10/29
• 2) 混合表面活性剂反胶团体系：是指两种 或两种以上表面活性剂构成的体系，一般 来说，混合表面活性剂反胶团对蛋白质有 更高的分离效率。
• 3) 亲和反胶团体系：是指除了有组成反胶 团的表面活性剂以外，还有具有亲和特征 的助剂，它的亲和配基与蛋白质有特异的 结合能力，往往极少量亲和配基的加入就 可使萃取蛋白质的选择性大大提高。
• 对该过程优化，在反胶团中加入非表面活性剂， 以提高分配系数，同时加大搅拌速度，以提高传 质速率，反萃液中α-淀粉酶的活力回收率为85%， 浓缩了17倍。
蛋白质中的亲脂部分直接与非 极性溶剂的碳氢化合物相接触
2020/10/29
第二节 反胶团的构造与制备
一、反胶团的构造：
向非极性溶剂中加入表面活性剂时 ，如表面活性剂的浓度超过一定的数值 时，会在非极性溶剂内形成表面活性剂 的聚集体。
反胶团溶液形成的关键: 表面活性剂的存在
2020/10/29
1、不同表面活性剂聚集体
在使用时无须假如助剂的表面活性剂，具 有多条中等长度的烷基尾和一个较小的极 性头。
• a: 阴离子型表面活性剂，如AOT。
该体系结构简单和稳定，反胶团体积较大 ，适用于等电点较高的、相对分子量较小 的蛋白质的分离；
2020/10/29
• b: 阳离子型表面活性剂（如CTAB， DAP）等。该体系适用于等电点较低 的、相对分子量较大的蛋白质的分离 ；
2020/10/29
(2)DDAB(didodecyldimethyl ammonium bromide) 溴化十二烷Biblioteka Baidu二甲铵
(3) TOMAC (triomethyl-ammonium chloride) 氯化三辛基甲铵
2020/10/29
3、反胶团的分类
• 1)单一表面活性剂反胶团体系：是指
（3）反胶团中微水相体积最多仅占有机相的几个百 分点、所以它同时也是一个浓缩操作。
2020/10/29
2020/10/29
二、影响反胶团萃取蛋白质的主要因素
蛋白质的萃取，与蛋白质的表面电荷和反胶束内表面电荷间的静电 作用，以及反胶团的大小有关，所以，任何可以增强这种静电作
用或导致形成较大的反胶束的因素，都有助于蛋白质的萃取。
（6）温度的影响
温度的变化对反胶束系统中的物理化学性质有激烈的影响， 增加温度能够增加蛋白质在有机相的溶解度，例如增加温 度可使α-胰凝乳蛋白酶进入NH4-氯仿相并在转移率上分别 增加50％。
2020/10/29
第四节 反胶团萃取的应用
一、分离蛋白质混合物
第一步：在pH=9和较低的盐浓度下，核糖核酸酶-a带负电荷， 不能被反胶团萃取，留在水相中，而细胞色素C和溶菌酶由于 都带正电荷，被萃取到反胶团中。 第二步：利用提高离子强度，将细胞色素C反萃到水相中，而 溶菌酶仍留在反胶团中。 第三步：进一步提高pH值和离子强度，将溶菌酶反萃到水相中。 因此，通过调整pH，进行正萃取分离，通过控制KCl浓度，反 萃取分离，能获得较好的分离效果和收率。
（1）水相pH值的影响：
水相的pH是影响反胶团萃取蛋白质的最主要因素。
表面活性剂的极性头是朝向反胶团的内部，是反胶团的内 壁带有一定的电荷，而蛋白质是一种两性电解质，水相的pH 值决定了蛋白质分子表面可电离基团的离子化程度，当蛋白 质所带电荷与反胶团内所带电荷的性质相反时，由于静电引 力，可使蛋白质转移到反胶团中。
蛋白质的分子量往往很大，超过几万或几十万，使 表面活性剂形成的反胶团的大小不足以包容大的蛋白 质，而无法实现萃取，此时加入一些非离子表面活性 剂，使它们插入反胶团结构中，就可以增大反胶团的 尺寸，溶解较大相对分子质量的蛋白质。
（4）溶剂体系的影响：
溶剂的性质，尤其是极性，对反胶团的形成和大小 都有影响，常用的溶剂有：烷烃类（正己烷、环己烷 、正辛烷、异辛烷等），有时也使用助溶剂，如醇类 。可以调节溶剂体系的极性，改变反胶团的大小，增 加蛋白质的溶解度。
相反，当水相pH大于等电点时，由于静电斥力，使溶入反 胶团的蛋白质反向萃取出来，实现了蛋白质的反萃取。
2020/10/29
AOT-异辛烷-水体系
以表8.2所示的酶、蛋白质为例，考察萃取或反萃 取时静电性相互作用以及pH对这种作用的影响。
2020/10/29
例：小分子蛋白质 当pH > pI 时，蛋
2020/10/29
(1)CTAB(cetyl-methyl-ammonium bromide) 溴化十六烷基三甲胺/十六烷基三甲基胺溴
将阳离子表面活性剂如CTAB溶于有机溶剂形成反胶 束时，与AOT不同，还需加入一定量的助溶剂(助表 面活性剂)。这是因为它们在结构上的差异造成的。
需加入助溶剂，以提高 堆砌率[(v/L)/a>1].
极性 “头”
非极性的“核”
2020/10/29
非极性“尾”
有机溶剂 极性“头”
反胶团：
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”
2020/10/29
极性的“核” 非极性“尾”
反胶团的优点
• 在疏水性环境中的形成极性“水核” 具有较强的溶解能力。
• 生物大分子由于具有较强的极性，可 溶解于极性水核中，防止与外界有机 溶剂接触，减少变性作用。
（3）溶解法 ：将含有反胶团（W0＝3－30）的 有机溶液与蛋白质固体粉末一齐搅拌，使蛋白质进 入反胶团中 。
2020/10/29
第三节 反胶团萃取分离原理
一、原理 宏观上,反 胶团萃取， 是有机相－ 水相间的分 配萃取，即 与液液萃取 在操作上具 有相同特征。
。
2020/10/29
微观上，是从主体 水相向有机溶剂相 中的反胶团微水相 中的分配萃取
2020/10/29
二、反胶团的制备 ：
制备反胶团系统一般有以下三种方法：
（1）注入法 ：将含有蛋白质的水溶液直接注入 到含有表面活性剂的非极性有机溶剂中去，然后进 行搅拌直到形成透明的溶液为止。
（2）相转移法 ：把含有表面活性剂的有机相和 含有蛋白质的水相接触，在缓慢的搅拌下，一部分 蛋白质缓慢转入（萃入）有机相。
2020/10/29
添加KCl等无 机盐，因离子 强度的增加和 静电屏蔽的作 用，而使静电 性相互作用变 弱，一般地， 萃取率下降
2020/10/29
添加KCl等无机盐，对有机相具有脱水作用（W0减 小），使立体性相互(排斥)作用增大，萃取率有下降 趋势 。
2020/10/29
（3）助表面活性剂的影响：
• 由于“水核”的尺度效应，可以稳 定蛋白质的立体结构，增加其结构 的刚性，提高其反应性能。
• 具有分子识别并允许选择性透过的 半透膜的功能
2020/10/29
反胶团溶解蛋白质的形式
水壳模型
蛋白质被几 个微胶团所 溶解，微胶 团的非极性 尾端与蛋白 质的亲脂部 分直接作用
蛋白质被吸附在 微胶团的“内壁” 上
转移才能顺利完成
2020/10/29
蛋白质的相对 分子质量Mr 与(pH-pI)绝对 值呈线性关系
（2）水相离子强度的影响：
离子强度对萃取率的影响主要是由离子对 表面电荷的屏蔽作用所决定的:
a.离子强度增大后，反胶束内表面的双电层变 薄，减弱了蛋白质与反胶束内表面之间的静 电吸引，从而减少蛋白质的溶解度
白质不能溶入胶团内 ，但在等电点附近， 急速变为可溶。
当pH < pI时，即 在蛋白质带正电荷的 pH范围内，它们几 乎完全溶入胶团内 。
2020/10/29
增大(pH-PI)值的绝 对值促进相转移
不同相对分子质量的蛋白 质，pH值对萃取率的影响 有差异性，当蛋白质相对 分子质量增加时，只有增 大(pH-PI)值的绝对值，相
2020/10/29
特点：
（1）萃取进入有机相的生物大分子被表面活性分子 所屏蔽，从而避免了与有机溶剂相直接接触而引起 的变性，失活。
（2） pH、离子强度、表面活性剂浓度等（如表8.1 所示）因素会对反胶团萃取产生影响。通过对它们 的调整，对分离场（反胶团）－待分离物质（生物 大分子等）的相互作用加以控制，能实现对目的物 质高选择性的萃取和反萃取。
2020/10/29
• （4）由于构成反胶团的表面活性 剂往往具有细胞破壁功效，因而可 直接从完整细胞中提取具有活性的 蛋白质和酶；
• （5）反胶团萃取技术的成本低， 溶剂可反复使用等。
2020/10/29
水 正胶团：
– 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”
2020/10/29
2、表面活性剂
表面活性是由亲水憎油的极性基团和亲油憎水的非 极性基团两部分组成的两性分子 (1)阴离子型表面活性剂：AOT（Aerosol OT), 其化 学名称是琥珀酸二（2-乙基己基）酯磺酸钠 (2)阳离子型表面活性剂：CTAB 溴代十烷基三甲铵 (3)非离子型表面活性剂
2020/10/29
2020/10/29
（5）表面活性剂种类及浓度的影响
选用有利于增强蛋白质表面电荷与反胶束内表面电荷间的静 电作用和增加反胶束大小的表面活性剂
增大表面活性剂的浓度可增加反胶束的数量，从而增大对蛋 白质的溶解能力。但表面活性剂浓度过高时，有可能在溶液 中形成比较复杂的聚集体，同时会增加反萃取过程的难度。 因此，应以蛋白质萃取率最大为最佳浓度。
b.反胶束内表面的双电层变薄后，也减弱了表 面活性剂极性基团之间的斥力，使反胶束变 小，从而使蛋白质不能进入其中；
2020/10/29
c.离子强度增加时，增大了离子向反胶束内 “水池”的迁移并取代其中蛋白质的倾向 ，使蛋白质从反胶束内被盐析出来；
d.盐与蛋白质或表面活性剂的相互作用，可 以改变溶解性能，盐的浓度越高，其影响 就越大。
2020/10/29
2020/10/29
“水池”中水与普通水的差异：
当W < 6-8 时， “水池”中水的其表观 粘度可增大到普通水粘度的50倍，疏水性 非常强，另外，其冰点通常低于0℃。
当W > 16（<40)时，“水池”中的水逐 渐接近主体水相粘度，胶团内也形成二重 电荷层，
W .max=60，若W值再增大，反胶团溶液 变浑浊，并开始分层。
2020/10/29
2020/10/29
二、浓缩α-淀粉酶
• 使用如图8.14所示，用2个混合槽和2个澄清槽组 成连续萃取/反萃取流程，用TOMAC/0.1%(v)辛醇 －异辛烷的反胶团体系循环萃取分离α-淀粉酶，控 制第一级水相中酶浓度在较低水平上，使失活速 度 很 小 ， 将 α- 淀 粉 酶 浓 缩 了 8 倍 ， 酶 活 力 损 失 约 30%。
第八章 反胶团萃取
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节
概述 反胶团的构造与制备 反胶团萃取原理 反胶团的应用 反胶团萃取设备
2020/10/29
第一节 概述
• 传统的分离方法(如溶剂萃取技术) 难以应 用于蛋白质的提取和分离。
其主要原因有两个： • 一是被分离对象－蛋白质等绝大多都不溶
于有机溶剂，若使蛋白质与有机溶剂接触 ，也会引起蛋白质的变性； • 二是萃取剂问题，蛋白质分子表面带有许 多电荷，普通的离子缔合型萃取剂很难奏 效。
AOT 的分子结构，化学名为丁二酸－2－乙基己基磺酸钠
AOT具有双链，极性基团较小，形成反胶团时 无需添加辅助表面活性剂，所形成的反胶团空间 较大(半径170nm)，有利于生物大分子进入。
2020/10/29
AOT-异辛烷-水 体系：
萃取条件：pH8 左右，KCl 0.2mol/L
反萃取条件： pH12左右， KCl 1.0mol/L
2020/10/29
二、反胶团的物理化学特性及制备
1、反胶团的物理化学特性 ：表面活性剂和 非极性有机溶剂的种类、浓度；操作时体 系的温度、压力；微小水池中的离子强度 等 ，都会影响反胶团的大小 。 （1）反胶团的临界胶团浓度（CMC） ：表 面活性剂在非极性有机溶剂相中能形成反 胶团的最小浓度称为临界胶团浓度 。
2020/10/29
2020/10/29
（2）反胶团含水率W：W用水和表面活性剂 的浓度之比来定义，即
C水 W=----
C表
反胶团的大小以及反胶团内微水相的物理化学 性质因反胶团含水率W的不同而差别很大。
如表面活性剂是AOT，则：W＝C水/CAot ， W是个非常重要的参数，W越大，反胶团的半 径越大。
• c: 非离子型表面活性剂能形成更大的 反胶团体系。能分离相对分子量更大 的蛋白质，但这类体系容易乳化。
2020/10/29
• 2) 混合表面活性剂反胶团体系：是指两种 或两种以上表面活性剂构成的体系，一般 来说，混合表面活性剂反胶团对蛋白质有 更高的分离效率。
• 3) 亲和反胶团体系：是指除了有组成反胶 团的表面活性剂以外，还有具有亲和特征 的助剂，它的亲和配基与蛋白质有特异的 结合能力，往往极少量亲和配基的加入就 可使萃取蛋白质的选择性大大提高。
• 对该过程优化，在反胶团中加入非表面活性剂， 以提高分配系数，同时加大搅拌速度，以提高传 质速率，反萃液中α-淀粉酶的活力回收率为85%， 浓缩了17倍。
蛋白质中的亲脂部分直接与非 极性溶剂的碳氢化合物相接触
2020/10/29
第二节 反胶团的构造与制备
一、反胶团的构造：
向非极性溶剂中加入表面活性剂时 ，如表面活性剂的浓度超过一定的数值 时，会在非极性溶剂内形成表面活性剂 的聚集体。
反胶团溶液形成的关键: 表面活性剂的存在
2020/10/29
1、不同表面活性剂聚集体
在使用时无须假如助剂的表面活性剂，具 有多条中等长度的烷基尾和一个较小的极 性头。
• a: 阴离子型表面活性剂，如AOT。
该体系结构简单和稳定，反胶团体积较大 ，适用于等电点较高的、相对分子量较小 的蛋白质的分离；
2020/10/29
• b: 阳离子型表面活性剂（如CTAB， DAP）等。该体系适用于等电点较低 的、相对分子量较大的蛋白质的分离 ；
2020/10/29
(2)DDAB(didodecyldimethyl ammonium bromide) 溴化十二烷Biblioteka Baidu二甲铵
(3) TOMAC (triomethyl-ammonium chloride) 氯化三辛基甲铵
2020/10/29
3、反胶团的分类
• 1)单一表面活性剂反胶团体系：是指
（3）反胶团中微水相体积最多仅占有机相的几个百 分点、所以它同时也是一个浓缩操作。
2020/10/29
2020/10/29
二、影响反胶团萃取蛋白质的主要因素
蛋白质的萃取，与蛋白质的表面电荷和反胶束内表面电荷间的静电 作用，以及反胶团的大小有关，所以，任何可以增强这种静电作
用或导致形成较大的反胶束的因素，都有助于蛋白质的萃取。
（6）温度的影响
温度的变化对反胶束系统中的物理化学性质有激烈的影响， 增加温度能够增加蛋白质在有机相的溶解度，例如增加温 度可使α-胰凝乳蛋白酶进入NH4-氯仿相并在转移率上分别 增加50％。
2020/10/29
第四节 反胶团萃取的应用
一、分离蛋白质混合物
第一步：在pH=9和较低的盐浓度下，核糖核酸酶-a带负电荷， 不能被反胶团萃取，留在水相中，而细胞色素C和溶菌酶由于 都带正电荷，被萃取到反胶团中。 第二步：利用提高离子强度，将细胞色素C反萃到水相中，而 溶菌酶仍留在反胶团中。 第三步：进一步提高pH值和离子强度，将溶菌酶反萃到水相中。 因此，通过调整pH，进行正萃取分离，通过控制KCl浓度，反 萃取分离，能获得较好的分离效果和收率。
（1）水相pH值的影响：
水相的pH是影响反胶团萃取蛋白质的最主要因素。
表面活性剂的极性头是朝向反胶团的内部，是反胶团的内 壁带有一定的电荷，而蛋白质是一种两性电解质，水相的pH 值决定了蛋白质分子表面可电离基团的离子化程度，当蛋白 质所带电荷与反胶团内所带电荷的性质相反时，由于静电引 力，可使蛋白质转移到反胶团中。
蛋白质的分子量往往很大，超过几万或几十万，使 表面活性剂形成的反胶团的大小不足以包容大的蛋白 质，而无法实现萃取，此时加入一些非离子表面活性 剂，使它们插入反胶团结构中，就可以增大反胶团的 尺寸，溶解较大相对分子质量的蛋白质。
（4）溶剂体系的影响：
溶剂的性质，尤其是极性，对反胶团的形成和大小 都有影响，常用的溶剂有：烷烃类（正己烷、环己烷 、正辛烷、异辛烷等），有时也使用助溶剂，如醇类 。可以调节溶剂体系的极性，改变反胶团的大小，增 加蛋白质的溶解度。
相反，当水相pH大于等电点时，由于静电斥力，使溶入反 胶团的蛋白质反向萃取出来，实现了蛋白质的反萃取。
2020/10/29
AOT-异辛烷-水体系
以表8.2所示的酶、蛋白质为例，考察萃取或反萃 取时静电性相互作用以及pH对这种作用的影响。
2020/10/29
例：小分子蛋白质 当pH > pI 时，蛋
2020/10/29
(1)CTAB(cetyl-methyl-ammonium bromide) 溴化十六烷基三甲胺/十六烷基三甲基胺溴
将阳离子表面活性剂如CTAB溶于有机溶剂形成反胶 束时，与AOT不同，还需加入一定量的助溶剂(助表 面活性剂)。这是因为它们在结构上的差异造成的。
需加入助溶剂，以提高 堆砌率[(v/L)/a>1].
极性 “头”
非极性的“核”
2020/10/29
非极性“尾”
有机溶剂 极性“头”
反胶团：
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”
2020/10/29
极性的“核” 非极性“尾”
反胶团的优点
• 在疏水性环境中的形成极性“水核” 具有较强的溶解能力。
• 生物大分子由于具有较强的极性，可 溶解于极性水核中，防止与外界有机 溶剂接触，减少变性作用。
（3）溶解法 ：将含有反胶团（W0＝3－30）的 有机溶液与蛋白质固体粉末一齐搅拌，使蛋白质进 入反胶团中 。
2020/10/29
第三节 反胶团萃取分离原理
一、原理 宏观上,反 胶团萃取， 是有机相－ 水相间的分 配萃取，即 与液液萃取 在操作上具 有相同特征。
。
2020/10/29
微观上，是从主体 水相向有机溶剂相 中的反胶团微水相 中的分配萃取
2020/10/29
二、反胶团的制备 ：
制备反胶团系统一般有以下三种方法：
（1）注入法 ：将含有蛋白质的水溶液直接注入 到含有表面活性剂的非极性有机溶剂中去，然后进 行搅拌直到形成透明的溶液为止。
（2）相转移法 ：把含有表面活性剂的有机相和 含有蛋白质的水相接触，在缓慢的搅拌下，一部分 蛋白质缓慢转入（萃入）有机相。
2020/10/29
添加KCl等无 机盐，因离子 强度的增加和 静电屏蔽的作 用，而使静电 性相互作用变 弱，一般地， 萃取率下降
2020/10/29
添加KCl等无机盐，对有机相具有脱水作用（W0减 小），使立体性相互(排斥)作用增大，萃取率有下降 趋势 。
2020/10/29
（3）助表面活性剂的影响：