反膠束萃取及其應(yīng)用

1、反膠束萃取及其應(yīng)用第1頁，共17頁，2022年，5月20日，4點(diǎn)6分，星期二產(chǎn)生背景傳統(tǒng)萃取方法（如溶劑萃?。╇y應(yīng)用于蛋白質(zhì)的分離，原因： 1.大多數(shù)蛋白質(zhì)都不溶于有機(jī)溶劑，與有機(jī)溶劑接觸，也會引起蛋白質(zhì)的變性 2.萃取劑問題，蛋白質(zhì)分子表面帶有許多電荷，普通的離子締合型萃取劑很難起作用反膠束萃取第2頁，共17頁，2022年，5月20日，4點(diǎn)6分，星期二反膠束正常膠束：表面活性劑溶于水中, 當(dāng)濃度超過臨界膠束濃度(CMC)時, 就會聚集在一起而形成正常膠束，親水基向外、疏水基向內(nèi)。反膠束: 當(dāng)油相中表面活性劑的濃度超過臨界膠束濃度(CMC)時, 其分子在非極性溶劑中自發(fā)形成的親水基向內(nèi)、疏水基

2、向外的具有極性內(nèi)核的多分子聚集體。第3頁，共17頁，2022年，5月20日，4點(diǎn)6分，星期二反膠束的制備注入法：將含蛋白質(zhì)的水溶液直接注入到含表面活性劑的非極性有機(jī)溶劑中，然后進(jìn)行攪拌直至形成透明溶液為止（過程較快、可控制平均直徑和含水量）。相轉(zhuǎn)移法：將含蛋白質(zhì)的水相和含表面活性劑的有機(jī)相接觸，在緩慢攪拌下，一部分蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)移至有機(jī)相中。（過程較慢，處于穩(wěn)定的熱力學(xué)平衡狀態(tài)和獲得較高的蛋白質(zhì)濃度）。溶解法：對非水溶性的蛋白質(zhì)可用此法。將含有反膠束的有機(jī)溶液與蛋白質(zhì)固體粉末一起攪拌時蛋白質(zhì)進(jìn)入反膠束中（需較長的時間）。第4頁，共17頁，2022年，5月20日，4點(diǎn)6分，星期二反膠束萃取體系單一反膠

3、束體系： 陰離子型：AOT(丁二酸- 2 - 乙基已基酯磺酸鈉)/ 異 辛烷 陽離子型：十六烷基三甲基溴化銨(CTAB) 、二辛基 二甲基氯化銨等季銨鹽 非離子型：能使反膠團(tuán)變大, 從而可萃取相對分子質(zhì) 量更大的蛋白質(zhì)混合反膠束體系：兩種或兩種以上表面活性劑構(gòu)成的體系，蛋白質(zhì)的分離效率更高第5頁，共17頁，2022年，5月20日，4點(diǎn)6分，星期二反膠團(tuán)溶解蛋白質(zhì)模型1.水殼模型（普遍接受）2.蛋白質(zhì)疏水部分直接與有機(jī)相接觸3.蛋白質(zhì)吸附在反膠團(tuán)內(nèi)壁4.蛋白質(zhì)的疏水區(qū)與幾個反膠團(tuán)的表面活性劑疏水尾發(fā)生相互作用，被幾個小反膠團(tuán)所“溶解”第6頁，共17頁，2022年，5月20日，4點(diǎn)6分，星期二反膠

4、團(tuán)溶解蛋白質(zhì)機(jī)理反膠團(tuán)的極性內(nèi)核在溶解了水后,在內(nèi)核中形成“微水池”, 可以進(jìn)一步溶解蛋白質(zhì)等生物活性物質(zhì)。屏蔽作用使蛋白質(zhì)不與有機(jī)溶劑直接接觸, 而水池的微環(huán)境又保護(hù)了其活性, 從而達(dá)到了溶解和分離目的第7頁，共17頁，2022年，5月20日，4點(diǎn)6分，星期二反膠團(tuán)溶解蛋白質(zhì)過程蛋白質(zhì)進(jìn)入反膠束溶液是一種協(xié)同過程改變水相條件（pH、離子種類和強(qiáng)度）使蛋白質(zhì)由有機(jī)相返回水相，實(shí)現(xiàn)反萃取過程. 蛋白質(zhì) 表面活性劑靜電作用變形含有蛋白質(zhì)的反膠束擴(kuò)散進(jìn)入有機(jī)相蛋白質(zhì)萃取第8頁，共17頁，2022年，5月20日，4點(diǎn)6分，星期二反膠束萃取的影響因素與反膠束團(tuán)有關(guān)的因素與目標(biāo)蛋白質(zhì)有關(guān)的因素表面活性劑的

5、種類蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)表面活性劑的濃度蛋白質(zhì)的大小表面溶劑的種類蛋白質(zhì)的濃度助表面活性劑及其濃度蛋白質(zhì)表面的電荷分布與水相有關(guān)的因素與環(huán)境有關(guān)的因素pH值系統(tǒng)溫度離子種類系統(tǒng)壓力離子強(qiáng)度第9頁，共17頁，2022年，5月20日，4點(diǎn)6分，星期二反膠束萃取的優(yōu)點(diǎn)成本低，溶劑可反復(fù)使用萃取率和反萃取率高解決蛋白質(zhì)變性、降解的問題.從完整細(xì)胞中提取蛋白質(zhì)和酶具有工業(yè)開發(fā)前景的蛋白質(zhì)分離技術(shù)第10頁，共17頁，2022年，5月20日，4點(diǎn)6分，星期二反膠束萃取的應(yīng)用實(shí)例混合反膠團(tuán)萃取-淀粉酶 以十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)和脫水山梨醇單硬脂酸酯聚氧乙烯醚(Tween-60)為混合表面活性劑溶于正丁醇

6、- 異辛烷中構(gòu)成反膠團(tuán)系統(tǒng)，萃取純化- 淀粉酶食品科學(xué) 2011, 32(21): 214-217第11頁，共17頁，2022年，5月20日，4點(diǎn)6分，星期二反膠束萃取的應(yīng)用實(shí)例混合反膠團(tuán)萃取-淀粉酶 以十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)和脫水山梨醇單硬脂酸酯聚氧乙烯醚(Tween-60)為混合表面活性劑溶于正丁醇 - 異辛烷中構(gòu)成反膠團(tuán)系統(tǒng)，萃取純化- 淀粉酶食品科學(xué) 2011, 32(21): 214-217第12頁，共17頁，2022年，5月20日，4點(diǎn)6分，星期二反膠束萃取的應(yīng)用實(shí)例反萃取技術(shù)對脂肪酶的高效純化Efcient lipase purication using reverse

7、 micellar extraction目標(biāo)函數(shù)：純化度，回收率變量：表面活性劑的類型和濃度，pH，離子強(qiáng)度，有機(jī)相/水相比例原始脂肪酶培養(yǎng)基pH對回收率和純化度的影響鹽濃度對回收率和純化度的影響B(tài)ioresource Technology, 2012, 108:224230第13頁，共17頁，2022年，5月20日，4點(diǎn)6分，星期二反膠束萃取的應(yīng)用實(shí)例反萃取技術(shù)對脂肪酶的高效純化Efcient lipase purication using reverse micellar extraction目標(biāo)函數(shù)：純化度，回收率變量：表面活性劑的類型和濃度，pH，離子強(qiáng)度，有機(jī)相/水相比例加入15%異

8、丙醇后，不同濃度NaCl對回收率和純化度的影響反萃取過程中，pH對回收率和純化度的影響B(tài)ioresource Technology, 2012, 108:224230第14頁，共17頁，2022年，5月20日，4點(diǎn)6分，星期二反膠束萃取的應(yīng)用實(shí)例反萃取技術(shù)對脂肪酶的高效純化Efcient lipase purication using reverse micellar extraction目標(biāo)函數(shù)：純化度，回收率變量：表面活性劑的類型和濃度，pH，離子強(qiáng)度，有機(jī)相/水相比例V水相/V有機(jī)相對回收率和純化度的影響結(jié)論：1.反膠束萃取技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)2.脂肪酶的高效純化及回收3.純化倍數(shù)：15倍回收率

9、：80%Bioresource Technology, 2012, 108:224230第15頁，共17頁，2022年，5月20日，4點(diǎn)6分，星期二參考文獻(xiàn)1劉俊果,邢建民,暢天獅,劉會洲.反膠團(tuán)萃取分離純化納豆激酶J. 科學(xué)通報(bào)，2006, 51(2): 133-137.2高樹剛,宋偉明,安紅.混合反膠團(tuán)萃取- 淀粉酶J. 食品科學(xué), 2011, 32(21): 214-217.3 Wang W, Weber M E, Vera J H. Reverse Micellar Extraction of Amino Acids Using Dioctyldimethylammonium ChlorideJ. Ind. Eng. Chem. Res. 1995,34: 599-606.4 Gaikaiwari R P, Wagha S A, Kulkarni B D. Efficient lipase pur