双水相萃取论文摘要

双水相萃取论文摘要

问:双水相萃取的原理
  1. 答:双水相萃取的原理:分子间存在相互作用力,这种分子间作用力随相对分子质量增大而增大。当两种高分子聚合物之间存在相互排斥作用时,由于相对分子质量较大的分子间的排斥作用与混合熵相比占主导地位,即一种聚合物分子的周围将聚集同种分子而排斥异种分子,当达到平衡时,即形成分别富含不同聚合物的两相。
    扩展资料:
    可形成双水相的双聚合物体系有:聚乙二醇(PEG)/葡聚糖(Dx),聚丙二醇/聚乙二醇,甲基纤维素/葡聚糖。
    双水相萃取中采用的双聚合物系统是PEG/Dx,该双水相的上相富含PEG,下相富含Dx。另外,聚合物与无机盐的混合溶液也可以形成双水相,例如,PEG/磷酸钾(KPi)、PEG/磷酸铵、PEG/硫酸钠等常用于双水相萃取。
    双水相萃取的应用:蛋白质、酶的纯化、多肽的分离纯化、核酸的分离纯化等。
  2. 答:某些亲水性高分子聚合物的水溶液超过一定浓度后可以形成两相,并且在两相中水分均占很大比例,即形成双水相系统(aqueous two-phase system,ATPS)。利用亲水性高分子聚合物的水溶液可形成双水相的性质,Albertsson于20世纪50年代后期开发了双水相萃取法(aqueous two-phase extraction),又称双水相分配法。20世纪70年代,科学家又发展了双水相萃取在生物分离过程中的应用,为蛋白质特别是胞内蛋白质的分离和纯化开辟了新的途径。
    双水相萃取的聚合物不相容性:根据热力学第二定律,混合是熵增过程可以自发进行,但分子间存在相互作用力,这种分子间作用力随相对分子质量增大而增大。当两种高分子聚合物之间存在相互排斥作用时,由于相对分子质量较大的分子间的排斥作用与混合熵相比占主导地位,即一种聚合物分子的周围将聚集同种分子而排斥异种分子,当达到平衡时,即形成分别富含不同聚合物的两相。这种含有聚合物分子的溶液发生分相的现象称为聚合物的不相溶性。
    可形成双水相的双聚合物体系很多,如聚乙二醇(PEG)/葡聚糖(Dx),聚丙二醇/聚乙二醇,甲基纤维素/葡聚糖。双水相萃取中采用的双聚合物系统是PEG/Dx,该双水相的上相富含PEG,下相富含Dx。另外,聚合物与无机盐的混合溶液也可以形成双水相,例如,PEG/磷酸钾(KPi)、PEG/磷酸铵、PEG/硫酸钠等常用于双水相萃取。PEG/无机盐系统的上相富含PEG,下相富含无机盐。
    生物分子的分配系数取决与溶质于双水相系统间的各种相互作用,其中主要有静电作用、疏水作用和生物亲和作用。因此,分配系数是各种相互作用的和。
问:双水相萃取
  1. 答:5两水相萃取:双水相萃取是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。
    双水相系统是指某些高聚物之间或高聚物与无机盐之间在水中以适当的浓度溶解会形成互不相溶的两水相或多水相系统
    6 萃取因素:影响双水相萃取的因素
    ¨ 聚合物的影响
    在PEG/Dex体系中,PEG分子量的减少,会使蛋白质在两相中的分配系数增大,当PEG的分子量增加时,在质量浓度不变的情况下,亲水性蛋白质不再向富含PEG相中聚集而转向另一相。
    ¨ 体系中无机盐离子的影响
    盐对带电大分子的分配影响很大。如DNA萃取时,离子组分的微小变化可以使DNA从一相几乎从一相完全转移到了另一相。生物大分子的分配主要决定于离子的种类和各种离子之间的比例。在体系中加入适当的盐可大大促进带相反电荷的蛋白质的分离。
    ¨ 体系pH的影响
    pH微小的变化有时会使蛋白质的分配系数改变2~3个数量级。
    ¨ 体系温度的影响
    温度影响相图,同时影响分配系数和蛋白质的生物活性。
    ¨ 细胞浓度的影响
    通常细胞浓度的增加,会降低细胞破碎后内含物的分配系数。
问:双水相萃取技术的应用
  1. 答:双水相萃取技术已广泛应用于生物化学、细胞生物学、生物化工和食品化工等领域,并取得了许多成功的范例,主要是分离蛋白质 ,酶,病毒,脊髓病毒和线病毒的纯化,核酸,DNA的分离,干扰素,细胞组织,抗生素,多糖,色素,抗体等。
    此外双水相还可用于稀有金属/贵金属分离,传统的稀有金属/贵金属溶剂萃取方法存在着溶剂污染环境,对人体有害,运行成本高,工艺复杂等缺点。双水相技术萃取技术引入到该领域,无疑是金属分离的一种新技术。
    目前,用此法来提纯的酶已达数十种,其分离过程也达到相当规模,I-Horng Pan等人利用PEG1500/ NaH2PO4体系从Trichoderma koningii发酵液中分离纯化β-木糖苷酶,该酶主要分配在下相,下相酶活回收率96.3%,纯化倍数33;
双水相萃取论文摘要
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