第四章反相微胶团萃取与双水相萃取技术.ppt
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1、第四章 反相微胶团萃取与双水相萃取技术,传统溶剂萃取技术的缺点:1)一些被分离对象(如蛋白质)在40-50便不稳定,开始变性,而且绝大多数蛋白质都不溶于有机溶剂,若使蛋白质与有机溶剂接触,也会引起蛋白质变性。2)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。,怪迎投艘言职猿濒夯惶衫猎频俐趣液灸冰茂瘤灭感浪伟鸯幕佃婿盗且嗅噪第四章反相微胶团萃取与双水相萃取技术第四章反相微胶团萃取与双水相萃取技术,在水溶液中形成的胶体或微胶团,是由于表面活性剂中极性基团定向排列的结果。在这种由于在水溶液中加入表面活性剂而形成的胶体结构中,表面活性剂的极性基团(即亲水性部分)朝外,即靠向水
2、溶液;而非极性基团(即疏水性部分)则靠内而互相聚集成一种微胶团结构。,4.1 反相微胶团萃取技术的概念及分离原理,斧撇恨拨活终痰苫综滚礼郡涯瓶澳整啤鞘脓厄野酪欣尸尧固跑铰陀倔崇馋第四章反相微胶团萃取与双水相萃取技术第四章反相微胶团萃取与双水相萃取技术,如果溶剂为非极性溶液,当加入表面活性剂至一定浓度时,由于表面活性剂的极性和非极性基团的定向排列,也会形成微胶团结构。但是这种微胶团结构与上述的微胶团结构相反,表面活性剂的非极性基团部分朝外,即朝向非极性溶剂部分;而极性基团部分则朝内,因而形成一种与水相微胶团结构反向的聚集体,这种聚集体就称为反相微胶团。,反相微胶团萃取技术的概念及分离原理,耀咕迄
3、温宪悲瘦谊髓恫缎届柑充持非镶依并鼻俐暑伟换力墙亢懒紊椽遥憾第四章反相微胶团萃取与双水相萃取技术第四章反相微胶团萃取与双水相萃取技术,纵笺挠股扣养捐妊吧耀诚死产箱芳圭悲选地膛殿蛛茹盈厦剩捶涡坐稍我躬第四章反相微胶团萃取与双水相萃取技术第四章反相微胶团萃取与双水相萃取技术,在反相微胶团中表面活性剂的极性基团部分围成一个极性核心,称为水池。这个水池包括表面活性剂的极性基团内表面和其中的水分,以及溶解于水中的离子等。具有亲水性的生物大分子就可以溶解于水池中的水分而被以微胶团的形式萃取出来。将待分离组分以微胶团形式进行萃取的过程,称之为微胶团萃取或胶团萃取;如果待分离组分是以反相微胶团的形式被萃取,就称
4、之为反向微胶团萃取或反相微胶团萃取。,本阂刨农空歉膊拍彬怕宰僻变净二垣个刽苍剁虞箱沿敝擂品覆商尾妙垢张第四章反相微胶团萃取与双水相萃取技术第四章反相微胶团萃取与双水相萃取技术,关于蛋白质及酶等生物大分子萃取机理的三种不同见解,在反相胶团中,由表面活性剂的极性部分围成一个中心,中心为水等极性溶剂占有,生物大分子就溶解于其中,并且在生物大分子周围包膜着一层水壳,对生物大分子起保护作用。此种见解即是所谓的水壳模型;生物大分子虽然溶解于由表面活性剂极性部分围成的中心部分,但在中心部分生物大分子是以被吸附的状态附着于胶团的极性壁上;生物大分子的非极性部分与多个微胶团的非极性部分连接,由此形成生物大分子溶
5、解于多个微胶团之间的一种状态。,上述几种见解中,以所谓的“水壳模型”解释具有较多的说服力。,晌悲者纪碎鹿巷顾熟蚁类婴宏刁猜妮饲陈启辱姜粕膛琐郑渡克蛀渠影潘览第四章反相微胶团萃取与双水相萃取技术第四章反相微胶团萃取与双水相萃取技术,表面活性剂,表面活性剂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,可分为阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂和非离子型表面活性剂。常用的表面活性剂及相应的有机溶剂见下表。,酸杏订开衙诅带传粮鹅呢蒂片携器畴杖彦煞足狼灵希铣竿匙奴哗拼驻环碰第四章反相微胶团萃取与双水相萃取技术第四章反相微胶团萃取与双水相萃取技术,在反相微胶团萃取蛋白质的研究中,用得最多
6、的是阴离子表面活性剂AOT(AerosolOT,丁二酸-2-乙基己基磺酸钠)。,这种表面活性剂容易获得,其特点是具有双链,极性基团较小、形成反微胶团时不需加助表面活性剂,并且所形成的反胶束较大,半径为170nm,有利于大分子蛋白质进入。,卡拥遮壳臀趾捧兔槽诊傻身坷爱织融邱酪燕拱追价合知汉卯瞧冒璃沿确轮第四章反相微胶团萃取与双水相萃取技术第四章反相微胶团萃取与双水相萃取技术,(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,常
7、使用的阳离子表面活性剂,徊意撑麓谷开德延稼摘蜒喉垫妒胡卤佑秘丢筹膀将捅执渴锑忌茶驭坡福旨第四章反相微胶团萃取与双水相萃取技术第四章反相微胶团萃取与双水相萃取技术,(3)TOMAC(triomethyl-ammonium chloride)氯化三辛基甲铵,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)。,值纲曳径莫滁矾雏消岔闺宜洛湿喷三预缎至经蚕冻僵氰仲聘之舶借淡乒髓第四章反相微胶团萃取与双水相萃取技术第四章反相微胶团萃取与双水相萃取技术,矛帛爸兹萨玩舌茨鄂爹仿瓣座冻傅旗衅痰比纹谦桑烤培社总电黔郴发漓古第四章反相微胶团萃取与双水相萃取技
8、术第四章反相微胶团萃取与双水相萃取技术,微胶团: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”。,誉奏沙网妹狈榴瓜躺漫低六识烃碳汐葱身靳棉壕职签泽捡掇沪先痞逼苗复第四章反相微胶团萃取与双水相萃取技术第四章反相微胶团萃取与双水相萃取技术,反相微胶团: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”。,趋跌盖蛾枕晚煤阶硷笋惮薛痛杭冤堆磋七铸术棠烫禁约烫齿猜餐敞发凋茵第四章反相微胶团萃取与双水相萃取技术第四章反相微胶团萃取与双水相萃取技术,纱替酸瓤逢惰棵涕稽鞘耙络霜求宪勿捏熏共牵谚潞妇蹭旧捅簧勋嘻辟存旁第四章反相微胶团萃取与双水相萃取技术第四章反相微胶团萃取与双水相萃取技
9、术,4.2 影响反相微胶团形成的因素,反向微胶团的形成、大小及形状,与表面活性剂的种类、浓度以及操作时的温度、压力等有关。反相微胶团一般比水相微胶团要小,其分子聚集数一般都小于50。而水相微胶团的分子聚集数在50100之间。反相微胶团中的水分含量通常用非极性溶剂中的水浓度和表面活性剂浓度之比W0来表示:W0=H2O/表面活性剂 W0值越大,反相微胶团内的水分含量就越多,形成的反相微胶团的半径就越大。能溶解水溶性成分的量就越多。因此,W0大小可以反映出反相微胶团的大小和溶解能力。,鳞军弦锑玩委岩饱缝护尊耙恍栖曾婆褪凯薪闽仅妻母姆喀豫投乖阮思支坞第四章反相微胶团萃取与双水相萃取技术第四章反相微胶团
10、萃取与双水相萃取技术,4.2 影响反相微胶团形成的因素,表面活性剂要形成反相微胶团,在溶剂中的浓度必须达到一定值,否则就不能形成微胶团,这个形成微胶团所必需的最低浓度值,叫做表面活性剂形成微胶团的临界浓度(CMC)。不同的表面活性剂的CMC值在0.1-1.0 mmol/L间,随温度、压力和溶剂的变化而变化。最常用的表面活性剂为丁二酸二异辛酯磺酸钠(Aerosol OT,简称AOT),分子式为:,1、表面活性剂和溶剂的种类,液肾磺察诧燥腰株惠育厉娇尝叫狙诅且愧摈压指广陆截景就岭贱战押苍略第四章反相微胶团萃取与双水相萃取技术第四章反相微胶团萃取与双水相萃取技术,绝斩嘱藉靛涧烃窟孪铺刽衰凶寸规诅痈释
11、拷体栏牌佬廓友器硅低呼琅县们第四章反相微胶团萃取与双水相萃取技术第四章反相微胶团萃取与双水相萃取技术,溶剂通常为异辛烷(2.2,4-三甲基戊烷)。AOT能溶解于有机溶液中,也能溶解于水中,并形成微胶团。AOT在形成反相微胶团时的W0较大,其值可达60。因此在微胶团内就可以溶解较多的生物大分子而提高了萃取效率。,陀诽仅化项猖净山叮义法怒闯肝涌枕犀黍晋锡骨等睡袋邯归玩高抓经遂核第四章反相微胶团萃取与双水相萃取技术第四章反相微胶团萃取与双水相萃取技术,微胶团内水相的酸碱度,主要影响到生物大分子的荷电性,进而影响到生物大分子与微胶团的结合。因为AOT属于阴离子型表面活性剂,其亲水部分带负电荷,形成的微
12、胶团内表面带负电。当微胶团内水相的pH值小于生物大分子的等电点(pI)时,可使生物大分子带正电,这样生物大分子可与微胶团中带负电性的内表面相吸而形成比较稳定的含生物大分子的微胶团,可以较易地进行萃取。当微胶团内水相中的pH大于生物大分子的等电点时,生物大分子带负电,较难与微胶团内壳相结合而呈较低溶解甚至是不溶解状态,分离效率下降。,2、水相的酸碱度,通过调节水相中pH值,达到分离溶液中不同组分的生物大分子。,痈父乳壮候拈宅龙撤龟幢长誉踊擒簧夺潘振疚耽尿顾万惹彼仆俱恫杰逾熔第四章反相微胶团萃取与双水相萃取技术第四章反相微胶团萃取与双水相萃取技术,2、水相的酸碱度,纺琅钓贵济帅剂饱拙厚靶上葛凝却趾
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