双水相萃取的原理及应用.ppt
《双水相萃取的原理及应用.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《双水相萃取的原理及应用.ppt(65页珍藏版)》请在三一办公上搜索。
1、,双水相萃取的原理及应用,Aqueous two-phase extraction,2014210918 康文渊,组员:,NF-B信号通路,刘文荣 王嘉犀 范倩 何亚玲,英英释义,内容 Content,1、双水相萃取的历史,2.双水相萃取的基本原理,3.双水相萃取的特点,4.双水相萃取的应用,ATPE 的历史:,ATPE 的历史:,Beijerinck(?-),早在1896年,Beijerinck发现,当明胶与琼脂或明胶与可溶性淀粉溶液相混时,得到一个混浊不透明的溶液,随之分为两相,上相富含明胶,下相富含琼脂(或淀粉),这种现象被称为聚合物的不相溶性,从而产生了双水相体系(Aqueous tw
2、o phase system,ATPS)。,ATPE 的历史:,ATPE 的历史:,1956年瑞典lund大学的Albertsson教授及其同事开始对双水相系统进行比较系统研究。测定了许多双水相系统的相图,为双水相萃取系统的发展奠定了基础。只局限于实验室内的测定和理论研究。,ATPE 的历史:,ATPE 的历史:,Kula教授研究小组对双水相的应用、工艺流程、操作参数、工程设备、成本分析等进行了大量研究,在应用上获得成功。1978年首先将双水相萃取技术用于酶的大规模分离纯化。,ATPE 的历史:,ATPE 的历史:,双水相萃取可分离多肽、蛋白质、酶、核酸、病毒、细胞、细胞器、细胞组织,以及重金
3、属离子等,近年来,还应用于一些小分子,如抗生素、氨基酸和植物的有效成分等的分离纯化。作为反应系统用于酶反应,生物转化,发酵的产物生产与分离的集成。,ATPE 的基本原理:,ATPE 的基本原理,萃取:利用物质在两种互不混溶的溶剂中的分配差异进行分离的技术。有机溶剂萃取:以与水互不相溶的有机溶剂作萃取剂从水相中萃取目的产物,广泛应用于抗生素、有机酸、维生素等发酵产品生产。用于蛋白质、核酸、酶等生物大分子的分离很少成功。反萃取:使用水溶液从有机溶剂中萃取水溶性的物质。,ATPE 的基本原理:,ATPE 的基本原理,反胶团萃取:利用表面活性剂在有机相中形成的反胶团(reversed micelles
4、),从而在有机相内形成分散的亲水微环境。,ATPE 的基本原理:,ATPE 的基本原理,反胶团萃取:使生物分子在有机相(萃取相)内存在于反胶团的亲水微环境中,消除了生物分子,特别是蛋白质类生物活性物质难于溶解在有机相中或在有机相中发生不可逆变性的现象。超临界萃取:,ATPE 的基本原理:,ATPE 的基本原理,以上方法对蛋白质的分离纯化有不同的缺陷。,ATPE 的基本原理:,ATPE 的基本原理,到目前为止,双水相技术几乎在所有的生物物质如:氨基酸、多肽、核酸、细胞器、细胞膜、各类细胞、病毒等的分离纯化中得到应用,特别是成功地应用在蛋白质的大规模分离中。,ATPE 的基本原理:,ATPE 的基
5、本原理,双水相萃取与水-有机相萃取的原理相似,都是依据物质在两相间的选择性分配。,ATPE 的基本原理:,ATPE 的基本原理,当萃取体系的性质不同时,物质进入双水相体系后,由于表面性质、电荷作用和各种作用力(如憎水键、氢键和离子键等)的存在和环境因素的影响,使其在上、下相中的浓度不同。,ATPE 的基本原理:,ATPE 的基本原理,常用的双水相体系:,ATPE 的基本原理,高聚物/高聚物体系:聚乙二醇(简称PEG)/葡聚糖(简称Dextran)高聚物/无机盐体系:硫酸盐体系。常见的高聚物/无机盐体系为:PEG/硫酸盐或磷酸盐体系。,常用的双水相体系:,ATPE 的基本原理,PEG=聚已二醇(
6、polyethylene glycol),Kpi=磷酸钾,DX=葡聚糖(dextran),常用的双水相体系:,ATPE 的基本原理,PEG/Dx体系一般用于小规模地分离生物大分子、膜、细胞等,,PEG/无机盐体系主要用来大规模地提纯酶,这是因为PEG/无机盐体系的萃取专一性更高,葡聚糖价格昂贵的缘故。,ATPE 的基本原理,各种类型的双水相体系,相图:相平衡时物系的组成,温度与压力的关系,ATPE 的基本原理,相图:相平衡时物系的组成,温度与压力的关系,ATPE 的基本原理,双节线(bi-nodal):图中的曲线。双节线以下的区域为均相区,以上的区域为两相区,即ATPS。系线(tie line
7、):双节线上连两点的直线。K点:K点为临界点,表示两相差别消失。,相图:相平衡时物系的组成,温度与压力的关系,ATPE 的基本原理,系线反映的信息 杠杆规则:系线上各点均为分成组成相同,而体积不同 的两相。两相体积近似服从杠杆规则 性质差异:系线的长度是衡量两相间相对差别的尺度,系线越长,两相间的性质差别越大;反之则越小.,影响双水相萃取的因素,ATPE 的基本原理,影响双水相萃取的因素,ATPE 的基本原理,聚合物分子量的影响:对于给定的相系统,如果一种高聚物被低分子量的同种高聚物所代替,被萃取的大分子物质,如蛋白质、核酸、细胞粒子等,将有利于在低分子量高聚物一侧分配。,影响双水相萃取的因素
8、,ATPE 的基本原理,聚合物分子量的影响:如以Dextran 500(MW 500 000)代替Dextran 40(MW 40 000),即增大下相高聚物的分子量,被萃取的低分子量物质如细胞色素C分配系数增加并不显著。然而,被萃取的大分子量物质,如过氧化氢酶的分配系数可增大到原来的67倍。,影响双水相萃取的因素,ATPE 的基本原理,pH 值的影响:改变两相的电位差 如体系pH值与蛋白质的等电点相差越大,则蛋白质在两相中分配越不均匀。pH值的变化也会影响磷酸盐的离解程度,导致组成体系的物质电性发生变化,也会使被分离物质的电荷发生改变,从而影响分配的进行。,影响双水相萃取的因素,ATPE 的
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 双水相 萃取 原理 应用

链接地址:https://www.31ppt.com/p-6103927.html