反膠束萃取及其應(yīng)用ppt課件

1、Reverse Micellar Extraction反膠束萃取及其運用理研理研1307 1307 景楠景楠 2019201975 2019201975產(chǎn)生背景產(chǎn)生背景 傳統(tǒng)萃取方法如溶劑萃取難運用于蛋白質(zhì)的分別，緣由： 1.大多數(shù)蛋白質(zhì)都不溶于有機溶劑，與有機溶劑接觸，也會引起蛋白質(zhì)的變性 2.萃取劑問題，蛋白質(zhì)分子外表帶有許多電荷，普通的離子締合型萃取劑很難起作用 反膠束萃取反膠束反膠束 正常膠束：外表活性劑溶于水中正常膠束：外表活性劑溶于水中, 當(dāng)濃度超越臨當(dāng)濃度超越臨界膠束濃度界膠束濃度(CMC)時時, 就會聚集在一同而構(gòu)成正就會聚集在一同而構(gòu)成正常膠束，親水基向外、疏水基向內(nèi)。常膠束

2、，親水基向外、疏水基向內(nèi)。 反膠束反膠束: 當(dāng)油相中外表活性劑的濃度超越臨界膠當(dāng)油相中外表活性劑的濃度超越臨界膠束濃度束濃度(CMC)時時, 其分子在非極性溶劑中自發(fā)構(gòu)其分子在非極性溶劑中自發(fā)構(gòu)成的親水基向內(nèi)、疏水基向外的具有極性內(nèi)核的成的親水基向內(nèi)、疏水基向外的具有極性內(nèi)核的多分子聚集體。多分子聚集體。反膠束的制備反膠束的制備 注入法：將含蛋白質(zhì)的水溶液直接注入到含外表活性劑的非極性有機溶劑中，然后進展攪拌直至構(gòu)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)的水相和含外表活性劑的有機相接觸，在緩慢攪拌下，一部分蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)移至有機相中。過程較慢，處于穩(wěn)定的熱力學(xué)平衡形狀和

3、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溶液與蛋白質(zhì)固體粉末一同攪拌時蛋白質(zhì)進入反膠束中需較長的時間。反膠束萃取體系反膠束萃取體系 單一反膠束體系： 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：兩種或兩種以上外表活性劑構(gòu)成的體系，蛋白質(zhì)的分別效率更高反膠團溶解蛋白質(zhì)模型反膠團溶解蛋白質(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相接觸 3.蛋白質(zhì)吸附在反膠團內(nèi)壁 4

4、.蛋白質(zhì)的疏水區(qū)與幾個反膠團的外表活性劑疏水尾發(fā)生相互作用，被幾個小反膠團所“溶解反膠團溶解蛋白質(zhì)機理反膠團溶解蛋白質(zhì)機理 反膠團的極性內(nèi)核在溶解了水后,在內(nèi)核中構(gòu)成“微水池, 可以進一步溶解蛋白質(zhì)等生物活性物質(zhì)。 屏蔽作用使蛋白質(zhì)不與有機溶劑直接接觸, 而水池的微環(huán)境又維護了其活性, 從而到達了溶解和分別目的反膠團溶解蛋白質(zhì)過程反膠團溶解蛋白質(zhì)過程蛋白質(zhì)進入反膠束溶液是一種協(xié)同過程改動水相條件pH、離子種類和強度使蛋白質(zhì)由有機相前往水相，實現(xiàn)反萃取過程. 蛋白質(zhì) 外表活性劑靜電作用變形含有蛋白質(zhì)的反膠束分散進入有機相蛋白質(zhì)萃取反膠束萃取的影響要素反膠束萃取的影響要素與反膠束團有關(guān)的因素與反膠

5、束團有關(guān)的因素與目標(biāo)蛋白質(zhì)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種類蛋白質(zhì)的等電點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)的因素與水相有關(guān)的因素與環(huán)境有關(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)壓力離子強度反膠束萃取的優(yōu)點反膠束萃取的優(yōu)點 本錢低，溶劑可反復(fù)運用 萃取率和反萃取率高 處理蛋白量變性、降解的問題. 從完好細(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)分別技術(shù)反膠束萃取的運用實例反膠束萃取的運用實例 混合反膠團萃取-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-6

6、0)為混合外表活性劑溶于正丁醇 - 異辛烷中構(gòu)成反膠團系統(tǒng)，萃取純化- 淀粉酶食品科學(xué) 2019, 32(21): 214-217反膠束萃取的運用實例反膠束萃取的運用實例 混合反膠團萃取-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)為混合外表活性劑溶于正丁醇 - 異辛烷中構(gòu)成反膠團系統(tǒng)，萃取純化- 淀粉酶食品科學(xué) 2019, 32(21): 214-217反膠束萃取的運用實例反膠束萃取的運用實例 反萃取技術(shù)對脂肪酶的高效純化 Efficient lipase purification using reverse micellar extract

7、ion 目的函數(shù)：純化度，回收率 變量：外表活性劑的類型和濃度，pH，離子強度，有機相/水相比例原始脂肪酶培育基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, 2019, 108:224230反膠束萃取的運用實例反膠束萃取的運用實例 反萃取技術(shù)對脂肪酶的高效純化 Efficient lipase purification using reverse micellar extraction 目的函數(shù)：純化度，回收率 變量：外表活性劑的類型和濃度，pH，離子強度，有機相/水相比例參與15%異丙醇后，不同濃度NaCl對回收率和純化度的影響反萃取過

8、程中，pH對回收率和純化度的影響B(tài)ioresource Technology, 2019, 108:224230反膠束萃取的運用實例反膠束萃取的運用實例 反萃取技術(shù)對脂肪酶的高效純化 Efficient lipase purification using reverse micellar extraction 目的函數(shù)：純化度，回收率 變量：外表活性劑的類型和濃度，pH，離子強度，有機相/水相比例V水相/V有機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：80%Bioresource Technology, 2019, 108:224230參考文獻參考文獻1劉俊果,邢建民,暢天獅,劉會洲.反膠團萃取分別純化納豆激酶J. 科學(xué)通報，2019, 51(2): 133-.2高樹剛,宋偉明,安紅.混合反膠團萃取- 淀粉酶J. 食品科學(xué), 2019, 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. 2019,34: 599-606.4 Gaikaiw