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1、双水相萃取的原理及应用Aqueoustwo-phaseextraction2014210918康文渊组员:NF-κB信号通路刘文荣王嘉犀范倩何亚玲英英释义内容Content1、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
2、水相体系(Aqueoustwophasesystem,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
3、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
4、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（reversedmicelles），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
5、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
6、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(polyethyleneglycol)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的基本原理类 型形成上相的
7、聚合物形成下相的聚合物非离子型聚合物/非离子型聚合物聚乙二醇葡聚糖聚乙烯醇聚丙二醇聚乙二醇聚乙烯吡咯烷酮高分子电解质/非离子型聚合物羧甲基纤维素钠聚乙二醇高分子电解质/高分子电解质葡聚糖硫酸钠羧甲基纤维素钠聚合物/低分子量化合物葡聚糖丙醇聚合物/无机盐聚乙二醇磷酸钾硫酸铵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(tiel
8、ine)：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
