反胶团萃取蛋白质研究进展

响 ， 体 如 表 １ 具 。 和效 率 。 ’

表 １ 响 生物 糟 ｝物 质 分配 的 因素 影 生
表面 活性 荆 种类 、浓 度 生 物 活性 物 质 物 质结 构 、 带 电情 况 、 物 质 大小 环境 溶液 ｐ Ｈ值 、离子 种 类 温度 、盐 浓 度
【 考文 献】 参
１反 胶 团 萃 取技 术 ．
等 优 良特 性 并 显 示 了 巨 大 的应 用 潜 力 。
３２技 术 前 景 ．
反 胶 团工 作 原 理 就 是 反 皎 束 的 主 要 功 能 。反 胶 束 （ ｖｒ ｄ ｒ ｅ ｅ ｅ ｓ
温度 是反 胶 团 萃取 技 术 提 取 生 物 活性 物 质 的 一 个 重 要 影 响
反胶 团萃 取 技 术 的研 究
张爽 ．
（ 吉林农 业科技学院 吉林 吉林 １２ ０ ） ３１１
【 摘要 】 反胶团萃取技术 是生物分离技术发展到现代的新型产物 ， 也是当今比较前沿的一种生物活性等物质分离的新技术， 然而由
于 种 种 因素 的限 制 ， 得 反胶 团 萃取技 术 还 没有 走向 工厂 化 ， 是 综述 了 目前 国 内外 的 反胶 团 萃取 技 术的 相 关研 究而 完 成 的 ， 使 本文 希望 能
胶 团 萃取 技 术 能 否 在 未 来 发 展 有 上 良 好 的 趋 势 已 经 成 为 一 个 热
张爽 （９ ５５ ， ， ， １８．－）男 汉 吉林 东辽人 ， 吉林农业科 技学 院学
点 问题 ； 何 萃取 分 子 量 大 的 蛋 白质 、 如 如何 最 大 限 度 的 保 持 蛋 白 生 。
质 分 离 过 程 中 ， 如 说 ： 物 产 品 的 分 离 、 化 、 及 活 性 等 方 面 其 具 有 强 大 的 生命 力 ，反 胶 团萃 取 技 术 在 农 产 品 加 工 ，食 品行 比 生 纯 以 越 来 越 受 到 重视 ， 且 急 切 的要 求 工厂 化 生 产 ， 原 因 是 常 规 的 业 ， 括 功 能 性 食 品 的 深加 工 ， 疗 卫 生 行 业 包 括 医 药 行 业 的迅 并 其 包 医

反胶束萃取技术的应用现状研究【标题】反胶束萃取技术的应用现状研究【作者】李艳萍【关键词】反胶束??萃取??应用现状??前景【指导老师】赵小辉【专业】化学【正文】1.引言传统的液--液萃取分离技术成本低,易于运作,已广泛用于多组分物质的分离。

但是,由于缺乏相应的生化溶剂,采用该技术难以分离蛋白质、核酸等生物活性物质;液相色谱技术,特别是制备型色谱技术的应用,使大多数生物分子的批量分离成为可能。

然而由于该技术本身也存在某些局限性,例如一定的固定相,有时会引起目标物的不可逆吸附、甚至变性等现象,在一定程度上限制了其在生化工程中的应用。

近年来,以反胶束溶液为新的溶剂系统的萃取分离技术,可以选择性分离某些生物活性分子,而逐渐引起了人们的重视。

近年来,反胶束萃取技术结合其他一些技术、方法的应用正在研究和开发,显示了良好的应用前景。

该法已成功地用于胞内外酶的萃取及酶蛋白的复性。

如70年代,Ｗells等[1]首次提出反胶束中的酶蛋白仍具有活性,并在一定的pH值和离子强度等条件下,反胶束可提取酶蛋白。

其后,反胶束萃取酶蛋白的研究日新月异,发展迅速。

国内外均有大量的研究报道,如Somnuk等[2]用反胶束萃取鸡蛋中的溶菌酶,Zhang等[3]用十六烷基二甲基溴化铵?(cetyl trimethyl ammonium bromide，CTAB)反胶束提取酵母乙醇脱氢酶等。

近年来,此项技术又有了诸多的新进展,如设计新表面活性剂和添加亲和性配基、反胶团乳化液膜萃取、用反离子表面活性剂反萃取胶团中酶蛋白及设计新的萃取设备等,解决了传统方法所遇到的酶失活、萃取选择性差等问题,从而大大促进其工业应用的发展。

反胶束萃取技术之所以日益受到了广泛的重视,是因其具有甚多突出优点:①有很高的萃取率和反萃取率并具有选择性;②分离、浓缩可以同时进行,过程简单;③条件温和不会引起酶蛋白的变性,并能解决酶蛋白(如细胞内酶)在非细胞环境中迅速失活的问题;④由于构成反胶束的表面活性剂往往具有细胞破壁功效,因而可直接从完整细胞中提取有活性的酶蛋白;⑤反胶束萃取技术的成本低,溶剂和表面活性剂可反复使用。

（3）离子强度
离子强度对蛋白质萃取的影响主要体现 在两个方面 :


离子强度增大后使蛋白质与反胶团内表面的 静电引力减弱 ,从而减小了萃取率 ; 离子强度增大后减弱了表面活性剂极性头之 间的排斥 ,使反胶团变小 ,因而蛋白质难以 进入其中。
（4）温度
温度是影响蛋白质萃取率的一个重要因 素。一般来说 ,温度的增加将使反胶团 的含水量下降 ,因而不利于蛋白质的萃 取。通过提高温度可以实现蛋白质的反 萃取。
从复杂混合体系中分离蛋白质
在实际应用中往往遇到的是复杂的混合体系 , 例如 : 其中既含多种蛋白质,又含有发酵底物、 细胞碎片、细胞组织或血液成分 , 从中分离 某种蛋白质是很困难的。不少研究者对此进行 了尝试,取得了一定的进展。 例如,用ＡＯＴ / 异辛烷体系, 从细菌发酵液 中提取了 2 种脂肪酶 ; 从大豆和向日葵中分 离了蛋白质、油脂和多酚。 利用表面活性剂可以破坏细胞壁的特点,用反 胶团体系直接提取了胞内酶。
第八章
反胶团萃取
一、概述


蛋白质类是生物技术中的重要产物 , 但是大多 数蛋白质不溶于有机溶剂 , 而且与有机溶剂接 触后会引起蛋白质的变性和失活 , 因此不能直 接应用有机溶剂液 - 液萃取过程。 近年来 , 利用表面活性剂在有机溶剂中形成一 种反向胶团 ( 简称反胶团 reversed micelles) 对 蛋白质进行萃取的技术得到了快速的发展和应 用 , 这也是表面活性剂在生物工程中成功应用 的一个范例。
反胶团的形成

2. 反胶团的制备 1）注入法：将蛋白质水溶液直接注入到含

有表面活性剂的有机溶剂中，搅拌，形
成透明的溶液 2）相转移法：将蛋白质水相与含表面活性 剂的有机相接触 3）溶解法：将含反胶团的有机相与蛋白质

• 离子强度
离子强度过小时，表面活性剂与溶剂相无法形成反 胶束，而形成了稳定的乳液，使其无法用于蛋白质 萃取。 离子强度增大时，它会： 1. 使反胶束内的双电层变薄，减弱蛋白质与反胶束内 表面间的静电引力，从而减小蛋白质溶解度。 2. 减弱表面活性剂之间的斥力，使胶束变小，不利于 蛋白质的溶解进入。 3. 增大了离子向反胶束内的迁移，并取代蛋白质，使 蛋白质从反胶束中析出。
蛋白质的反胶束萃取
Outline
蛋白质概述
蛋白质的常见分离方法
蛋白质反胶束萃取的原理 蛋白质反胶束萃取的应用举例 蛋白质的选择性萃取
蛋白质
化学分析试剂
化工用催化剂 …… 蛋白质
蛋白质分离上的常见问题
1 2 3 4 对温度、溶剂等敏感，易变性失活 原料中目标蛋白成分浓度小 杂质含量高，成分复杂 种类繁多，批量的特异性分离比较困难
有机相 萃取，实质上是蛋白质在 水相和反胶束内微水相间 的分配过程
水相
反胶束萃取的驱动力
静电相互作用 空间相互作用 疏水性相互作用
• 表面活性剂种类和浓度
影响反胶束萃取的因素
表面活性剂的种类： 1. 阳离子表面活性剂对表富集负电荷的蛋白质有较大分配比。 2. 阴离子表面活性剂对表富集正电荷的蛋白质有较大分配比。 表面活性剂的浓度： 1. 表面活性剂浓度增大，有利于形成更多的反胶束，可以加 速蛋白质的萃取。 2. 通过调节水率 w0，即胶束内水和表面活性剂的比，可调 节反胶束的大小。反胶束体积越大，其对大分子蛋白质的 分配比越大。
水相
反胶束分离蛋白质举例
选择性反胶束萃取
向反胶束体系加入亲和配体后，可显著增强反胶束萃 取的选择性。 如对与刀豆球蛋白A的萃取，通过向反胶束中添加生 物表面活性剂octyl β-D-glycopyran（表面活性剂总量 的2-20%），作为参比的核糖核苷酸酶不受影响，而 刀豆球蛋白A与配体发生作用使其萃取效率显著提高。 对于抗生物素蛋白的反胶束萃取，同样可以通过加入 一些亲和配体，如带生物素标记的表面活性剂，使得 抗生物素蛋白更容易地进入胶束。 ……