第4章 萃取法

1、第四章 萃取法2021-12-231第一節(jié) 溶劑萃取法 廣義的溶劑萃取法(solvent extraction)包括液-固萃取和液-液萃?。阂?固萃取又稱浸取、浸提2021-12-232v液-液萃取指用一種溶劑(有機溶劑)將目的產物從另一種溶劑（如發(fā)酵液）中提取出來的方法。溶劑萃取法優(yōu)點： 操作可連續(xù)化，速度快，生產周期短； 對熱敏物質破壞少； 采用多級萃取時，溶質濃縮倍數大、純化度高。缺點： 由于有機溶劑使用量大，對設備和安全要求高，需要各項防火防爆等措施。 2021-12-234一、基本概念 （一）萃取與反萃取 被提取的溶液稱為料液，其中欲提取的物質稱溶質，而用以進行萃取的溶劑稱為萃取劑(

2、extractant) (extractant) 達到萃取平衡后，大部分溶質轉移到萃取劑中，這種含有溶質的萃取劑溶液稱為萃取液，而被萃取出溶質以后的料液稱為萃余液。 2021-12-235 萃取一般指用有機溶劑將物質從水相轉移到有機相的過程。 反萃取(stripping(stripping或back extraction)back extraction)是將萃取液與反萃取劑（一般為水溶液）相接觸，使被萃入有機相的溶質轉入水相的過程，可看作是萃取的逆過程。2021-12-237（二）、分配定律 能斯特分配定律：在一定溫度、一定壓力下，某一溶質在互不相溶的兩種溶劑間分配時，達到平衡后，在兩相中的活

3、度之比為一常數。如果是稀溶液，可以用濃度代替活度，即： K K 稱為分配系數 K K表2021-12-238KCCRL萃余相濃度萃取相濃度 應用分配定律時，須符合下列條件：必須是稀溶液，即適用于接近理想溶液的萃取體系； 溶質對溶劑的互溶度沒有影響； 溶質在兩相中必須是同一分子形式，即不發(fā)生締合或解離。此時，分配系數為常數，與溶質總濃度、相比無關，只與溶質在有機相中的溶解度有關。 2021-12-239 在實際萃取過程中，溶質的濃度比較大此時分配在兩相中的溶質只能用活度表示；溶質在兩相的分子形式常常并不相同，仍然采用類似分配定律的公式作為基本公式。這時候溶質在萃取相和萃余相中的濃度，實際上是以各

4、種化學形式進行分配的溶質總濃度，它們的比值以分配比(distribution ratio)(distribution ratio)表示： 2021-12-2310表RnR3R2R1LnL3L2L1CCCCC C CKCCCDRLD分配比，不是常數：溶質濃度、萃余相酸堿度、萃取劑濃度、溫度變化2021-12-2311（三）、萃取因素 萃取因素也稱萃取比，其定義為被萃取溶質進入萃取相的總量與該溶質在萃余相中總量之比。通常以E E表示。若以V Vl l和V V2 2分別表示萃取相和萃余相的體積，MM1 1和MM2 2分別表示溶質在萃取相和萃余相中的平衡濃度。萃取因素（E E）為： 2021-12-2

5、31221211VVKVMVME表萃余相中溶質總量萃取相中溶質總量2萃取因素不是常數，與相比、萃取劑濃度、溫度、pH、溶質在萃取相和萃余相中的解離情況有關。2021-12-2313萃取率生產上用萃取率來表示一種萃取劑對某種溶質的萃取能力。2021-12-2314111122100%M V =100%M V +M VE =100%E+1n 萃取相中溶質總量原始料液中溶質總量（四）、分離因素料液中的溶質并非是單一的組分，除了所需產物（A A）外，還存在有雜質（B B）。分離因素(separation factor)(separation factor)，常用 表示，其定義為：在同一萃取體系內兩種溶

6、質在同樣條件下分配系數的比值 2021-12-2315BABABAKKCCCC2211/二、溶劑萃取法的基本原理 抗生素在不同的pHpH條件下，可以有不同的化學狀態(tài)，其分配系數亦有差別，若適度改變pHpH，可將抗生素自水相轉入有機相，或從有機相再轉入水相，這樣反復萃取，可以達到濃縮和提純的目的 2021-12-2316AHAHA-+ H+ KpKo 有機相水相三、萃取方法和理論收率的計算 （一）單級萃取 2021-12-2317萃取因素萃取因素E為為 式中式中 VF料液體積；料液體積；Vs萃取劑的體積；萃取劑的體積；C1溶質在萃取液溶質在萃取液的濃度；的濃度； C2溶質在萃余相的濃度；溶質在萃

7、余相的濃度；K表觀分配系數；表觀分配系數； m濃濃縮倍數縮倍數2021-12-2318mKVVKVCVCEFSFS1萃取相中溶 質21萃余相中溶質總量總量萃余率：理論收率：2021-12-2319%10011%100E原始料液中溶質總量萃余液中溶質總量%1001%1001111EEE例如： 潔霉素在2020和pH10.0pH10.0時表觀分配系數（丁醇/ /水）為1818。用等量的丁醇萃取料液中的潔霉素，計算可得理論收率 若改用1/31/3體積丁醇萃取， 理論收率： 2021-12-2320%7 .94%100118181%7 .85%1001661613/118E（二）多級錯流萃取2021-

8、12-23212021-12-2322萃余率：理論收率2021-12-2323%1001n11121nEEE%10011nnE%100111%1001111nnnnEEE 紅霉素在紅霉素在pH 9.8時的分配系數（醋酸丁酯時的分配系數（醋酸丁酯/水）為水）為44.5，若用，若用1/2體積體積的醋酸丁酯進行單級萃取，則：的醋酸丁酯進行單級萃取，則： 理論收率理論收率 若用若用1/4體積的醋酸丁酯進行二級錯流萃取，則體積的醋酸丁酯進行二級錯流萃取，則 理論收率2021-12-232425.2212/15 .44E%7 .95%100125.2225.2211125.1114/15 .4421 EE

9、%32.99%1001125.111125.1111125.1112多級逆流萃取2021-12-23252021-12-2326多級逆流萃取示意圖2021-12-23272021-12-2328青霉素的多級逆流萃取 青霉素發(fā)酵過濾液進入第一級萃取罐，在此與從第二級分離器來的青霉素發(fā)酵過濾液進入第一級萃取罐，在此與從第二級分離器來的萃取相（含產品青霉素）混合萃取，然后流入第一級分離器分成上下層，萃取相（含產品青霉素）混合萃取，然后流入第一級分離器分成上下層，上層為萃取相，富含目的產物，送去蒸餾回收溶劑和產物進一步精制；下上層為萃取相，富含目的產物，送去蒸餾回收溶劑和產物進一步精制；下一層為萃余相

10、，含目的產物濃度比新鮮料液低得多，送第二級萃取；如此一層為萃余相，含目的產物濃度比新鮮料液低得多，送第二級萃?。蝗绱私浫壿腿『?，最后一級的萃余相作為廢液排走。經三級萃取后，最后一級的萃余相作為廢液排走。n n級萃取后，萃余率為： 理論收率為2021-12-2329%100111nEE%1001%1001111111nnnEEEEE 青霉素在00和pH2.5pH2.5時的分配系數（醋酸丁酯/ /水）為3535，若用1/41/4體積的醋酸丁酯進行二級逆流萃取， 則： n n 2 2，理論收率 2021-12-233075. 814/135E%84.98%100175. 875. 875. 811

11、212 若改為二級錯流萃取，第一級用1/41/4體積的醋酸丁酯，第二級用1/101/10體積的醋酸丁酯，則 2021-12-233175. 814/1351E5 . 3110/1352E%72.97%10015 . 3175. 8111第二節(jié) 影響溶劑萃取的因素（一）乳狀液的形成和穩(wěn)定條件 乳化劑多為表面活性劑。分子結構特點：一般是由親油基和親水基兩部分組成的，即一端為親水基團或極性部分 ，另一端為疏水性基團或非極性部分（烴鏈） 。2021-12-2332親水基親油基( a ) 乳化劑使乳狀液穩(wěn)定與以下因素有關：（1 1）界面膜形成 ：表面活性劑積聚在界面上吸附層在分散相液滴周圍形成保護膜有一

12、定機械強度防止液滴碰撞而聚沉（2 2）界面電荷的影響 ：液滴表面吸附了電離的乳化劑離子同性相斥 W/O W/O 正電；O/WO/W負電（3 3）介質黏度：乳化劑能夠增加乳狀液粘度，增加保護膜機械強度 2021-12-2333發(fā)酵液中一些蛋白質是疏水親油性的，萃取時常在發(fā)酵液和有機液相界面上形成W/O型乳化層，使水相和有機相難以分層萃取過程中放乳化和破乳化很重要！2021-12-2334 HLBHLB值（值（hydrophile-lipophilehydrophile-lipophile balance balance） 每一種表面活性劑都有親水和疏水基團，兩種基團的強度的相對關系稱為HLBHL

13、B值 完全不親水（HLB=0HLB=0）和完全親水（HLB=20HLB=20）的兩種極限乳化劑作為標準，其它表面活性劑的HLBHLB值就處于這兩種極限值之間。 2021-12-2335 分分散散性性質質 HLB 范范圍圍 在在水水中中不不分分散散 14 分分散散性性不不好好 36 激激烈烈振振蕩蕩后后成成乳乳狀狀液液分分散散 68 穩(wěn)穩(wěn)定定的的乳乳狀狀液液分分散散 810 半半透透明明到到透透明明分分散散 1013 透透明明溶溶液液 13 以以上上 HLB 值值 用用途途 36 W/O 型型乳乳濁濁液液 79 潤潤濕濕劑劑 815 O/W 型型乳乳濁濁液液 1315 洗洗滌滌劑劑 1518 助

14、助溶溶劑劑 2021-12-2336（二）、影響乳狀液類型的因素（二）、影響乳狀液類型的因素 1 1相體積的影響 假定分散相為大小均勻的圓球，按緊密地堆積，圓球體積占堆積總體積的74%74%，而球與球的間隙體積為26%26%。如水的體積占總體積小于26%26%時，填充不滿油滴球體間的間隙，只能被油滴小球包圍，即只能形成WWOO型乳狀液；而水大于74%74%時，則油的體積小于26%26%，同理即只能形成OOWW型乳狀液。 2021-12-23372 2乳化劑分子空間構型的影響 截面積小的一頭指向分散相，截面積大的一頭指向分散介質，所以一價金屬皂形成OOWW型乳狀液，而二價金屬皂形成WWOO型乳狀

15、液3 3界面張力的影響 乳化劑聚集于界面形成薄膜，若兩相界面張力不等，則使膜彎曲，其凹面一側為界面張力較高的相，高界面張力這側的液體易形成內相。 2021-12-23394 4容器壁性質的影響 親水性強的容器易得OOWW型乳狀液，親油性強的容器易形成WWOO型乳狀液。 （三）、乳狀液的破壞 1、加入表面活性劑 ： 可改變界面的表面張力，使乳濁液轉型,在轉型過程中破乳；用強烈吸附于油水界面的表面活性劑頂替原來的乳化劑產生易于破乳的新膜2、離心：促進乳狀液液滴碰撞聚集3、加電解質：中和乳濁液分散相所帶電荷、增加兩相比重差、鹽析蛋白2021-12-23414、加熱 布朗運動 絮凝 粘度 聚結 膜破裂

16、5、吸附法破乳 吸附介質對油水吸附能力差異引起破乳6、高壓電破乳 擴散雙電層破壞+閾電壓的瞬間聚結作用7、稀釋法 稀釋乳化劑（四）、常用的去乳化劑原理：有高的表面活性足以替代界面上原有的乳化劑碳鏈很短或有分支，形成的新界面膜容易破1. 1.陽離子表面活性劑（1 1）十二烷基三甲基溴化銨（12311231） CHCH3 3(CH(CH2 2) )1010CHCH2 2(CH(CH3 3) )3 3NN+ +Br Br 用于破壞W/OW/O型；帶正電，中和蛋白負電形成沉淀使蛋白質留在水相當中，相界面清晰（2 2）溴代十五烷吡啶（PPBPPB）青霉素提取2021-12-2343+C15H31Br-N

17、2.2.陰離子表面活性劑陰離子表面活性劑 陰離子表面活性劑，如亞油酸鈉、十二烷基磺酸鈉、陰離子表面活性劑，如亞油酸鈉、十二烷基磺酸鈉、石油磺酸鈉等石油磺酸鈉等 3 3其他破乳劑其他破乳劑 如用溴代四烷基吡啶作去乳化劑，因其既易溶于水，如用溴代四烷基吡啶作去乳化劑，因其既易溶于水，又易溶于醋酸丁酯中，既能破壞又易溶于醋酸丁酯中，既能破壞W WO O型，也能破壞型，也能破壞O OW W型乳狀液，比型乳狀液，比PPBPPB破乳完全，用量為破乳完全，用量為0.03%0.03%- -0.05%0.05%。它。它能降低青霉素提取時隨廢液的損失，提高收率。能降低青霉素提取時隨廢液的損失，提高收率。 2021

18、-12-2344二、pHpH的影響1 1、pHpH影響弱酸或弱堿性藥物的分配系數2 2、pHpH也影響藥物的穩(wěn)定性例：用醋酸丁酯提取芐基青霉素，在0 0、pH2.5pH2.5時測得K K表=30=30，K KP P=10=10-2.75-2.75，可求得2021-12-234547101PppH0KK表K 可按下式計算表觀分配系數和水相pHpH的關系： 可得，當pH=4.4pH=4.4時，K K表=1=1。當pHpH4.4pH4.4時，青霉素從醋酸丁酯相轉移到水相，稱為反萃取。 2021-12-234675. 2pHppH010147101PKKK表三、溫度和萃取時間的影響 高溫不穩(wěn)定 高溫時

19、溶劑間互溶度增大 由于鹽析劑與水分子結合，降低了藥物在水中的溶解度，使其易轉入有機相； 鹽析劑降低有機溶劑在水中的溶解度；鹽析劑增大萃余相比重，有助于分相。 2021-12-2347五、溶劑種類、用量及萃取方式 分配系數愈大愈好，若分配系數未知，則可根據“相似相溶”的原則，選擇與藥物結構相近的溶劑； 選擇分離因素大于1 1的溶劑； 料液與萃取溶劑的互溶度愈小愈好；盡量選擇毒性低的溶劑。 溶劑的化學穩(wěn)定性高，腐蝕性低，沸點不宜太高，揮發(fā)性要小，價格便宜，來源方便，便于回收。 2021-12-2348 如潔霉素2020，pH10.0pH10.0時，分配系數（丁醇水）=18=18，根據萃取方式理論收

20、得率的計算方法，得出： 2021-12-2349第三節(jié) 萃取過程和溶劑回收1、攪拌罐2、管式混合器使液體在一定流速下形成湍流狀態(tài)2021-12-2350液體在管道中的流態(tài)：滯流： 同一截面不同點流體平行流動湍流： 不規(guī)則的流動，易于混合影響流態(tài)的因素：管道直徑、流速、密度、粘度2021-12-23513、噴嘴式混和器液體通過噴嘴高速射出，流到噴嘴時，速度增大壓力降低產生真空將另一種流體吸入混合4、氣流攪拌混和罐將空氣通入液體借鼓泡作用攪拌2021-12-2352吸入口出料液噴嘴擴大管圖3-10二、液- -液兩相分離 離心機：利用兩相比重差，在離心力下分離 碟片式離心機、管式離心機、離心萃取機（

21、一）、單組分溶劑的回收 簡單蒸餾：不進行回流，間歇操作適用于回收沸點相差很大的混合溶媒和粗分離。2021-12-2353二、液-液兩相分離離心機2021-12-2354三、溶液回收（一）、單組分溶劑回收簡單蒸餾或精餾2021-12-2355四、回收完全互溶的混和溶劑 并不形成恒沸混和物 如丙酮-丁醇混和溶劑，由于其沸點相差較大（丙酮沸點為56.1，丁醇沸點為117.4），采用精餾方法很易得到純組分。2021-12-2356（二）沸點比較接近組分的分離、低濃度溶劑回收 精餾：多次部分氣化多次部分冷凝2021-12-2357第四節(jié) 雙水相萃取 雙水相萃取技術(two-aqueous phase e

22、xtraction) (two-aqueous phase extraction) ，又稱水溶液兩相分配技術，它利用不同的高分子溶液相互混合可產生兩相或多相系統，靜置平衡后，分成互不相溶的兩個水相，利用物質在互不相溶的兩水相間分配系數的差異來進行萃取的方法，稱為雙水相萃取法。 2021-12-2358優(yōu)點：能保留產物的活性，操作可連續(xù)化，可純化蛋白質25倍。溶解性優(yōu)勢 和 活性優(yōu)勢在萃取的同時可以除去細胞或細胞碎片！無需離心！舉例：-半乳糖苷酶提純 表4-4 P1482021-12-2359高聚物混合分類：互不相容，形成兩相先混合凝聚，再分為兩相，特點兩種高聚物幾乎都分配于一相，另一相幾乎為水

23、。完全互溶2021-12-2360雙水相的形成 如葡聚糖與聚乙二醇按一定比例與水混合，靜置平衡后，分成互如葡聚糖與聚乙二醇按一定比例與水混合，靜置平衡后，分成互不相溶的兩個水相，上相富含不相溶的兩個水相，上相富含PEG，下相富含葡聚糖，下相富含葡聚糖 2021-12-2361各種雙水相系統2021-12-2362 高聚物（P） 高聚物或低聚物（Q） 聚丙二醇 甲基聚丙二醇，聚乙二醇，聚乙烯醇，聚乙烯吡咯烷酮，羥丙基葡聚糖，葡聚糖 聚乙二醇 聚乙烯醇，葡聚糖，聚蔗糖 甲基纖維素 羥甲基葡聚糖，葡聚糖 乙基羥乙基纖維素 葡聚糖 羥丙基葡聚糖 葡聚糖 聚蔗糖 葡聚糖 聚乙二醇 硫酸鎂，硫酸銨，硫酸鈉

24、，甲酸鈉，酒石酸鉀鈉 注意：兩種高聚物之間形成的雙水相并非一定都是液相，其中一項可以是固體或凝膠狀PEG1000 與dextran 形成固態(tài)凝膠相2021-12-2363二、雙水相萃取的基本概念 （一）相圖 相圖右上部為兩相區(qū)，左下部為均相區(qū)，兩相與均相的分界線叫雙節(jié)線。組成位于A A點的系統實際上由位于C C、B B兩點的兩相所組成，BCBC稱為系線。2021-12-2364當系線向下移動時，長度逐漸減小，表明兩相的差別減小，當達到K點時，兩相間差別消失，K點稱為臨界點。 2021-12-2365圖1 A-B-雙水相體系相圖相圖是一根雙節(jié)線, 把均勻區(qū)和兩相區(qū)分隔開來。 當成相組分的配比取在

25、：線的下方時，為均相區(qū)； 曲線的上方時，為兩相區(qū)；在曲線上，則混合后，溶液恰好從澄清變?yōu)闇啙帷?相圖中TMB稱為系線；T代表上相組成；B代表下相組成；同一條系線上各點分成的兩相具有相同的組成，但體積比不同。 VT / VB = BM / MT 上相組成用上相組成用T T點表示，下相組成用點表示，下相組成用B B點表示，由圖點表示，由圖1 1可知上可知上下相所含高聚物有所偏重，上相主要含下相所含高聚物有所偏重，上相主要含B B，下相主要含，下相主要含A A。曲線曲線TCBTCB稱為節(jié)線，直線稱為節(jié)線，直線TMBTMB稱為系線。結線上方是兩相區(qū)，稱為系線。結線上方是兩相區(qū)，下方為單相區(qū)，若配比取在

26、曲線上，則混合后，溶液恰好下方為單相區(qū)，若配比取在曲線上，則混合后，溶液恰好從澄清變?yōu)榛鞚?。從澄清變?yōu)榛鞚帷?021-12-2367組成在系線上的點，分為兩相后，其上下相組成分別為組成在系線上的點，分為兩相后，其上下相組成分別為T T和和B B，T T、B B量的多少服從相圖的杠桿定律。即量的多少服從相圖的杠桿定律。即T T和和B B相質量相質量之比等于系線上之比等于系線上MBMB與與MTMT的線段長度之比。又由于兩相密度的線段長度之比。又由于兩相密度相差很小，故上下相體積之比也近似等于系線上相差很小，故上下相體積之比也近似等于系線上MBMB與與MTMT線線段長度之比。段長度之比。2021-1

27、2-2368在系線上所有點的總濃度不同，但是均分成上下相的組成是相同的，在系線上所有點的總濃度不同，但是均分成上下相的組成是相同的，只是上下相的體積比不同，系線越長上下相的差別越大。只是上下相的體積比不同，系線越長上下相的差別越大。 （二）分配系數 在雙水相系統中，溶質與相介質的作用復雜：有氫鍵、離子鍵、疏水作用、范德華力、構象效應等影響分配系數的因素包括很多，如粒子大小、疏水性、表面電荷、粒子或大分子的構象、溫度等，這些因素微小的變化可導致分配系數較大的變化，因而雙水相萃取有較好的選擇性。2021-12-2370分配系數K K與溶質的濃度和相體積比無關，主要取決于相系統的性質、溶質表面性質和

28、溫度： btCCK 2021-12-2371三、影響雙水相萃取的因素 （一）、成相高聚物的分子量 一般原則: :對于給定的相系統，如果一種高聚物被低分子量的同種高聚物所代替，被萃取的大分子物質, ,如蛋白質、核酸、細胞粒子等，將有利于在低分子量高聚物一側分配。 2021-12-2372即當成相高聚物濃度、鹽濃度、溫度等其他條件不變時，被分配蛋白易被系統中低分子量的高分子吸引而被高分子鏈的高聚物排斥！PEG分子量增大，或Dextran 分子量減小則蛋白的K減小2021-12-2373 但是但是K K主要取決于被分離物質的分子量！主要取決于被分離物質的分子量！ 小分子物質小分子物質K K受高聚物分

29、子量的影響較小受高聚物分子量的影響較小 如以如以DextranDextran 500( 500(MWMW 500 000) 500 000)代替代替DextranDextran 40 40（MWMW 40 40 000000）, ,即增大下相高聚物的分子量，被萃取的低分子量物即增大下相高聚物的分子量，被萃取的低分子量物質如細胞色素質如細胞色素C C分配系數增加并不顯著。然而，被萃取的分配系數增加并不顯著。然而，被萃取的大分子量物質，如過氧化氫酶的分配系數可增大到原來的大分子量物質，如過氧化氫酶的分配系數可增大到原來的6767倍。倍。2021-12-2374（二）成相聚合物濃度 界面張力 一般來

30、說，雙水相萃取時，如果相系統組成位于臨界點附近，則蛋白質等大分子的分配系數接近于1 1。高聚物濃度增加，系統組成偏離臨界點，蛋白質的分配系數也偏離1 1，即K K1 1或K K1 1 2021-12-2375（三）、電化學分配 鹽類的影響 鹽對帶電大分子的分配影響很大。各種鹽的分配系數存在著微小的差異，產生了相間電位。由于蛋白質等大分子在水溶液中常帶有電荷，相間電位造成的靜電力能影響所有帶電大分子和帶電細胞粒子在兩相中的分配。例如，DNADNA萃取時，離子組分微小的變化可使DNADNA從一相幾乎完全轉移到另一相。2021-12-2376（四）、疏水效應 選擇適當的鹽組成，相系統的電位差可以消失

31、。排除了電化學效應后，決定分配系數的其它因素，如粒子的表面疏水性能即可占主要地位。成相高聚物的末端偶聯上疏水性基團后，疏水效應會更加明顯，此時，如果被分配的蛋白質具有疏水性的表面，則它的分配系數會發(fā)生改變。 2021-12-2377（五）、溫度及其它因素 溫度的影響是間接的，它主要影響相的高聚物組成，只有當相系統組成位于臨界點附近時，溫度對分配系數才具有較明顯的作用。 pHpH對酶的分配系數也有很大關系，特別是在系統中含有磷酸鹽時，由于pHpH的變化會影響磷酸鹽是一氫化物還是二氫化物磷酸鹽的存在，而一氫化物磷酸鹽對界面電位有明顯的影響。 2021-12-2378DextranDextran、F

32、iCollFiColl( (聚蔗糖 )、淀粉、纖維素等高聚物具有光學活性, ,它們應該可以辨別分子的D D、L L型。因此，對映體分子在上述高聚物相系統中具有不同的分配特征。同樣，一種蛋白質對D D或L L型能選擇性地結合而富集于一相中，可將此用于手性分配。例如，在含血清白蛋白的相系統中，D D、L L型色氨酸可獲得分離。 2021-12-2379四、雙水相萃取的應用 雙水相系統平衡時間短，含水量高，界面張力低，為生物活性物質提供了溫和的分離環(huán)境。它還具備操作簡便、經濟省時、易于放大。據報道，系統可從10ml10ml直接放大到1m1m3 3規(guī)模（10105 5倍）, ,而各種試驗參數均可按比例

33、放大，產物收率并不降低。表4-7 4-7 P1532021-12-2380例如PEG-PEG-DextranDextran( (右旋糖酐）系統特別適用于從細胞勻漿液中除去核酸和細胞碎片。系統中加入0.1mol/L 0.1mol/L NaClNaCl可使核酸和細胞碎片轉移到下相（DextranDextran相）, ,產物胞內酶位于上相，分配系數為0.11.00.11.0。選擇適當的鹽組分，經一步或多步萃取，可獲得滿意的分離效果。如果NaClNaCl濃度增大到25mol/L25mol/L，幾乎所有的蛋白質、酶都轉移到上相，下相富含核酸。 2021-12-2381五、雙水相萃取技術的發(fā)展 （一）、廉

34、價雙水相體系的開發(fā)（一）、廉價雙水相體系的開發(fā) 變性淀粉變性淀粉PPT PPT 代替代替DextranDextran: :蛋白溶解度大，粘度小，蛋白溶解度大，粘度小，價格便宜價格便宜（二）、雙水相親和分配（二）、雙水相親和分配 （三）、液體離子交換劑（三）、液體離子交換劑 ( liquid ion exchanger) ( liquid ion exchanger) 如用如用PEG6000-(HPEG6000-(H2 2POPO4 4) )4 4來分離純化干擾素時，其分配來分離純化干擾素時，其分配系數可高達系數可高達170170，而雜蛋白的分配系數只有，而雜蛋白的分配系數只有0.040.04。

35、值值為為42504250，這是一般方法所不能達到的。，這是一般方法所不能達到的。 2021-12-2382第五節(jié) 反膠束萃取反膠束（reversed micellereversed micelle），也稱反膠團或反微團，是表面活性劑分散在連續(xù)的有機相中自發(fā)形成的納米尺度的一種聚集體。 2021-12-2383一、基本原理表面活性劑溶于非極性溶劑中，并使其濃度超過臨界膠束濃度，便會在有機溶劑內形成聚集體，非極性基團在外，極性基團則排列在內，形成一個極性核，此極性核具有溶解極性物質的能力。2021-12-2384當含有此種反膠束的有機溶劑與蛋白質的水溶液接觸后，蛋白質及其他親水性物質能夠溶于極性核

36、內部的水中，由于周圍的水層和極性基團的保護，蛋白質不與有機溶劑接觸，從而不會造成失活。2021-12-23852021-12-23862021-12-2387二、反膠束體系 在反膠束萃取的早期研究中多用季胺鹽，目前用得最多的是AOTAOT，其化學名為丁二酸乙基己基酯- -磺酸鈉。具有雙連，極性基團小，形成反膠束不需要助表面活性劑 ，形成的反膠束大，利于蛋白進入2021-12-2388 表面活性劑 有機溶劑 AOT n-烴類（C6C10）異辛烷，環(huán)己烷，四氯化碳，苯 CTAB 乙醇/異辛烷，己醇/辛烷，三氯甲烷/辛烷 TOMAC 環(huán)己烷 Brij60 辛烷 Triton X 己醇/環(huán)己烷 磷脂酰

37、膽堿 苯，庚烷 磷脂酰乙醇胺 苯，庚烷 三、反膠束萃取過程 反膠束選擇性分離目標蛋白質包括兩個過程: :萃取過程(forward (forward extraction)extraction)和反萃取過程(backward extraction)(backward extraction)。萃取過程: :目標蛋白質從主體溶液轉移至反膠束溶液中的過程；反萃取過程: :目標蛋白質從反膠束溶液中轉移至第二水相( (或以固體的形式游離出來) )的過程。這些過程可連續(xù)操作，反膠束可在兩套系統中循環(huán)。 2021-12-2389反膠束相混合器1分離器1混合器2分離器2進料前萃取后萃取出料四、影響因素 1. 1

38、.表面活性劑的種類 單一反膠團體系：局限于小分子蛋白、肽和氨基酸的提取。單一反膠團體系混合反膠團體系一般用陰離子表面活性劑和卵磷脂配伍AOT/AOT/卵磷脂2.2.水相pHpH值 決定蛋白質表面帶電基團的離子化狀態(tài), ,與表面活性劑的頭部基團有相互作用調節(jié)pHpH使蛋白質的靜電荷與表面活性劑極性頭部，電性相反。溫度 T T高，水溶性下降，先低溫反膠團萃取再體高溫度排水濃縮。2021-12-2391離子強度 降低帶電蛋白與反膠束極性基團的相互作用,并導致高離子強度下反膠束顆粒變小親和反膠束萃取 導入親合配基,提高萃取率和選擇性2021-12-2392五、應用舉例（一）蛋白質類藥物 如蛋白酶、脂肪

39、酶等（二）、氨基酸 親水性不同, ,疏水氨基酸主要在反膠束界面; ;親水性氨基酸在反膠束內部極性水中 （三）、抗生素 對糖肽類抗生素分離具有一定優(yōu)勢。（四）、核酸 2021-12-2393第六節(jié) 超臨界流體萃取法 超臨界流體（supercritical fluid supercritical fluid ，簡稱SCFSCF）萃取技術，又稱壓力流體萃取、超臨界氣體萃取、臨界溶劑萃取等，是利用處于臨界壓力和臨界溫度以上的一些溶劑流體所具有特異增加物質溶解能力來進行分離純化的技術。 2021-12-2394美國泰爾公司美國泰爾公司CO2超臨界萃取設備超臨界萃取設備一、基本原理 當氣體物質處于其臨界溫度當氣體物質處于其臨界溫度( (TcTc) )和臨界壓力和臨界壓力(Pc)(Pc)以上以上時，不會凝縮為液體，只是密度增大，具有許多特殊時，不會凝縮為液體，只是密度增大，具有許多特殊的物理化學性質：的物理化學性質：流體的密度接近于液體的密度流體的密度接近于液體的密度, ,粘度接近于氣體；在臨粘度接近于氣體；在臨界點附近界點附近, ,超臨界流體的溶解度對溫度和壓力的變化非超臨界流體的溶解度對溫度和壓力的變化非常敏感；常敏感；2021-12-23962021-12-2397利用COCO2 2作為萃取劑主要有以下優(yōu)點: : (1) (1) 二氧化碳超臨界溫度(