生物制品分离制备技术实验指导 - 沈阳农业大学网络教学平台

实 验 三双 水 相 萃 取 糖 化 酶一 、 实 验 目 的1. 通 过 实 验 使 学 生 了 解 双 水 相 萃 取 在 生 物 活 性 物 质 提 取 中 的 重 要 作 用 ;2. 加 深 对 分 配 系 数 K、 相 比 R、 收 率 Y 等 基 本 概 念 的 认 识 及 相 图 的 制 作 ;3. 掌 握 液 液 萃 取 中 基 本 实 验 技 术 ;二 、 实 验 原 理双 水 相 现 象 是 当 两 种 聚 合 物 或 一 种 聚 合 物 与 一 种 盐 溶 于 同 一 溶 剂 时 , 由 于 聚 合 物 之 间或 聚 合 物 与 盐 之 间 的 不 相 溶 性 , 使 得 聚 合 物 或 无 机 盐 浓 度 达 到 一 定 值 时 , 就 会 分 成 不 相 溶的 两 相 , 因 使 用 的 溶 剂 是 水 , 因 此 称 为 双 水 相 。原 则 上 , 无 论 是 天 然 的 还 是 合 成 的 亲 水 聚 合 物 , 绝 大 多 数 在 与 另 一 种 聚 合 物 水 溶 液 混合 时 , 都 可 分 成 两 相 , 构 成 双 水 相 体 系 , 几 种 典 型 的 双 水 相 系 统 见 表 一 。 通 过 溶 质 在 相 间分 配 系 数 的 差 异 而 进 行 萃 取 的 方 法 称 为 双 水 相 萃 取 。表 一几 种 典 型 的 双 水 相 系 统聚 丙 二 醇聚 乙 二 醇硫 酸 葡 聚 糖 钠 盐羧 甲 基 葡 聚 糖 钠 盐羧 甲 基 葡 聚 糖 钠 盐聚 乙 二 醇聚 乙 二 醇 , 聚 乙 烯 醇 , 葡 聚 糖 (Dex), 羟 丙 基 葡 聚 糖聚 乙 烯 醇 , 葡 聚 糖 (Dex), 聚 乙 烯 吡 咯 烷 酮聚 丙 烯 乙 二 醇甲 基 纤 维 素羧 甲 基 纤 维 素 钠 盐磷 酸 钾 , 硫 酸 铵 , 硫 酸 钠 , 硫 酸 镁 , 酒 石 酸 钾 钠双 水 相 萃 取 技 术 是 分 离 纯 化 蛋 白 质 混 合 物 等 生 物 大 分 子 的 有 效 方 法 。 双 水 相 系 统 通 常是 由 水 溶 性 的 两 种 聚 合 物 组 成 或 一 种 水 溶 性 聚 合 物 与 一 种 盐 组 成 , 其 中 水 占 有 较 大 的 比 例(70-95%), 相 对 于 传 统 溶 剂 萃 取 来 说 , 双 水 相 萃 取 的 最 大 优 势 在 于 双 水 相 体 系 可 为 生 物活 性 物 质 提 供 一 个 温 和 的 活 性 环 境 , 因 而 可 在 萃 取 过 程 中 保 持 生 物 物 质 的 活 性 和 构 象 , 而且 双 水 相 技 术 具 有 处 理 量 大 、 能 耗 低 、 易 连 续 化 操 作 和 工 程 放 大 等 优 点 ; 在 蛋 白 质 、 酶 、核 酸 等 生 物 大 分 子 的 分 离 纯 化 等 方 面 受 到 广 泛 重 视 , 是 一 种 有 发 展 潜 力 的 易 于 工 业 化 应 用的 生 物 分 离 技 术 。生 物 大 分 子 在 双 水 相 上 相 和 下 相 的 浓 度 比 被 定 义 为 分 配 系 数 (K=C t /C b )。 在 双 水 相 系统 中 有 许 多 因 素 影 响 分 配 系 数 , 包 括 系 统 本 身 的 因 素 如 系 统 组 成 、 聚 合 物 分 子 量 、 聚 合 物浓 度 、 盐 和 离 子 强 度 、pH 等 , 以 及 目 标 产 物 的 性 质 如 疏 水 作 用 、 电 荷 、 分 子 量 等 , 利 用双 水 相 技 术 , 通 过 大 量 实 验 研 究 , 可 以 获 得 特 定 蛋 白 质 和 生 物 大 分 子 的 最 适 宜 分 离 的 相 系统 和 最 优 分 配 的 。 在 生 化 分 离 中 得 到 广 泛 应 用 的 双 水 相 体 系 有 : 聚 乙 二 醇 (PEG)/ 葡 聚 糖5