反胶束萃取方法步骤
随着基因工程和细胞工程的发展，尽管传统的分离方法 （如溶剂萃取技术）已在抗生素等物质的生产中广泛应 用，并显示出优良的分离性能，但它却难以应用于蛋白 质的提取和分离。其主要原因有两个：一是被分离对 象—蛋白质等在40~50℃便不稳定，开始变性，而且绝大 多数蛋白质都不溶于有机溶剂，若使蛋白质与有机溶剂 接触，也会引起蛋白质有变性；二是萃取剂问题，蛋白 质分子表面带有许多电荷，普通手离子缔合型萃取剂很 难奏效。因此研究和开发易于工业化的、高效的系列化 物质分离方法已民为当务之急。反胶束萃取法就是在这 一背景下发型起来的一种新型分离技术。
当W0超过60（最大含水量）时，透明的反胶束溶液将 变浑浊，并发生分相。对于季铵盐形成的反胶束， W0一般小于3。在列平衡水相存在的情况下，W0可以 人为地在一定范围内调节。
9.2 反胶束萃取蛋白质的基本原理
9.2.1 三元相图及萃取蛋白质 对一个由水、表面活性剂和非极性有机
溶剂构成的三元系统，存在有多种共存 相，可用三元相图表示，如图10.5是水AOT-异辛烷系统的相图示例。
由于实验方法不同，所得的CMC值往往给于完全一致， 但是突变点总是落在一个很窄的浓度范围内，故用 CMC范围来表示更为方便。
表9.2是几种类型表面活性剂的CMC值，可以看出， CMC值与活性剂的结构有一定的联系。在非极性溶剂 中CMC值的变化范围是
1.0×10-4~1.0×10-3mol/L。
9.1.3 胶束与反胶束的形成
9.2.3 蛋白质溶入反胶束溶液的推动力与 分配特性
9.2.3.1 推动力 蛋白质溶入反胶束溶液的推动力主要包
括表面活性剂与蛋白质的静电作用力和 位阻效应。
（1）静电作用力
在反胶束萃取体系中，表面活性剂与蛋白质都是带电 的分子，因此静电相互作用肯定是萃取过程中的一种 推动力。其中一个最直接的因素是pH值，它决定了蛋 白质带电基团的离解速率及蛋白质的净电荷。
约为1nm，因此从几何角度来看，这一临界值是
合理的。
通常，反胶束溶液在W0>40，两相间界面 张力<0.2mN/m时，系统就不稳定了，因
此能用的反胶束最大半径Rm=6nm，所以 反胶束萃取适用于相对分子质量低于
100000（r=5nm）的蛋白质分子。
9.2.3.2 反胶束萃取中蛋白质的分配特性
当pH=pI时，蛋白质呈电中性；pH<pI时,蛋白质带正电 荷；pH>pI时，蛋白质带负电荷，即随着pH的改变， 被萃取蛋白质所带电荷的符号和多少是不同的。
因此，如果静电作用是蛋白质增溶过程的主要 推动力，对于阳离子表面活性剂形成的反胶束 体系，萃取只发生在水溶液的pH>pI时，此时蛋 白质与表面活性剂极性头间相互吸引，而pH<pI 时，静电排斥将抑制蛋白质的萃取，对于阴离 子表面活性剂形成的反胶束体系，情况正好相 反。
蛋白质进入反胶束溶液是一种协同过程，即在宏 观两相（有机相和水相）界面的表面活性剂层， 同邻近的蛋白质发生静电作用而变形，接着在两 相界面形成了包含有蛋白质的反胶束，此反胶束 扩散有机相中，从而实现了蛋白质的萃取，其萃 取过程和萃取后的情况见图10.6。
改变水相条件（如pH值和离子种类及其强度等） 又可使蛋白质由有机相重新返回水相，实现反萃 取过程。
1977年，瑞士的Luisi等人首次提出用反胶束萃取蛋白 质，但并未引起人们的广泛注意。直到80年代，生物 学家们才开始认识到其重要性，荷兰的Van’t Riet和 Dekker、美国的Gokelen和Hatton首先进行了反胶束萃 取蛋白质的研究。近年来该项研究已在国内外深入展
开，从所得结果来看，反胶束萃取具有成本低、溶剂
在反胶束萃取蛋白质的研究中，用得最多 的 是 阴 离 子 表 面 活 性 剂 AOT （AerosolOT），其化学名为丁二酸-2-乙 基已基酯磺酸钠，结构式见图10.1。
这种表面活性剂容易获得，其特点是具有双链， 极性基团较小，形成反胶束时不需加助表面活性 剂，并且所形成的反胶束较大，半径为170nm， 有利于大分子蛋白质进入。
常使用的阳离子表面活性剂名称和结构如下：
– CTAB （cetyl-trimethyl-ammonium bromide） 溴化十六烃基三甲胺
– DDAB（didodecyldimethyl ammonium bromide） 溴化十二烷基二甲铵
– TOMAC（trioctylmethyl ammonium chloride） 氯化三辛基甲铵
实际上，似乎存在着一个临界水含量W临，当 W0>W临，水含量对蛋白质萃取充影响很小，而 当W0<W临时萃取率急剧下降。例如在CTAB-正 已醇-正辛烷系统萃取BSA实验时得到W临≈30， 由式（10.1）计算出Rm=4.48nm（取a0=0.6nm2）， BSA的流体力学半径r=3.59nm，再考虑水壳厚度
此外，离子型表面活性剂的反离子并不都固定在反 胶束表面，对于AOT反胶束，约有30%的反离子处 于解离状态，同时，在反胶束“水池”内的离子和 主体于水相中的离子会进行交换，这样，在萃取时 会同蛋白质分子竞争表面活性剂离子，从而降低了 蛋白质和表面活性剂的静电作用力。
另一种解释则认为离子强度（盐浓度）影响蛋白质 与表面活性剂极性头之间的静电作用力是由于离解 的反离子在表面活性剂极性头附近建立了双电层， 称为德拜屏蔽，从而缩短了静电吸引力的作用范围， 抑制了蛋白质的萃取，因此在萃取时要发尽量避免 后者的影响。
9.2.2 “水壳”模型 （Water-shell Model）
反胶束系统中的水通常可分为两部分， 即结合水和自由水。结合水是指位于反 胶束内部形成水池的那部分水：自由水 即为存在于水相中的那部分水。蛋白质 在反胶束内的溶解情况，可用水壳模型 作解释：大分子的蛋白质被封闭在“水 池中”，表面也存在一层水化层与胶束 内表面分隔开，从而使蛋白质不与有机 溶剂直接接触。
（2）位阻效应 许多亲水性物质、如蛋白质、核酸及氨基酸等，都可
以通过溶入反胶束“水池”来达到它们溶于非溶剂中 的目的，但是反胶束“水池”的物理性能（大小、形 状等）及其中水的活度是可以用W0的变化来调节的， 并且影响大分子如蛋白质的增溶或排斥，达到选择性 萃取的目的，这就是所谓的位阻效应。
反 胶 束 萃 取 中 的 W0 ， 随 表 面 活 性 剂 的 HLB增大而提高，对于离子型表面活性 剂，还与极性头所处环境的介电性能有 关，水溶液的介电常数K有影响，如下式 所示：
许多反胶束萃取的实验研究已经表明，随着W0的降低， 蛋白质的萃取率也减少，说明确实存在一定的位阻效 应。如有人用正已醇作助表面活性剂与CTAB一起形成 混合胶束来萃取牛血清蛋白（BSA），由于正已醇会 使池内溶液的ε减少从而使HLB减小，因此W0变小，使 BSA的萃取率降低，由于醇分子不带电荷，所以正已 醇含量对萃取率的影响，不可能是静电作用，而只有 是位阻效应（W0变化）所引起的。
9.1 反胶束溶液形成的条件和特性
反胶束溶液是透明的、热力学稳定的系统。 反胶束（reversed micelle）是表面活性剂 分散于连续有机相中一种自发形成的纳米 尺度的聚集体，所以表面活性剂是反胶束 溶液形成的关键，应该首先介绍。
9.1.1 表面活性剂
表面活性剂是由亲水憎油的极性基团和亲 油憎水的非极性基团两部分组成的两性分 子，可分为阴离子表面活性剂、阳离子表 面活性剂和非离子表面活性剂，它们都可 用于形成反胶束。常用的表面活性剂及相 应的有机溶剂见表10.1。
反胶束萃取过程的分配特性不仅取决于起始两相联系 结构和性能，并且随着蛋白质进入反胶束还会使反胶 束的结构发生变化，所以定量分子热力学模型的建立 既复杂又困难。根据上面介绍的“水壳”结构模型， 可提出一种唯象热力学模型。
假设一分子的蛋白质P与n个空胶束M作用，形成了蛋 白质-胶来自配合物PMn，其化学平衡式可写为：
当含有此种反胶束的有机溶剂与蛋白质的水溶 液接触后，蛋白质及其他亲水物质能够通过螯 合作用进入此“水池”，由于周围水层和极性 基团的保护，保持了蛋白质的天然构型，不会 造成失活。蛋白质的溶解过程和溶解后的情况 示意于图10.4中。
9.1.4 反胶束的形状与大小
从上可知，用于萃取蛋白质等生化物质的胶束是反胶束， 反胶束的形状通常为球形，也有人认为是椭球形或棒形； 反胶束的半径一般为10~100nm，可由理论模型推算， 计算公式如下：
Rm 3W0 MW / aau N a W
式中 MW、ρW分别为水的相对分子质量和密度；Na为 阿伏伽德罗常数； aau为表面活性剂，在室温下， aau=0.5~0.7nm，并可近似认为是一常数；
W0为每个反胶束中水分子与表面活性剂 分子数值的比值，假定表面活性剂全用 于形成反胶束并忽略有机溶液中的游离 水、则W0等于反胶束溶液中水与表面活 性剂的摩尔浓度比值：
水壳模型很好地解释了蛋白质在反胶束内的状况， 其间接证据较多，
①从似弹性光散射的研究证实在蛋白质分子周围至少存 在一个单分子的水层；
②a-糜蛋白酶在胶束中的荧光特性与主体水中很相像； ③反胶束中酶所显示的动力学特性接近于主体水中等，
这些事实都有力地支持了水壳模型。
此外，尚有几种别的解释模型，但以水壳模型证 据最多，也最为常用。
P nM PM n
反应达到平衡时，其平衡常数Ka为：
W0≈[H2O]/[Surfactant]。
在反胶束溶液与水相平衡的情况下，W0值取决 于表面活性剂的种类、助表面活性剂、水相中 盐的种类和浓度等等。
对AOT/异辛烷/H2O体系
当W0=50时，反胶束的流体力学半径为18nm，每个反 胶束中的表面活性剂分子数为1380，而极性核表面 的AOT分子的有效极性基团面积可达0.568nm2。
将阳离子表面活性剂如CTAB溶于有机溶 剂形成反胶束时，还需加入一定量的助 溶剂（助表面活性剂）。
反胶束的必要几何条件是堆砌率
(V/L)/a0>1
第4章 反胶束萃取
其中：W0为有机相中水与表面活性剂的摩尔比， 即含水率。
生物分离工程前沿技术
表面活性剂为模板制备介孔硅材料
生物分离工程前沿技术
生物分离工程前沿技术
生物分离工程前沿技术
反胶团的溶解作用
反胶团溶解蛋白质的 形式，有人提出四种 模型：
水壳模型； 蛋白质分子表面疏水区 域直接与有机相接触； 蛋白质吸附于反胶团内 壁； 蛋白质疏水区与几个反 胶团的表面活性剂疏水 尾相互作用，被几个小 反胶团“溶解”。 对亲水性蛋白质，普遍 接受水壳模型。
生物分离工程前沿技术
生物分离工程前沿技术
3.4 反胶团萃取操作
多步Байду номын сангаас歇混合－澄清萃取操作
生物分离工程前沿技术
连续循环萃取－反萃取操作
萃取
反萃取
料液
产物1
反萃液
产物2
生物分离工程前沿技术
3.5 反胶束萃取蛋白质的应用
从发酵液中提取细胞外酶
直接提取细胞内酶
从植物中同时提取油和蛋白质 油溶于有机相，蛋白质进入内水相 纯化和分离蛋白质
生物分离工程前沿技术
反胶团萃取应用实例
反胶束萃取氨基糖苷类抗生素
阴离子表面活性剂：二—2—乙基己基磷酸钠 (NaDEHP)：
助表面活性剂：磷酸三丁酯(TBP)
正向与逆向转移的机制
– 正向转移 氨基糖苷类可被萃取入反胶束的含水内核，这 种萃取是胶束内壁与氨基糖苷类分子之间静电引力相互作 用的结果； – 逆向转移 由于形成表面活性小很多且极易溶于有机相中 的Ca(DEHP) 2 致使反胶束破裂，氨基糖苷类分子又返回水 相。
生物分离工程前沿技术
第3章 反胶团萃取 3.1 概述 传统液液有机溶剂萃取的缺点
反胶束萃取
水相pH ， 蛋白质pI
当蛋白质与表面活性剂 电荷相反时，易溶于反 胶束，分配系数较大。 否则，蛋白质不溶于反 胶团
蛋白质在反胶 团中溶解
在两相间的分配系数
4.3.2 位阻效应 许多亲水性物质，如蛋白质、核酸及氨基酸 等生物大分子的分子较大，当反胶团直径较小 时，会对蛋白质产生空间排阻作用，从而使蛋 白质在反胶团中的溶解度降低，这种现象称为 位阻效应。 反胶团的“水池”直径受含水率W的调节， 当水溶液中盐浓度较高时，无机盐对反胶团产 生脱水作用，使W下降，反胶团尺度减小，位阻 效应加强，蛋白质的萃取率明显降低。
何谓胶团、反胶团 • 反胶团是指当油相中 表面活性剂的浓度超 过临界胶束浓度后,其 分子在非极性溶剂中 自发形成的亲水基向 内、疏水基向外的具 有极性内核(polarcore) 的多分子聚集体
反胶团萃取
• 反胶团是表面活性剂分子溶 于非极性溶剂中自发形成的 聚集体 ,其中表面活性剂的 极性头朝内而非极性头朝外 与有机溶剂接触。 • 反胶团内可溶解少量水而形 成微型水池，蛋白质进入微 水池中，可随反胶团转入有 机溶剂，但不与有机溶剂直 接接触，反胶团萃取就是利 用这一特性进行蛋白质分离 的方法，反胶团溶液是宏观 上透明均一的热力学稳定体 系。
5.2离子强度对萃取率的影响
a.离子强度增大后，反胶束内表面的双电层变薄，
减弱了蛋白质与反胶束内表面之间的静电吸引， 从而减少蛋白质的溶解度； •b.反胶束内表面的双电层变薄后，也减弱了表面 活性剂极性基团之间的斥力，使反胶束变小，从 而使蛋白质不能进入其中； •c.离子强度增加时，增大了离子向反胶束内“水 池”的迁移并取代其中蛋白质的倾向，使蛋白质 从反胶束内被盐析出来； •d.盐与蛋白质或表面活性剂的相互作用，可以改 变溶解性能，盐的浓度越高，其影响就越大
反胶束萃取蛋白质的过程
反胶束萃取蛋白质的过程嘿，你知道吗？在生物科技这个神奇的领域里，有一种超酷的技术叫反胶束萃取蛋白质。
这就像是一场微观世界里的寻宝游戏，只不过宝藏是那些对我们超级重要的蛋白质。
我先给你讲讲啥是反胶束吧。
想象一下，你有一堆小小的、圆圆的东西，就像一个个微型的气球。
这些小气球的外皮是一种特殊的物质，它们的里面呢，可以包裹住东西。
这就是反胶束啦。
反胶束存在于有机溶剂当中，就像一群小气球在油的海洋里漂浮着。
这些小气球的外皮，也就是表面活性剂分子，它们很特别，一头亲水，一头疏水。
亲水的那头就像一个个小手臂，伸在外面，对水很友好；疏水的那头呢，就躲在里面，不喜欢水，喜欢油。
那怎么用这个反胶束来萃取蛋白质呢？这可就有意思了。
咱们就假设有个叫小李的科学家，他在实验室里就捣鼓这个事儿。
小李先得把这个反胶束的溶液准备好。
这就好比是准备好装宝藏的小盒子。
他得小心翼翼地调配溶液的浓度啊、酸碱度啊这些东西。
要是浓度不对，那就像是盒子的大小不合适，可能就装不下蛋白质这个大宝贝了。
酸碱度不合适呢？那就更糟糕了，就好像盒子里面有刺，会把蛋白质给弄坏的。
当这个反胶束溶液准备好了，就到了关键的一步——让蛋白质和反胶束接触。
这时候，就像是把蛋白质这个小客人带到了满是小盒子的房间里。
蛋白质在水溶液里，而反胶束在有机溶剂里，这就像是两个不同的世界。
可是呢，奇迹就发生在这个接触的瞬间。
蛋白质周围都是水，而反胶束外面那些亲水的小手臂，就像是热情的迎宾员。
它们看到蛋白质周围的水，就说：“嘿，水朋友，快带着你的伙伴蛋白质到我们这儿来呀。
”然后呢，蛋白质就被这些亲水的部分吸引着，慢慢地靠近反胶束。
这感觉就像是被一群友好的小精灵拉着，一步步走向那个神秘的小盒子。
一旦蛋白质靠近了反胶束，就会发生更奇妙的事儿。
反胶束会把蛋白质包裹起来，就像把宝贝小心翼翼地装进盒子里，然后关上门。
这个时候，蛋白质就从水溶液里转移到了有机溶剂里。
你说神奇不神奇？这就好比是把一条在水里游的鱼，一下子放到了一个透明的保护球里，然后这个保护球又能在油里漂浮了。
综合性实验五 用反胶束萃取技术提取胰蛋白酶
实验五用反胶束萃取技术提取胰蛋白酶目录1前言2 实验I3 实验II4 结论5 参考文献1 前言反胶束是表面活性剂在有机溶剂中自发形成的纳米尺度的一种聚集体。
表面活性剂是由亲水的极性头和疏水的非极性尾两部分组成的分子。
在反胶束系统中，表面活性剂的非极性尾端指向有机溶剂，极性头向内排列形成一个极性核，溶解水后形成“水池”(waterp001)。
此“水池”可以增溶蛋白质等大分子。
上世纪70年代开始，瑞士的Luisi等首次提出了用反胶束萃取蛋白质。
反胶束萃取具有成本低，可以重复利用的优点，所以具有广阔的工业应用前景。
目前，国内外对反胶束技术的研究取得了很大的进展。
Cortez等用CTAB反胶束体系从季也蒙假丝酵母组织中分离提取木糖还原酶，回收率近100％。
Su等从牛乳清中分离得到90％纯度的IgG。
FerreimMJ使用反胶束萃取技术成功地从黑曲霉中提取葡萄糖氧化酶。
2 实验I 反胶束萃取法提取胰蛋白酶的工艺研究2.1 实验目的和要求2.2 实验原理2.3 实验器材与试剂2.4 操作步骤2.4.1 反胶束相系统的萃取操作1不同pH值对萃取的影响（1）萃取。
分别吸取不同pH值的酶溶液和等体积含15%.............胰蛋白酶充分转移至反胶束团中。
（2）离心并测定酶活。
将充分混合的……………………….按下式计算萃取率：萃取率（E）=2不同KCl离子强度对萃取的影响（1）萃取。
分别吸取不同KCl浓度的酶溶液和等体积含15%.............胰蛋白酶充分转移至反胶束团中。
（2）离心并测定酶活。
方法同上。
2.4.2 反胶束相系统的反萃取操作（1）反萃取。
在萃取离心后的上层有机相………….使胰蛋白酶转入水相。
（2）离心并测定反萃液酶活。
按下式计算反萃率：反萃率(E’)=2.5 结果与讨论2.5.2 pH值对萃取和反萃取的影响在通常情况下，pH值对反胶束的萃取和反萃皆有很显著的影响，研究者们也经常通过pH值的调节以达到提高萃取率和反萃取率的目的。
反胶束萃取生物大分子
反胶束萃取生物大分子
反胶束萃取是一种常见的生物大分子提取方法，可以从多种材料中分离、纯化和提取多种生物大分子，如DNA、蛋白质和核酸。
反胶束萃取的原理是，放大基质和活性酶的杂质并将胞壁和外膜的大分子包裹层断裂。
首先，将所需材料放入离心机，以获取细胞裂解液。
其次，将细胞裂解液添加到预先安装在管壁上的危险动物Lysing（Matrix）结构中，可以将细胞内的大分子从细胞萃取出来。
第三步，将细胞质液中的细胞内分子添加到反相磁力混合器中，使用滚筒运动的模式进行混合，以充分发挥细胞内物质的杂化作用。
第四步，将细胞质液添加到安装在100％乙醇中的8.5％亚胺溶剂中，使DNA、蛋白质和核酸从细胞中萃取出来。
此外，添加一定量的固定盐可以有效抑制反胶束萃取中非特异性酶的反应，有效提高生物大分子（DNA）的分离纯化率。
总而言之，反胶束萃取是一种有效提取大分子的简单而有效的方法，且模式简单方便。
它不仅能够提供高纯度的大分子，还能在较短的时间内获得满意的结果。
反胶束萃取的原理(一)
反胶束萃取的原理(一)反胶束萃取定义反胶束萃取（Reverse Micelle Extraction）是一种利用胶束的特殊结构，将一种化学物质从水相转移到油相中的分离技术。
胶束结构胶束是由一种或多种表面活性剂分子在溶液中形成的微小结构，它具有以下特征：•头部亲水性，尾部亲油性•在适当条件下，表面活性剂分子自组装形成球形、柱形等微小结构•表面活性剂分子排列方式决定胶束内部空间反胶束萃取原理当一种化学物质在水相中与表面活性剂分子相互作用时，会形成一种被包裹在胶束内部的胶束化合物。
这时，通过调节表面活性剂浓度，可以使胶束化合物在胶束内部达到热力学平衡状态。
在接下来的操作中，我们将油相注入水相中，萃取胶束化合物。
当油相中含有胶束化合物时，胶束分离出来，在油相中被稳定的悬浮。
这一过程就是反胶束萃取。
应用反胶束萃取技术在生物化学、药物化学、工业化学等领域中得到广泛应用。
例如，可以通过反胶束萃取将酶从水相中萃取到油相中，从而达到酶的分离和纯化；也可以利用反胶束萃取将有机物从废水中萃取出来。
结论反胶束萃取技术是一种利用胶束特殊结构，实现化学物质转移的分离技术。
在实际应用中，要根据反胶束萃取原理选择合适的表面活性剂和操作条件，以达到最佳分离效果。
实验步骤反胶束萃取实验步骤如下：1.准备含有目标化学物质的水相溶液。
2.选择合适的表面活性剂和油相，并在适当条件下，将表面活性剂分子自组装形成反胶束。
3.将水相和油相混合，形成胶束化合物悬浮液。
4.离心分离，将胶束分离出来。
5.用油相洗涤胶束，将萃取出的目标化学物质从胶束中转移到油相。
6.从油相中分离出目标化学物质。
优缺点反胶束萃取技术具有以下优缺点：优点：•适用于分离亲水性和亲油性化学物质•目标化学物质得到很好的分离和纯化•操作简单，可扩展到工业应用缺点：•表面活性剂的结构和稳定性对萃取效果较为敏感•操作要求高，对仪器设备的要求较高结语反胶束萃取技术是一种常用的分离和纯化技术，在生物化学、药物化学、工业化学等领域中应用广泛。
第11章反胶束萃取和浊点萃取
（１）水相ｐＨ值对萃取的影响。 （２）离子强度对萃取率的影响 （３）表面活性剂类型的影响 （４）表面活性剂浓度的影响 （５）离子种类对萃取的影响 （６）反萃取及蛋白质的变性
11.1.3 反胶束萃取体系及其操作
11.1.3 反胶束萃取体系及其操作
11.1.3 反胶束萃取体系及其操作
11.反胶束萃取和浊点萃取
1 反胶束萃取
2 浊点萃取技术
11.1反胶束萃取
1 2 3 4 5
反胶束溶液形成的条件和特性 反胶束萃取蛋白质的基本原理
反胶束萃取体系及其操作
反胶束萃取蛋白质的应用 反胶束萃取蛋白质技术研究的新进展
11.1.1 反胶束溶液形成的条件和特性
（１）表面活性剂
11.1.1 反胶束溶液形成的条件和特性
（１）新型反胶束体系的设计和开发及萃取选择性的提高
（２）反胶束酶系统的研究 （３）反胶束萃取技术与其他方法技术的结合 ①反胶束萃取技术与超临界流体萃取技术的结合
②反胶束溶液作为蛋白质核磁共振光谱分析的介质
11.2 浊点萃取技术
1 2 3
浊点萃取 影响浊点萃取效率的因素
浊点萃取的应用
11.2.1 浊点萃取
（１）表面活性剂与浊点现象
（２）产生浊点现象的原因浓度
（３）浊点萃取的过程
11.2.1 浊点萃取
11.2.1 浊点萃取
11.2.2 影响浊点萃取效率的因素
（１）表面活性剂的类型及性质的影响 （２）平衡温度和时间的影响 （３）ｐＨ的影响
（４）添加剂的影响
11.2.3 浊点萃取的应用
Thank you
③从发酵液提取胞外酶
④直接提取胞内酶 ⑤反胶束萃取用于蛋白质的复性
11.1.4 反胶束萃取蛋白质的应用
反胶束萃取
反胶束萃取上世纪70年代，瑞士的Luisi等首次提出了用反胶束方法萃取蛋白质。
反胶束是表面活性剂在有机溶剂中自发形成的纳米尺度的一种聚集体。
反胶束是分散于连续有机相中的、由表面活性剂所稳定的纳米尺度的聚集体。
通常表面活性剂分子由亲水憎油的极性头和亲油憎水的尾部组成。
将表面活性剂溶于水中，并使其浓度超过临界胶束浓度（CMC）则会形成聚集体。
反胶束萃取技术(Reversed Micelles Extraction)是利用表面活性剂在有机溶剂中自发形成一种纳米级的反胶束相来萃取水溶液中的大分子蛋白质。
反胶团萃取原理从宏观上看反胶团萃取，是有机相－水相间的分配萃取，和普通的液液萃取在操作上具有相同特征。
微观上，是从主体水相向溶解于有机溶剂相中的反胶团微水相中的分配萃取。
从原理上，可当做“液膜”分离操作的一种。
在胶束中，表面活性剂的排列方向是极性基团在外，与水接触，非极性基团在内，形成一个非极性的核心、在此核心可以溶解非极性物质。
表面活性剂的极性头朝外，疏水的尾部朝内，中间形成非极性的“核”.若将表面活性剂溶于非极性的有机溶剂中，并使其浓度超过临界胶束浓度，便会在有机溶剂内形成聚集体，这种聚集体称为反胶束。
在反胶束中，表面活性剂的非极性基团在外与非极性的有机溶剂接触，而极性基团则排列在内形成一个极性核。
此极性核具有溶解极性物质的能力，极性核溶解水后，就形成了“水池”。
表面活性剂的极性头朝内，疏水的尾部向外，中间形成极性的“核”表面活性剂是胶体和界面化学中一类重要的有机化合物，这类化合物由非极性的“尾基”和极性的“头基”两部分组成。
常用表面活性剂:（1）阴离子型表面活性剂（2）阳离子型表面活性剂（3）非离子型表面活性剂。
在反胶团萃取蛋白质使用最多的是阴离子型表面活性剂AOT ，AOT容易获得，它具有双链，形成反胶团时无需添加辅助表面活性剂且有较好的强度；它的极性基团较小，所形成的反胶团空间较大，有利于生物大分子进入。
反胶束萃取教学课件PPT新型萃取
高聚物浓度增加，细胞 颗粒将聚集在表面
上。
高聚物浓度-界面张力太大，蛋白质在表 面上。
双水相萃取
盐类的影响
盐的正负离子在两相间的分配系数不同，两项形成电位 差，可大大促进萃取。 pH的影响 影响很大，但和分离的物质及加入的非成相盐有关。1. 蛋白质电解和带电。 2. 加入的盐的电解。 温度 在临界点时，影响较大。
影响反胶束萃取蛋白质的主要因素
蛋白质的萃取，与蛋白质的表面电荷和反胶束内表 面电荷间的静电作用，以及反胶束的大小有关，所 以，任何可以增强这种静电作用或导致形成较大的 反胶束的因素，都有助于蛋白质的萃取。影响反胶 束萃取蛋白质的主要因素，见下表，只要通过对这 些因素进行系统的研究，确定最佳操作条件，就可 得到合适的目标蛋白质萃取率，从而达到分离纯化 的目的。
10.3.1 水相pH值对萃取的影响 水相的pH值决定了蛋白质表面电荷的状态、从而对萃 取过程造成影响。只有当反胶束内表面电荷，也就是表 面活性剂极性基团所带的电荷与蛋白质表面电荷相反时， 两者产生静电引力，蛋白质才有可能进入反胶束。故
水相的pH值决 定了蛋白质表 面电荷的状态、 从而对萃取过 程造成影响。
双水相体系的形成
1. 两种高聚物的憎水程度差异越大，越易形成双水相。 2. 高分子分子量越大，越容易形成双水相体系。支链 的高聚物比直链的易形成双水相系统。
3. 温度提高，双水相体系形成浓度提高。
4. 低分子量物质对双水相体系形成较小，高浓度才 有影响。
双水相体系密度差，折射率和表面张力小，分相较慢。
4.5.2 反胶束萃取
(1)反胶束的形成
疏水非 极性尾 亲水极 性头
pool
一种阴离子型 表面活性剂
可游离 离子
5.6反胶束萃取知识讲解
己醇/环己烷
TOMAC[三 环己烷 辛基甲基
磷脂酰胆碱 苯、庚烷
氯化氨]
用得最多的是阴离子表面活性剂 AOT（丁二酸-2-2乙基己基酯磺酸钠）。
图1 AOT的结构式
▪ 将表面活性剂溶于水中，当其浓度超过
CMC时，表面活性剂就会在水溶液中聚集 在一起而形成聚集体，称为正常胶束。
▪ 若将表面活性剂溶于非极性的有机溶剂中，
表面活性剂是由亲水憎油的极性基团和亲油憎水的非极性基团两部分组成的两性分子可分为阴离子表面活性剂阳离子表面活性剂和非离子型表面活性表面活性剂有机溶剂表面活性剂有机溶剂aot丁二酸22乙磺酸钠n烃类c10异辛烷环己烷四氯化碳辛烷ctab十六烷基三甲己醇异辛烷己醇辛烷三氯甲烷辛烷tritonx己醇环己烷tomac三辛基甲基氯化氨环己烷磷脂酰胆碱苯庚烷常用的表面活性剂及其相应的有机溶剂用得最多的是阴离子表面活性剂aot丁二酸22乙基己基酯磺酸钠
细胞的能力，可直接从整细胞中提取蛋 白质和酶。
二、反胶束溶液形成的条件和特性
反胶束溶液是透明的、热力学稳定的 系统。反胶束（reversed micelle）是表 面活性剂分散于连续有机相中一种自发形 成的纳米尺度的聚集体。
表面活性剂是由亲水憎油的极性基团 和亲油憎水的非极性基团两部分组成的 两性分子，可分为阴离子表面活性剂、 阳离子表面活性剂和非离子型表面活性 剂。
▪ 分离蛋白
质混合物
图8 三种蛋白质混合物分离过程示意图
▪ 从发酵液中提取胞外酶
Aries - Barros用AOT/ 异辛烷体系，从 细菌发酵液中提取了2 种脂肪酶；
Leser 从大豆和向日葵中分离了蛋白质、 油脂和多酚。
▪ 直接提取胞内酶
Giovenco 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。