双水相体系配制与萃取实验报告
实验五 双水相萃取及分配系数的测定
1.200g/mL。 ⑶ 按质量百分比配制3管（各8g,要求完全溶解，混合均匀）。
添加
顺序 管
PEG
PEG
40%
质量浓度5%
质量浓度10%
丙醇 磷酸钾 硫酸铵
双水相萃取的基本特点
(1) 体 系 有 生 物 亲 和 性 。 两 相 中 的 水 分 含 量 通 常 高 达 65%～90% ，所用的PEG、dextran等高聚物或磷酸盐、硫 酸盐等无机盐对蛋白质、核酸等生物活性物质无毒害，甚 至还有稳定保护作用，而且相界面张力比水-有机或有机有机两相体系的界面张力要小1～3 个数量级。由于生物 活性物质在有机溶剂中易变性，再加上有的生物活性物质 亲水性很强，不溶于有机溶剂，有机溶剂萃取等分离技术 难以在生物活性物质的分离中发挥其效能。
K=C1/C2
思考题：
1、常用双水相体系有哪些？双水相体系形成 的原因是什么？
2、影响双水相成相的因素有哪些？
双水相萃取概述
现代生物技术中，基因工程产品如蛋白质和酶往往是胞内 产品，需经细胞破碎后才能提取、纯化，细胞颗粒尺寸的 变化给固-液分离带来了困难，同时这类产品的活性和功能 对pH值、温度和离子强度等环境因素特别敏感。由于它们 在有机溶剂中的溶解度低并且会变性，因此传统的溶剂萃 取法并不适合。采用在有机相中添加表面活性剂产生反胶 束的办法可克服这些问题，但同样存在相的分离问题。因 此基因工程产品的商业化迫切需要开发适合大规模生产的、 经济简便的、快速高效的分离纯化技术。其中双水相萃取 技术(又称水溶液两相分配技术)是近年来出现的引人注目、 极有前途的新型分离技术。
生物分离 双水相萃取试验指导
对全部高中资料试卷电气设备，在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验；通电检查所有设备高中资料电试力卷保相护互装作置用调与试相技互术关，通系电1，力过根保管据护线生高0不产中仅工资2艺料22高试2可中卷以资配解料置决试技吊卷术顶要是层求指配，机置对组不电在规气进范设行高备继中进电资行保料空护试载高卷与中问带资题负料2荷试2，下卷而高总且中体可资配保料置障试时2卷，32调需3各控要类试在管验最路；大习对限题设度到备内位进来。行确在调保管整机路使组敷其高设在中过正资程常料1工试中况卷，下安要与全加过，强度并看工且25作尽52下可22都能护可地1关以缩于正小管常故路工障高作高中；中资对资料于料试继试卷电卷连保破接护坏管进范口行围处整，理核或高对者中定对资值某料，些试审异卷核常弯与高扁校中度对资固图料定纸试盒，卷位编工置写况.复进保杂行护设自层备动防与处腐装理跨置，接高尤地中其线资要弯料避曲试免半卷错径调误标试高方中等案资，，料要编试求5写、卷技重电保术要气护交设设装底备备置。4高调、动管中试电作线资高气，敷料中课并设3试资件且、技卷料中拒管术试试调绝路中验卷试动敷包方技作设含案术，技线以来术槽及避、系免管统不架启必等动要多方高项案中方；资式对料，整试为套卷解启突决动然高过停中程机语中。文高因电中此气资，课料电件试力中卷高管电中壁气资薄设料、备试接进卷口行保不调护严试装等工置问作调题并试，且技合进术理行，利过要用关求管运电线行力敷高保设中护技资装术料置。试做线卷到缆技准敷术确设指灵原导活则。。：对对在于于分调差线试动盒过保处程护，中装当高置不中高同资中电料资压试料回卷试路技卷交术调叉问试时题技，，术应作是采为指用调发金试电属人机隔员一板，变进需压行要器隔在组开事在处前发理掌生；握内同图部一纸故线资障槽料时内、，设需强备要电制进回造行路厂外须家部同出电时具源切高高断中中习资资题料料电试试源卷卷，试切线验除缆报从敷告而设与采完相用毕关高，技中要术资进资料行料试检，卷查并主和且要检了保测解护处现装理场置。设。备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况，然后根据规范与规程规定，制定设备调试高中资料试卷方案。
双水相萃取相图制作实验
实验一：双水相萃取的相图制作一、试验目的1了解双水相萃取的原理和发展历史、趋势2 掌握用浊点法制作双水相系统相图的方法。
二、试验原理某些亲水性高分子聚合物的水溶液超过一定浓度后可形成两相，并且在两相中水分占很大比例，即形成双水相。
常见的双水相系统可分为两类，即双聚合物体系和聚合物/盐体系。
双水相形成的条件和定量关系可用相图来表示，它是研究双水相萃取的基础。
相图是一根双节线，当成相组分的配比在曲线的下方时，系统为均匀的单相，混合后溶液澄清透明，称为均相区；当配比在曲线的上方时，能自动分成两相，称为两相区；若配比在曲线上，混合后，溶液恰好由澄清变为浑浊。
连接双节线上的两点的直线称为系线，它由三点确定,即M(初始混合物组成情况)、T(上相组成情况)、B(下相组成情况)，其中T/B互为共扼相。
系线越长，两相间的差别越大，当系线长度趋向零时，两相差别消失。
系线上系统的总浓度不同，但均分成组成相同体积不同的两相，两相体积服从杠杆规则：ＶＴ／ＶＢ＝ＢＭ／ＭＴ三、主要仪器设备漩涡振荡器、微量滴管装置、电子天平四、试验步骤1 双水相系统的制作精确配制43%（g/ml）的(NH4)2SO4溶液，并测定其密度。
另精确称取PEG400液体0.7g 于试管中，按表格中所列第一号数据，用吸管加入0.5毫升水，缓慢滴加已配制好的(NH4)2SO4溶液，并在混合器上混合，观察溶液的澄清程度，直至试管内溶液开始出现浑浊为止，记录(NH4)2SO4的加入量，根据密度求出重量。
然后按下表列出的第2号数据加入水，使其澄清，继续向试管中滴加(NH4)2SO4溶液，使其再次达到浑浊。
如此反复操作，计算每次达到浑浊时PEG400和(NH4)2SO4在系统总量中的百分含量。
2 相图的绘制以PEG400的重量百分比浓度为纵坐标，(NH4)2SO4的重量百分比浓度为横坐标作图，即得到一条双节线的相图。
五、注意事项1、微量滴定管在使用前必须先洗涤干净，否则容易产生气泡或发生堵塞现象。
实验二双水相萃取α淀粉酶分配平衡
实验⼆双⽔相萃取α淀粉酶分配平衡实验⼆双⽔相萃取α-淀粉酶的分配平衡实验⼀、实验⽬的与要求1）掌握双⽔相萃取技术的基本原理和主要影响因素。
2）了解⽬标产物的性质如等电点、电荷和分⼦量等。
3）掌握熟悉聚⼄⼆醇（PEG）/硫酸铵体系双⽔相萃取实验操作。
4）明确PEG分⼦量、硫酸铵浓度、pH和添加NaCl等因素对α-淀粉酶分配系数的影响。
⼆、实验器材和试剂1.实验器材:低速离⼼机；酸度计；涡流混合器；分光光度计2.实验试剂:PEG：（分⼦量分别为1000、2000、4000、6000、8000）、硫酸铵、α-淀粉酶、磷酸氢⼆钠、磷酸⼆氢钠、氯化钠、考马斯亮蓝 G-250三、实验原理双⽔相萃取技术在萃取胞内酶中应⽤⼴泛，最常采⽤的双⽔相体系是PEG/Dex或PEG/低分⼦盐系统，其中低分⼦盐最常采⽤的是硫酸铵、磷酸钾和硫酸镁。
PEG/磷酸钾双⽔相体系相图如上所⽰。
T为上相浓度，B为下相浓度, C为系统临界点，TCB为临界线或双节线，双节线以上为两相区、以下为⼀相区或均相区。
因此两相浓度要⾜够⾼才可以形成两相。
双⽔相萃取分配系数K=C t/C b，为上相和下相的浓度⽐。
双⽔相系统分配系数的影响因素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、等电点和分⼦量等。
利⽤双⽔相技术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。
相图中TMB为系线，其长度由相组成的总浓度决定，表征两相差异程度。
在临界点附近系线长度趋近于零，表⽰上相和下相的组成相同，因此分配系数应为1。
随着PEG、硫酸铵和盐浓度增⼤，系线长度增加，上相和下相相对组成的差别就增加，酶在两相中的分配系数会受到极⼤的影响。
本实验采⽤PEG/硫酸铵双⽔相体系研究α-淀粉酶的分配，具体研究PEG分⼦量、硫酸铵浓度、pH和添加NaCl浓度对α-淀粉酶分配系数的影响。
参考：-淀粉酶是⼴泛应⽤的⽣物酶类，B.Subtilis细菌α-淀粉酶是研究和应⽤较多的α-淀粉酶，其分⼦量为48 KD，PI约为5，最适pH5.3-6.4，在pH4.8-8.5之间稳定。
丙酮-盐双水相体系的构建及萃取分离四环素类抗生素的研究的开题报告
丙酮-盐双水相体系的构建及萃取分离四环素类抗生素的研究的开题报告一、研究背景与意义四环素类抗生素是一类广泛使用的抗生素，具有广谱抗菌、低毒副作用等优点，被广泛应用于医学和兽医领域。
但是，它们存在的问题是易产生药物耐受性，同时对环境和人体健康也有一定的影响。
因此，对四环素类抗生素的提取和分离寻求更可行、有效、经济的方法显得尤为重要。
而丙酮-盐水相体系因具有独特的结构与性质，在药物提取和反应中得到越来越广泛地应用，并取得了很好的分离效果。
同时由于该体系操作简单，成本低廉，在分离抗生素过程中也更加环保和可持续。
二、研究内容与方法本文将构建丙酮-盐双水相体系，探讨它对四环素类抗生素的萃取分离效果。
主要内容包括如下几个方面：1. 设计实验方案，调节丙酮饱和盐水体系的pH值，加入不同浓度的盐类等，以构建丙酮-盐双水相体系，并优化其条件。
2. 构建的体系对四环素类抗生素进行萃取分离实验，并研究不同因素对其分离效果的影响。
3. 采用色谱等分析方法对四环素类抗生素的特性进行研究，并对分离后获得的抗生素进行鉴定和分析。
4. 探讨丙酮-盐双水相体系在抗生素分离中的优劣性，并分析其可持续性及环境安全性。
三、预期成果1. 建立丙酮-盐双水相体系的构建方法，并优化其条件，获得提取四环素类抗生素的最佳体系条件。
2. 在最佳体系下，探讨不同因素对四环素类抗生素的分离效果及其机理，并对分离后的抗生素进行鉴定和分析。
3. 初步探讨丙酮-盐双水相体系在药物提取中的应用前景，对该体系的可持续性和环境安全性进行分析和思考。
四、资源支持及预期进展本研究将在实验室和图书馆等资源支持下完成。
预计通过对四环素类抗生素的提取和分离对丙酮-盐双水相体系在药物提取中的应用进行探索，从而为产业生产提供更加有效、可持续的方法和技术。
双水相萃取相图制作实验
实验一：双水相萃取的相图制作一、试验目的1了解双水相萃取的原理和发展历史、趋势2 掌握用浊点法制作双水相系统相图的方法。
二、试验原理某些亲水性高分子聚合物的水溶液超过一定浓度后可形成两相，并且在两相中水分占很大比例，即形成双水相。
常见的双水相系统可分为两类，即双聚合物体系和聚合物/盐体系。
双水相形成的条件和定量关系可用相图来表示，它是研究双水相萃取的基础。
相图是一根双节线，当成相组分的配比在曲线的下方时，系统为均匀的单相，混合后溶液澄清透明，称为均相区；当配比在曲线的上方时，能自动分成两相，称为两相区；若配比在曲线上，混合后，溶液恰好由澄清变为浑浊。
连接双节线上的两点的直线称为系线，它由三点确定,即M(初始混合物组成情况)、T(上相组成情况)、B(下相组成情况)，其中T/B互为共扼相。
系线越长，两相间的差别越大，当系线长度趋向零时，两相差别消失。
系线上系统的总浓度不同，但均分成组成相同体积不同的两相，两相体积服从杠杆规则：ＶＴ／ＶＢ＝ＢＭ／ＭＴ三、主要仪器设备漩涡振荡器、微量滴管装置、电子天平四、试验步骤1 双水相系统的制作精确配制43%（g/ml）的(NH4)2SO4溶液，并测定其密度。
另精确称取PEG400液体0.7g 于试管中，按表格中所列第一号数据，用吸管加入0.5毫升水，缓慢滴加已配制好的(NH4)2SO4溶液，并在混合器上混合，观察溶液的澄清程度，直至试管内溶液开始出现浑浊为止，记录(NH4)2SO4的加入量，根据密度求出重量。
然后按下表列出的第2号数据加入水，使其澄清，继续向试管中滴加(NH4)2SO4溶液，使其再次达到浑浊。
如此反复操作，计算每次达到浑浊时PEG400和(NH4)2SO4在系统总量中的百分含量。
2 相图的绘制以PEG400的重量百分比浓度为纵坐标，(NH4)2SO4的重量百分比浓度为横坐标作图，即得到一条双节线的相图。
五、注意事项1、微量滴定管在使用前必须先洗涤干净，否则容易产生气泡或发生堵塞现象。
乙醇-磷酸氢二钾双水相体系萃取L-精氨酸
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｔｈ ｅ ｅ ｔ ｈ ａ ｎ ｏ ｌ — ｄ ｉ ｐ ｏ ｔ ａ ｓ ｓ ｉ ｕ ｍ ｈ ｙ ｄ ｒ ｏ ｇ ｅ ｎ ｐ ｈ ｏ ｓ ｐ ｈ ａ ｔ ｅ ａ ｑ ｕｅ ｏ ｕ ｓ ｔ ｗｏ — ｐ ｈ ａ ｓ ｅ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｗａ ｓ ｕ ｓ ｅ ｄ ｔ Ｏ ｅ ｘ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ Ｌ— ａ ｒ ｇ ｉ — ｎ ｉ ｎ ｅ ． Ｔｈｅ ｉ ｎｆ ｌ ｕ ｅ ｎ ｃ ｅ ｓ ｏ ｆ ｃ ｏ ｎ ｃ ｅ ｎ ｔ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｅ ｔ ｈ ａ ｎ ｏ ｌ ａ ｎ ｄ ｄ ｉ ｐ ｏ ｔ ａ ｓ ｓ ｉ ｕ ｍ ｈ ｙ ｄ ｒ ｏ ｇ ｅ ｎ ｐ ｈ ｏ ｓ ｐ ｈ ａ ｔ ｅ ，ｐ Ｈ ｖ ａ ｌ ｕ ｅ ａ ｎ ｄ ｔ ｅ ｍｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ ｏ ｎ
ＬＩ Ｕ Ｄｏ ｎ ｇ ｍｅ ｉ ，ＷＥＮＧ Ｌｉ ａ ｎ ｊ ｉ ｎ ，ＧＥ ＮＧ Ｄｉ ，ＹＡＮＧ Ｘｉ ｎ ，ＨＡＮ Ｙｕ ａ ｎ ｙ ｕ ａ ｎ
（ Ｃｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ ｏ ｆ Ｃｈ ｅ ｍｉ ｃ ａ ｌ Ｅｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ，Ｈｕ ａ ｑ ｉ ａ ｏ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ，Ｘｉ ａ ｍｅ ｎ ３ ６ １ ０ ２ １ ，Ｆ ｕ ｊ ｉ ａ ｎ，Ｃｈ ｉ ｎ ａ ）
ｔ ｅ ｍ ｐｅ ｒ ａ ｔ ｕｒ ｅ ．
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ：ａ ｑ ｕ ｅ ｏ ｕ ｓ ｔ ｗｏ — ｐ ｈ ａ ｓ ｅ ｅ ｘ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ；Ｌ— ａ ｒ ｇ ｉ ｎ ｉ ｎ ｅ ；ｐ ａ ｒ ｔ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｃ ｏ ｅ ｆ ｆ ｉ ｃ ｉ ｅ ｎ ｔ ；ｒ ａ ｔ ｅ ｏ ｆ ｅ ｘ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ
生化分离实验(双水相萃取、人参皂苷提取)
实验一：双水相体系萃取甘草酸盐实验目的：学习双水相体系萃取的原理；掌握双水相体系萃取基本操作技术。
实验原理：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。
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、电荷作用和各种力(如疏水键、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。
物质在双水相体系中分配系数K可用下式表示：K= C上/ C下其中K为分配系数，C上和C下分别为被分离物质在上、下相的浓度。
分配系数K等于物质在两相的浓度比,由于各种物质的K值不同,可利用双水相萃取体系对物质进行分离。
其分配情况服从分配定律，即，“在一定温度一定压强下，如果一个物质溶解在两个同时存在的互不相溶的液体里，达到平衡后，该物质在两相中浓度比等于常数”，分离效果由分配系数来表征。
实验器材：离心机、粉碎机、烧杯、分液漏斗、天平、烧杯、布氏漏斗、真空泵、吸管、量筒等。
试剂与材料：甘草、氨水、无水乙醇、磷酸氢二钾、浓硫酸等。
操作步骤：取甘草5 0g粉碎至粗粉（40目左右），加400ml2％氨水100℃煎煮30min，滤过，浓缩至1:2（约25ml），称取磷酸氢二钾9g 溶于25ml甘草提取浓缩液中，搅拌使其溶解，并与36ml无水乙醇混合，倒入60ml离心管中，以2000r/min离心3min，形成二相，用分液漏斗将二相分开，分别向二相缓慢逐滴加入浓硫酸至pH＝2，停止加酸，放冰浴冷却10min，使沉淀完全析出，离心（4000r/min，3min），沉淀用无水乙醇洗涤，称重。
结果与讨论：上相结晶主要是甘草单铵盐，重量约在0.25g，下相结晶主要是磷酸盐，重约2.5g。
实验二：心脉康片人参皀苷的提取实验目的：学习吸附色谱法，掌握其原理和操作方法。
实验原理：吸附色谱利用固定相吸附中心对物质分子吸附能力的差异实现对混合物的分离，吸附色谱的色谱过程是流动相分子与物质分子竞争固定相吸附中心的过程。
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双水相体系配制与萃取实验报告
标题：双水相体系配制与萃取实验报告
摘要：
本文旨在介绍双水相体系的配制和萃取实验，并从多个方面深入探讨双水相体系的原理、优势以及在化学实验中的应用。
通过配制不同体积比例的两相溶液，我们将研究它们在不同环境下的相互作用和分离效果。
本实验对于理解双水相体系的应用潜力以及深入探索其在分离和萃取过程中的优势具有重要意义。
1. 引言
在化学实验中，分离和提纯目标物质是一项重要的任务。
传统的溶剂萃取方法虽然广泛应用，但常常存在一些限制，例如有毒有害溶剂的使用、低分离效率以及操作复杂等。
为了克服这些问题，双水相体系应运而生。
双水相体系是指由两种不相溶的水溶液组成的体系，其特点是分子间相互作用较弱，不需要有害溶剂参与，能够更高效地完成分离和提取任务。
2. 双水相体系配制的方法
为了成功配制双水相体系，我们需要选择适当的双水相体系成分，并正确调配它们的比例。
在实验中，我们通常使用两种水溶液，例如磷
酸盐溶液和盐酸溶液。
在配制过程中，可以采用逐滴法、加水法或溶
剂辅助法等方法，以确保两相溶液的水平接触，并形成稳定的双水相
体系。
3. 双水相体系的原理和特点
双水相体系的形成是由于两相溶液中存在的一些化学成分之间的亲疏
性差异所致。
一般来说，一种水相溶液中的一类极性物质与另一种水
相溶液中的另一类亲疏性物质之间存在强烈的相互作用。
这种相互作
用可以通过水相中所含的盐的类型、浓度以及 pH 值的调整来控制。
与传统的单相溶剂萃取相比，双水相体系具有好的相容性、高的分离
效率、可重复使用等特点。
4. 双水相体系在化学实验中的应用
双水相体系在化学实验中有着广泛的应用。
它可以用于生物大分子的
提取和分离、金属离子的萃取、有机物的净化等。
利用双水相体系的
亲疏性差异，我们可以实现对目标物质的高效提取，并能够在分离过
程中控制环境条件，如pH 值、温度等，以满足特定实验需求。
此外，双水相体系还可以减少有毒溶剂的使用，减轻对环境的影响。
5. 实验过程和结果
在本实验中，我们选择了磷酸盐溶液和盐酸溶液作为双水相体系的成分，并按照一定比例进行配制。
通过摇瓶法的操作，我们成功形成了
稳定的双水相体系，并使用其进行了萃取实验。
实验结果显示，我们
成功地将目标物质从一个相转移到了另一个相，并实现了高效的分离。
6. 总结和展望
通过本次实验，我们深入了解了双水相体系的配制方法、原理以及其
在化学实验中的应用。
双水相体系具有广阔的发展前景，可在分离和
提纯过程中取代传统的溶剂萃取方法。
未来，我们可以进一步研究和
优化双水相体系的配制方法，探索更多的应用领域，并挖掘其在环境
友好型化学分离过程中的潜力。
通过以上的分析，可以看出双水相体系作为一种新兴的提取和分离方
法具有巨大的潜力，尤其在化学实验领域。
我们相信，在不久的将来，双水相体系将成为化学实验室中常用的分离工具，并为实验工作者提
供更多更好的选择。