浙江工业大学：《生化分离工程》课程教学资源（PPT课件）第五章 双水相萃取

第五章双水相萃取 (Aqueous Two-phase Extraction) 概述 1、定义—利用生物物质在 互不相溶的两水相间分配系数的 4.9% PEG 差异进行分离的过程 933%H2O 2.6%PEG 7. 3% Dextra 90.1%H2O PEG聚乙二醇 Dextran(DEX)葡聚糖 图1PEG/DEX形成的双水相的组成

第五章 双水相萃取 （Aqueous Two-phase Extraction） 一、概述 1、定义——利用生物物质在 互不相溶的两水相间分配系数的 差异进行分离的过程 图1 PEG/DEX形成的双水相的组成 PEG——聚乙二醇 Dextran(DEX)——葡聚糖

2、双水相体系 1)双水相体系的形成高聚物分子间的作用力 作用力为斥力:形成双水相体系 作用力为引力:形成两相,其中一相为两高聚物相,一相 为水相 ·作用力没有强烈的引力或斥力:完全互溶,形成均一相

2、双水相体系 1) 双水相体系的形成——高聚物分子间的作用力 • 作用力为斥力：形成双水相体系 • 作用力为引力：形成两相，其中一相为两高聚物相，一相 为水相 • 作用力没有强烈的引力或斥力：完全互溶，形成均一相

2)双水相体系的种类 两种都是非离子型高聚物(PEG/DEX、聚丙二醇/DEX等) 其中一种是离子型高聚物(羧甲基纤维素钠葡聚糖DEⅩ) 两种都是离子型高聚物(羧甲基纤维素/羧甲基葡聚糖钠) 其中一种是无机盐(磷酸盐、硫酸盐等)

2)双水相体系的种类 – 两种都是非离子型高聚物（PEG / DEX、聚丙二醇/ DEX等） – 其中一种是离子型高聚物（羧甲基纤维素钠/葡聚糖DEX） – 两种都是离子型高聚物（羧甲基纤维素/羧甲基葡聚糖钠） – 其中一种是无机盐（磷酸盐、硫酸盐等）

双水相系统的相图 C A两相区 均相区K B卫 高秦物P/% 图5.9-2两水相系统相图

二、双水相系统的相图

求张 K 高聚物P/% 图5.9-3临界点测定图

(VP+vPb)ce 将式(5.9-7)、(5.9-8)、(5,9-9)代入式(5.10-6)得 bPt 由图5.9-2可得 Ch-C AB 将上式代入式(5.10-10),得 Pr AB .P. AC

假设系统总量为mn,高聚物P在上、下相的含量分别为m1、mb, 则 m:+m1 (5.9-6) 100m2=V:Pc (5.9-7) 式中V…上相体积; P—上相密度 c:—高聚物P在上相的浓度,mol/L 对于下相同样有 100mb=VsPbCb (5,9-8) 其中下标b表示下相。设c。为高聚物在系统中的总浓度(mol/L),则 由物料衡算可得

双水相萃取的分配平衡公式 21A+Z(U1-U exp C2 KT

三、双水相萃取的分配平衡公式 KT A Z U U c c 1 （ 1 2） 2 1 exp + − = 

四、影响双水相萃取分配平衡的因素 高聚物的种类与浓度 高聚物的分子量 般规律:对于给定的双水相萃取系统,如果其中一种高 聚物被较低分子量同种髙聚物所代替.则被萃取的生物大 分子物质将有利于在低分子量高聚物的一相富集。 盐离子 RT K U2U1= Z+Z )F K pH值 温度 InKp=ink+d(u2-0) RT

四、影响双水相萃取分配平衡的因素 • 高聚物的种类与浓度 • 高聚物的分子量 一般规律：对于给定的双水相萃取系统，如果其中一种高 聚物被较低分子量同种高聚物所代替，则被萃取的生物大 分子物质将有利于在低分子量高聚物的一相富集。 • 盐离子 • pH值 • 温度

五、双水相萃取工艺流程 匀浆液 PEG+盐或 DexIa PEG-盐或 PEG-Dextran系统 分离 下相 上相(产物) (胞粒子、杂蛋 盐 户、核酸、多糖 PEG-盐系统 分离 下相 上相 (产物) (PEG、杂蛋白) 图.9-9胞内蛋白双水相两步萃取流程图

五、双水相萃取工艺流程