双水相体系中金属离子萃取分离现状及展望

本文讨论了聚合物—盐—有机试剂双水相体系的特点和研究现状，概述了该体系用于萃取分离金属离子的进展状况，提出了这种体系需进一步解决的问题。     

双水相萃取技术的研究现状及应用

双水相萃取技术(ATPE)作为一种新的分离技术日益受到重视,正在被人们深入研究,尤其是在机理方面和工业化转化方面更加引起人们的重视。该体系在生化工业、分析检测、金属离子的分离等方面得到应用。     

双水相萃取红景天苷的研究

聚乙二醇(PEG)/盐的水溶液双相体系(ATPS)形成双相行为和双相分配行为的研究.研究了聚乙二醇(PEG)的分子量和质量分数,盐种类,盐的质量分数,离子强度,红景天初始浓度对红景天提取率的影响.并通过正交试验,确定最佳双水相PEG/(NH_4)_2SO_4体系的条件,产生一个简单的预处理方法为提取和测定红景天苷.当双水相体系是20%PEG1000,20%(NH_4)_2SO_4和1%KCl时,提取效果最好,提取率是95.32%.     

双水相体系萃取天冬氨酸转氨酶

研究了不同的双水相体系对天冬氨酸转氨酶的萃取分离效果，对聚乙二醇／无机盐成相系统进行了系统的研究，初步确定PEG1000-Na2HPO4为研究体系，并考察体系pH值、无机盐对双水相体系分配系数和纯化系数的影响。当PEG1000的质量分数为18％、Na2HPO4的质量分数为20％时，双水相体系对天冬氨酸转氨酶的分离系数和纯化系数分别为2．36和2.94。     

双水相萃取与疏水层析分离基因工程人溶菌酶

采用双水相萃取与疏水层析分离纯化重组巴氏毕赤酵母表达的基因工程人溶菌酶.通过正交实验方法研究了聚合物浓度、盐浓度和pH对双水相体系萃取人溶菌酶过程的影响.结果表明:当双水相萃取的pH为4,硫酸钠、氯化钠、PEG4000的质量浓度为0.13、0.06和0.08时,人溶菌酶上相回收率达98.8%,纯化因子18.0,浓缩因子3.6.双水相萃取后选用高效疏水层析色谱纯化人溶菌酶,经苯基高取代基介质疏水层析后得到纯化因子为22.7,收率为88.4%的人溶菌酶纯化产品,电泳纯度检测为100%.     

双水相萃取体系Co（Ⅱ）,Ni（Ⅱ）的传输

考察了双水相萃取体系中，水相ｐＨ，有机相萃取剂浓度对Ｃｏ，Ｎｉ传输的影响，确立了Ｃｏ的正，逆向初始萃取速度方程，初步推断了可能的反应机理，得出了利用该体系进行Ｃｏ，Ｎｉ分离的条件。     

基于PEG和不同盐的双水相体系萃取牛血清白蛋白研究

建立了PEG 4000/NaH_2PO_4和PEG4000/(NH_4)_2SO_4两种双水相体系,比较了两种双水相体系对牛血清白蛋白萃取行为的影响.考察了无机盐种类和浓度、PEG质量分数、牛血清白蛋白浓度等因素对双水相形成以及对牛血清白蛋白分配行为的影响.结果表明PEG 4000/NaH_2PO_4双水相系统的最佳萃取条件为:PEG4000=11.50%,NaH_2PO_4=20%,此时K值最小为0.45,达最大回收率.PEG4000/(NH_4)_2SO_4双水相系统最佳萃取条件为:PEG4000=12%,(NH4)_2SO_4=17.50%,此时K值最小为0.42,达最大回收率.     

胰酶双水相萃取技术初探

采用双水相萃取法分离纯化胰酶中的蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶,通过正交实验选择效果最佳的组合.实验表明,采用19%PEG6000和12%(NH4)2SO4萃取胰蛋白酶的效果最佳;采用16%的PGE2000和12%的(NH4)2SO4萃取胰淀粉酶的效果最佳;采用30%PGE4000和17.5%的NaH2PO4萃取胰脂肪酶的效果最佳.     

醇-盐双水相技术去除水中的对氨基酚

研究了丙醇–硫酸铵双水相体系分离水中对氨基酚的新方法,考察了萃取体系中的硫酸铵用量、正丙醇用量、pH值对萃取率的影响,通过L9(33)正交试验对萃取条件进行了优化.确定萃取条件为:pH值为4.5,硫酸铵用量为15.0 g,正丙醇为20 mL,在最佳条件下经过3次连续萃取,萃取率达99.41%.改进了分光光度法测定对氨基酚含量的方法,实验结果表明该方法快速、准确、萃取率高,处理过的含对氨基酚的水样达到GB8978—1996中的一级标准.     

人溶菌酶的双水相萃取法分离

采用双水相体系直接从重组巴氏毕赤酵母发酵上清液中分离人溶菌酶,研究了体系中聚乙二醇(PEG)平均分子量,PEG、硫酸钠和氯化钠浓度,pH对人溶菌酶和总蛋白的分配系数、相体积比、萃取率和纯化因子的影响。结果表明:在PEG 4000、N a2SO4和N aC l质量分数分别为0.08、0.13、0.06,pH为5.6时,在室温下的双水相萃取率达96.63%,纯化因子为6.5。     

ATPS法分离纯化Aspergillus sp.F044脂肪酶

研究了Aspergillussp.F044脂肪酶在双水相(ATPS)中的分配平衡,考察了PEG相对分子质量、PEG/磷酸盐质量分数、pH值和NaCl质量分数等5个重要因素对分配平衡的影响.发现PEG相对分子质量越小疏水作用越强,越有利于F044脂肪酶向上相分配,并且两相间电势差、氢键作用等对分配平衡有较大影响.试验得到的最优纯化条件为:PEG相对分子质量为600,质量分数为17.5%,磷酸盐质量分数为12.5%,w(NaCl)=0.5%,pH值为7.0,在此条件下脂肪酶分配系数达到7.1,纯化系数达到4.7,回收率达到91%.直线放大试验结果表明:该系统能够用于大量分离纯化Aspergillussp.F044脂肪酶,具有工业应用价值.     

二元双水相体系对欧李种仁清蛋白及球蛋白的萃取

为研究二元双水相体系对欧李种仁清蛋白和球蛋白的萃取条件,采用(乙醇+丙酮)(二者体积比为1∶2)/硫酸铵构成的二元双水相体系,对欧李种仁的清蛋白和球蛋白分别进行萃取,通过比较2种蛋白在此二元双水相体系中的分配系数、回收率等特性,最终确定欧李种仁清蛋白和球蛋白的最佳萃取条件。实验结果表明:当二元双水相体系组成为27.5%(乙醇+丙酮)(二者体积比为1∶2)和26%硫酸铵时,清蛋白的分配系数最小,萃取率达到最大;当二元体系组成为17.5%(乙醇+丙酮)(二者体积比为1∶2)和24%硫酸铵时,球蛋白的分配系数最小,萃取率达到最大。二元双水相体系为分离清蛋白与球蛋白提供了新的途径,在植物来源的清蛋白与球蛋白提取中具有良好的应用前景。     

Extraction of penicillin G by aqueous two-phase system of [Bmim]BF4/NaH2PO4

A novel approach for the extraction of penicillin G by aqueous two-phase system comprised of hydrophilic ionic liquid [Bmim]BF4 （1-butyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate） and NaH2PO4 is reported. The effects of some important parameters involving the concentration of NaH2PO4, the concentration of penicillin G, the amount of [Bmim]BF4 on the formation of aqueous two-phase system and the extraction yield of penicillin were investigated. The primary result shows that the ATPS can take advantage of penicillin concentrated in upper phase at higher pH value for penicillin extraction from its aqueous solution without emulsification.     

PEG-磷酸盐双水相体系纯化Cu.Zn-SOD研究

利用聚乙二醇（PEG）与磷酸盐的合理配比组成的双水相体系能够使猪血超氧化物歧化酶（SOD）粗酶得到进一步纯化,研究结果表明,6％PEG-6000与24％磷酸盐（pH7,0）组成的双水相体系一次成相萃取,使猪血SOD粗酶的纯度提高3-5倍,活力回收70～95％,而且发现SOD在PEG／磷酸盐双水相体系中的分配行为有一定规律,使用双水相处理粗酶能有效、快速、大量使样品达到一定纯度．     

Box-Behnken设计响应面法优化超声波辅助双水相法提取玛咖多糖

利用Box-Behnken设计响应面法优化超声波辅助双水相法提取玛咖多糖的条件.采用玛咖干根为原料,考察了提取温度、提取时间、料液比3个因素对提取结果的影响.在单个变量因子实验基础上,通过采用Box-Behnken设计响应面分析法对玛咖多糖的超声波双水相提取条件进行优化.最佳提取条件为提取温度60 ℃、料液比1∶20(质量比)、提取时间52 min.与二次方程的拟合度在0.815 3,得到玛咖多糖的提取率为15.831%,与实测值15.732%基本一致.Box-Behnken响应面法用于优化超声波辅助双水相法提取玛咖多糖的条件是可行的,模型预测效果较好,优化条件具备可行性.     

从发酵液中直接提取柚苷酶

用双水相萃取方法直接从发酵液中提取柚苷酶进行了实验,就聚乙二醇-硫酸铵双水相系统中的聚乙二醇相对分子量、聚乙二醇浓度、硫酸铵浓度、无机盐的添加等因素对柚苷酶的分配行为的影响进行了探索。结果显示:在用浓度为14%~16%的PEG1000与浓度为14%~18%硫酸铵和0.1%氯化钠组成的双水相体系中,柚苷酶的分配系数达1.85以上,酶活力回收率达80%,提纯倍数为2.1。     

PEG/磷酸盐双水相系统及BSA在其中的分配特性

以PEG/磷酸盐双水相系统为研究对象，成功地制作了PEG6,000./磷酸盐和PEG10，000/磷酸盐两个双水相系统的相图，初步探讨了5种不同组成的PEG6,000/磷酸盐双水相系统相分离过程的一般规律，然后以BSA在PEG6,000/磷酸盐双水相系统两相间的分配系数及其下相分配率为目标，研究了双水相系数成相浓度、外加盐NaCl、BSA起始浓度等对BSA在双水相系统中分配特性的影响。