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。 反胶团的分类 1、单一表面活性剂反胶团体系: 是指在使用时无须加入助剂的表面活性剂，具有多条中等长度的烷基尾和一个较小的极性头。 A、阴离子型，如AOT。该体系结构简单和稳定，反胶团体积较大，适用于等电点较高的、相对分子量较小的蛋白质的分离; B、阳离子型，如CTAB，DAP等。该体系适用于等电点较低的、相对分子量较大的蛋白质的分离; C、非离子型表面活性剂，能形成更大的反胶团体系，能分离相对分子量更大的蛋白质， 但这类体系容易乳化。 2、混合表面活性剂反胶团体系: 是指两种或两种以上表面活性剂构成的体系，一般来说，混合表面活性剂反胶团对蛋白质有更高的分离效率。 3、亲和反胶团体系: 是指除了有组成反胶团的表面活性剂以外，还有具有亲和特征的助剂，它的亲和配基与蛋白质有特异的结合能力，往往极少量亲和配基的加入就可使萃取蛋白质的选择性大大提高。 反胶束萃取蛋白质的应用:(1)分离蛋白质混合物 (2)浓缩α-淀粉酶 (3)从发酵液中提取胞外酶 (4)直接提取胞内酶 反胶团萃取技术在分离生物大分子特别是分离蛋白质方面，具有突出优点: (1)有很高的萃取率和反萃取率并具有选择性; (2)分离、浓缩可同时进行，过程简便; (3)能解决蛋白质(如胞内酶)在非细胞环境中迅速失活的问题; (4)由于构成反胶团的表面活性剂往往具有细胞破壁功效，因而可直接从完整细胞中提取具有活性的蛋白质和酶; (5)反胶团萃取技术的成本低，溶剂可反复使用等。