双水相萃取的原理及应用
ATPE 的历史：
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ATPE 的历史：
1956年瑞典lund大学的 Albertsson教授及其同事开始 对双水相系统进行比较系统研 究。测定了许多双水相系统的 相图，为双水相萃取系统的发 展奠定了基础。只局限于实验 室内的测定和理论研究。
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ATPE 的历史：
Kula教授研究小组对双水相 的应用、工艺流程、操作参数、 工程设备、成本分析等进行了 大量研究，在应用上获得成功。 1978年首先将双水相萃取技术 用于酶的大规模分离纯化。
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ATPE 的历史：
双水相萃取可分离多肽、蛋 白质、酶、核酸、病毒、细胞、 细胞器、细胞组织，以及重金 属离子等，近年来，还应用于 一些小分子，如抗生素、氨基 酸和植物的有效成分等的分离 纯化。作为反应系统用于酶反 应，生物转化，发酵的产物生 产与分离的集成。
特别是成功地应用在蛋白质的大规模分离中。
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ATPE 的基本原理
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ATPE 的基本原理:
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。
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ATPE 的基本原理:
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、电荷作用和各种作用力(如憎水键、 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。
双水相萃取的原理及应用
Aqueous two-phase extraction
2014210918 康文渊
双水相萃取的原理及应用
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组员:
刘文荣 王嘉犀 范倩 何亚玲双水相萃取Βιβλιοθήκη 原理及应用NF-κB信号通路
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内容 Content
1、双水相萃取的历史 2.双水相萃取的基本原理 3.双水相萃取的特点 4.双水相萃取的应用
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相图:相平衡时物系的组成, 温度与压力的关系
系线反映的信息 杠杆规则：系线上各点均为分成组成相同，而体积不同 的两相。两相体积近似服从杠杆规则
性质差异：系线的长度是衡量两相间相对差别的尺度, 系线越长,两相间的性质差别越大；反之则越小.
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影响双水相萃取的因素
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ATPE 的基本原理:
以上方法对蛋白质的分离纯化有不同的缺陷。
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ATPE 的基本原理:
到目前为止，双水相技术几乎在所有的生物物质 如: 氨基酸、多肽、核酸、细胞器、细胞膜、各类细胞、 病毒等的分离纯化中得到应用,
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相图:相平衡时物系的组成, 温度与压力的关系
双节线(bi-nodal)： 图中的曲线。双节线 以下的区域为均相区, 以上的区域为两相区， 即ATPS 。 系线(tie line)： 双节线上连两点的直线 。 K点： K点为临界点，表示两 相差别消失。
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聚合物分子量的影响：
如以Dextran 500(MW 500 000) 代替Dextran 40（MW 40 000）, 即增大下相高聚物的分子量，被 萃取的低分子量物质如细胞色素C 分配系数增加并不显著。然而， 被萃取的大分子量物质，如过氧 化氢酶的分配系数可增大到原来 的6~7倍。
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ATPE 的基本原理:
反胶团萃取：利用表面 活性剂在有机相中形成的 反胶团（reversed micelles），从而在有机 相内形成分散的亲水微环 境。
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ATPE 的基本原理:
反胶团萃取：使生物分子在有机相（萃取相） 内存在于反胶团的亲水微环境中，消除了生物 分子，特别是蛋白质类生物活性物质难于溶解 在有机相中或在有机相中发生不可逆变性的现 象。 超临界萃取：
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ATPE 的基本原理:
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常用的双水相体系:
高聚物/高聚物体系：聚乙二醇 (简称PEG) / 葡聚糖(简称 Dextran) 高聚物/无机盐体系：硫酸盐体 系。常见的高聚物/ 无机盐体 系为: PEG/ 硫酸盐或磷酸盐体 系。
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影响双水相萃取的因素
聚合物分子量的影响： 对于给定的相系统，如果一种高聚物被低分子量 的同种高聚物所代替，被萃取的大分子物质,如蛋 白质、核酸、细胞粒子等，将有利于在低分子量高 聚物一侧分配。
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影响双水相萃取的因素
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常用的双水相体系:
PEG = 聚已二醇(polyethylene glycol) Kpi = 磷酸钾 DX = 葡聚糖(dextran)
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常用的双水相体系:
PEG/Dx体系一般用于小规模地 分离生物大分子、膜、细胞等，
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英英释义
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Beijerinck （？？-）
早在1896年,Beijerinck发现,当 明胶与琼脂或明胶与可溶性淀 粉溶液相混时,得到一个混浊不 透明的溶液，随之分为两相,上 相富含明胶,下相富含琼脂(或 淀粉), 这种现象被称为聚合物 的不相溶性，从而产生了双水 相体系(Aqueous two phase system,ATPS)。
PEG/无机盐体系主要用来大规模地提纯酶，这 是因为PEG/无机盐体系的萃取专一性更高，葡 聚糖价格昂贵的缘故。
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各 种 类 型 的 双 水 相 体 系
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相图:相平衡时物系的组成, 温度与压力的关系
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ATPE 的历史：
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ATPE 的基本原理:
萃取：利用物质在两种互不混溶的溶剂中的分配 差异进行分离的技术。 有机溶剂萃取：以与水互不相溶的有机溶剂作萃 取剂从水相中萃取目的产物，广泛应用于抗生素、 有机酸、维生素等发酵产品生产。用于蛋白质、核 酸、酶等生物大分子的分离很少成功。 反萃取：使用水溶液从有机溶剂中萃取水溶性的 物质。