反 胶 团 的 溶 解 模 型
(a)水壳模型；(b)插入模型 (c)吸附模型；(d)溶解模型
蛋白质进入反胶团溶液是一协同过程。在有 机溶剂相和水相两宏观相界面间的表面活性 剂层 ,同邻近的蛋白质分子发生静电吸引而 变形 ,接着两界面形成含有蛋白质的反胶团 , 然后扩散到有机相中 ,从而实现了蛋白质的 萃取。(可能机理） 改变水相条件 (如pH值、离子种类或离子强 度 ) ,又可使蛋白质从有机相中返回到水相 中 ,实现反萃取过程。
三、影响反胶束萃取的因素
1、表面活性剂种类
2、 水相pH值 3、 离子强度
1、表面活性剂种类的影响

应从反胶束萃取蛋白质的机理出发，选用有利于增 强蛋白质表面电荷与反胶束内表面电荷间的静电作 用和增加反胶束大小的表面活性剂。

目前研究中常用的AOT反胶束体系和其他体系有许 多不足：如不能用于分子量较大的蛋白质的萃取和 往往在两相界面上形成不溶性的膜状物等等。为克 服这些不足，可通过在单一表面活性剂中加入具有 亲和作用的生物表面活性剂或另一种非离子型表面 活性剂的方法来改善萃取性能。
溶剂主要限于氯仿、四氯化碳和乙醚等。
胶团——是双亲（即亲水又亲油）物质
【表面活性剂】在水或有机溶剂中自发形
成的聚集体。
胶团的形成——当向水溶液中加入表面活
性剂达到一定浓度时就会形成表面活性剂
聚集体，即胶团。

表面活性剂——是由亲水憎油的极性基团
和亲油憎水的非极性基团两部分组成的两
性分子。

表面活性剂的分类： 阴离子表面活性剂；阳离子表面活性剂； 非离子型表面活性剂。
非极性“尾”
反胶团含水率——W=C水/C表 W越大，反胶团的半径越大 反胶团的微小界面和微小水相具有两个特异性功能：
(1)具有分子识别并允许选择性透过的半透膜的功能；
(2)在疏水性环境中具有使亲水性大分子如蛋白质等
保持活性。
二、反胶团萃取原理
由于周围水层和极性基团的保护，保持了蛋白 质的天然构型，不会造成失活。
其亲水性的极性端向外指向极 性（如水）溶液，疏水性的非 极性“尾”向内相互聚集在一 起。
水
极性“头”
正胶团是在极性溶液中形成的，
非极性的 “核”
非极性“尾”
非极性有 机溶剂
极性“头”
反胶团 是两性表面活性剂
在非极性有机溶剂中亲水性 基团自发地向内聚集而成的， 内含微小水滴。其疏水性的 非极性尾部向外，指向非极 性溶剂，而极性头向内，与 在水相中形成的微胶团方向 相反 极性的“核” 反微团内溶解的水称为微水相或水池
四、 反胶团萃取的应用


分离蛋白质混合物； 浓缩α-淀粉酶；


从发酵液中提取胞外酶 ；
直接提取胞内酶； 用于蛋白质复性。
反胶团萃取在生物样品分离中的应用
反胶团萃取在生物样品分离中的应用

图3．23表示核糖核酸酶、溶菌酶和细胞色素C 蛋白 质混合溶液约分离过程。 在pH＝9时．核糖核酸酶不溶．而其他两种酶可溶， 故在pH＝9，[KCl]＝0.1mol/L时．核糖核酸酶只留在 水相中．而溶菌酶和细胞色素C则完全溶于反相微胶 团中。 再将含有溶菌酶和细胞色素C有机相与0.5mol/LKCl的 水相接触．细胞色素C转入水相。
胶团萃取
2012.09.12
胶团萃取
一、基本概念 二、原理 三、影响因素 四、应用
一、基本概念
胶团萃取——是被萃取物以胶团或者胶体形式从
水相被萃取到有机相的溶剂萃取方法。它既可用于 无机物的萃取，也可用于有机物的萃取。

在无机物的方面：金属或其无机盐可以形成疏水胶
体粒子粒子进入有机相。

被萃取物主要限于金、银、硫酸钡等，

反胶团萃取的优点
(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。

反之．如pH大于PI，蛋白质在微胶团的溶解 度将很低或不溶。

但如pH过低。蛋白质会变性，溶解度也下降。
3、离子强度

水相盐浓度（离子强度）决定了带电荷的反胶 团的内表面以及带电荷的蛋白质分子表面被静 电屏蔽的程度。离子强度增加时，增大了离子 向反胶束内“水池”的迁移并取代其中蛋白质 的倾向，使蛋白质从反胶束内被盐析出来.因此， 低的离子强度有利于蛋白质的萃取，高的离子 强度有利于蛋白质的反萃取。
表面活性剂在溶液中开始形成胶团时的浓度称为临 界胶束浓度，简称CMC。当溶液中表面活性剂浓
度低于CMC时，它主要以单体形式，即分子或离
子形式存在。
表面活性剂形成胶团后，溶液的许多物理化学质，
如表面张力、摩尔电导率、渗透压、密度、增溶性
能等，在一个很窄的浓度范围内呈现不连续变化。
胶团分为正（向）胶 团和反（向）胶团。
2、水相pH值对萃取的影响

蛋白质是一种两性物质，具有确定的等电点
(pI)．

等电点：当蛋白质溶液处于某一pH时电荷为O，
此时溶液的pH值称为蛋白质的等电点(简写pI)。

当溶液的pH值小于等电点时，蛋白质的表面荷 正电，反之则荷负电。

水溶液的pH小于pI，则蛋白质的正电荷与微 胶团的内表面相吸．形成稳定的含蛋白质的 微胶团。



最后将含有溶茵酶的有机相与含有2.0mol/LKCl.pH＝ 11.5的水溶液混合，就可将溶菌酶转入到水相中，这 样就达到了三种蛋白质分离约目的。