反胶束萃取牛血清蛋白的研究

论文摘要

反胶束溶液是由表面活性剂、有机溶剂、水、有时添加助表面活性剂组成的热力学稳定的体系。本文介绍了反胶束体系的性质特点及萃取原理,并考察了多种因素对萃取的影响,同时对反胶束萃取技术国内外研究现状进行了总结。本文以十六烷基三甲基氯化铵为表面活性剂,以正辛醇为助表面活性剂,以异辛烷为有机溶剂制备了热力学稳定的反胶束体系。并使用该反胶束体系萃取热稳定性良好的牛血清白蛋白。在萃取实验中,我们考察了接触时间、助表面活性剂浓度、表面活性剂浓度、水相pH值、离子强度和种类、温度等对萃取的影响。实验结果表明,使用该反胶束体系萃取BSA,4min就能达到萃取平衡。添加助表面活性剂能增加反胶束体系的稳定性,当助表面活性剂浓度过高时,萃取率随浓度升高而降低。萃取率随表面活性剂浓度的增加先增大然后略微减小；随水相pH值的增大而增大；随离子强度的增大而减小；随温度的升高而升高。从热力学角度来分析该萃取过程,发现该过程是熵变控制过程。在最优的萃取条件下,使用该反胶束体系萃取BSA,萃取率高达99.55%。反萃实验中,使用了两种反萃方法：一种是添加短链醇反萃法。将适量的无水乙醇加入到反萃液中,从而提高反萃效率。实验中我们考察了无水乙醇浓度、反萃液盐浓度、pH值对BSA反萃的影响。在最优的反萃条件下,反萃50min达到平衡,反萃率为85.16%。通过比较萃取前后BSA的圆二谱图,我们发现BSA的结构没有发生变化,因此使用该反萃方法能极好的保护蛋白质的活性。最后实验中发现该反胶束体系第二次循环使用的萃取效果要比第一次循环使用的效果差一些。另一种是添加相反离子表面活性剂反萃法。在反萃过程中将AOT反胶束溶液加入到CTAC反胶束体系中,从而提高反萃的速率和效率。使用该法反萃,8min左右就能达到反萃平衡。实验中我们考察了AOT浓度、反萃液pH值和盐浓度对反萃的影响。实验结果表明,随着AOT浓度的增大,BSA反萃率先增大后减小。在最优的反萃条件下,反萃率高达88.72%。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 符号说明
• 第一章 绪论
• 1.1 前言
• 1.2 反胶束的概念
• 1.3 反胶束萃取原理
• 1.3.1 反胶束简介
• 1.3.2 三元相图
• 1.3.3 蛋白质进入反胶束的机理
• 1.4 常用的表面活性剂和有机溶剂
• 1.5 反胶束体系的分类
• 1.5.1 单一反胶束体系
• 1.5.2 混合反胶束体系
• 1.5.3 亲和反胶束体系
• 1.6 反胶束萃取蛋白质的主要影响因素
• 1.6.1 表面活性剂的影响
• 1.6.2 助表面活性剂的影响
• 1.6.3 有机溶剂的影响
• 1.6.4 水相pH值的影响
• 1.6.5 水相离子强度和种类的影响
• 1.6.6 其它因素的影响
• 1.7 反胶束萃取技术的应用
• 1.7.1 萃取蛋白质
• 1.7.2 在日化行业中的应用
• 1.7.3 在药物中的应用
• 1.7.4 有害物质的降解及其他应用
• 1.8 反胶束萃取国内外研究现状
• 1.9 立题依据与研究内容
• 第二章 CTAC/正辛醇/异辛烷反胶束体系萃取BSA研究
• 2.1 仪器与试剂
• 2.2 实验过程
• 2.2.1 反胶束的制备
• 2.2.2 萃取实验
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 萃取平衡时间的确定
• 2.3.2 反胶束体系有机溶剂和助表面活性剂的选择
• 2.3.3 助表面活性剂正辛醇浓度对萃取的影响
• 2.3.4 CTAC浓度对萃取的影响
• 2.3.5 BSA溶液pH值对萃取的影响
• 2.3.6 水相中离子强度和离子种类对萃取的影响
• 2.3.7 萃取温度对萃取的影响
• 2.4 本章小结
• 第三章 添加短链醇和相反离子表面活性剂反萃BSA的研究
• 3.1 仪器与试剂
• 3.2 实验方法
• 3.2.1 含有BSA反胶束溶液的制备
• 3.2.2 反萃实验
• 3.2.3 牛血清白蛋白含量的分析方法
• 3.3 添加短链醇反萃法的结果与讨论
• 3.3.1 反萃平衡时间的测定
• 3.3.2 无水乙醇对反萃的影响
• 3.3.3 反萃液盐浓度对反萃的影响
• 3.3.4 反萃液pH值对反萃的影响
• 3.3.5 用圆二色谱分析法确定萃取分离对BSA结构的影响
• 3.3.6 反胶束溶液的循环使用
• 3.4 添加相反离子表面活性剂反萃法的结果与讨论
• 3.4.1 反萃平衡时间的确定
• 3.4.2 添加的相反离子表面活性剂浓度对反萃的影响
• 3.4.3 反萃水相pH值的影响
• 3.4.4 反萃水相盐浓度的影响
• 3.5 本章小结
• 3.5.1 添加无水乙醇法反萃实验
• 3.5.2 添加相反离子表面活性剂AOT法反萃实验
• 第四章 结论
• 参考文献
• 附录
• 硕士期间发表的论文目录
• 致谢
• 学位论文评阅及答辩情况表