本文關(guān)鍵詞：離子液體雙水相萃取分離生物活性物質(zhì)及其機(jī)理的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

淺談“雙水相技術(shù)”在提取牛血清白蛋白中的應(yīng)用

牛血清白蛋白（BSA），又稱第五組分，是牛血清中的一種球蛋白，，包含583個(gè)氨基酸殘基，分子量為66.430 kDa，等電點(diǎn)為4.7。白蛋白由581個(gè)氨基酸殘基組成，其中35個(gè)半胱氨酸組成17個(gè)二硫鍵，在肽鏈的第34位有一自由巰基。白蛋白可與多種陽(yáng)離子、陰離子和其他小分子物質(zhì)結(jié)合。血液中的白蛋白主要起維持滲透壓作用、PH緩沖作用、載體作用和營(yíng)養(yǎng)作用。在動(dòng)物細(xì)胞無(wú)血清培養(yǎng)中，添加白蛋白可起到生理和機(jī)械保護(hù)作用和載體作用。目前，石家莊鼎晨科技有限公司致力于研究牛血清白蛋白的溶液標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)。此外，

深圳紐邦生物科技有限公司也專業(yè)提供牛血清白蛋白。

雙水相萃取技術(shù)的特征：

雙水相萃取技術(shù)條件溫和，萃取后目標(biāo)產(chǎn)物的后處理簡(jiǎn)便，已經(jīng)在生物化學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)以及生物化工等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。雙水相萃取技術(shù)具有許多其他分離技術(shù)沒(méi)有的優(yōu)勢(shì)，是一種具有良好發(fā)展前景的生化分離技術(shù)。目前，對(duì)于該技術(shù)大規(guī)模用于生物活性物質(zhì)的萃取分離還有很多問(wèn)題需要解決--開(kāi)發(fā)廉價(jià)、性能好且無(wú)毒的成相聚合物；與其他分離提純技術(shù)有效結(jié)合；開(kāi)展雙水相體系基

[1]本性質(zhì)的研究；對(duì)雙水相體系分離過(guò)程進(jìn)行深入研究.(技術(shù)簡(jiǎn)介？？？）

雙水相萃取技術(shù)在國(guó)內(nèi)的研究應(yīng)用狀況:

雙水相萃取技術(shù)最新應(yīng)用的領(lǐng)域是生物產(chǎn)品的分離，目前已應(yīng)用于蛋白質(zhì)，生物酶，菌體細(xì)胞以及氨基酸，抗生素等生物小分子物質(zhì)的分離純化[2]。其中雙水相萃取技術(shù)在提取牛血清白蛋白中的應(yīng)用十分廣泛。鄧凡政等[3] 建立了由親水性離子液體四氟硼酸1-甲基-3-丁基咪唑([Bmim]BF4)和KH2PO4形成的雙水相體系萃取分離牛血清白蛋白(BSA)的新方法，結(jié)果表明,磷酸二氫鉀鹽濃度為80 g/L,離子液體濃度在160~240 mL/L,BSA的濃度為30~50 mg/L,溶液酸度在pH 4~8范圍,離子液體雙水相體系對(duì)BSA有較高的萃取率；林瀟[4]雙水相萃取牛血清白蛋白、牛血紅蛋白和溶菌酶的回收率分別為96.90%（RSD=2.8%）97.83%（RSD=2.9%）和97.14%（RSD=2.4%）。

國(guó)外在雙水相提取牛血清白蛋白取得了長(zhǎng)足的發(fā)展。自從Beijeronck在1896年將瓊脂水溶液與可溶性淀粉或明膠水溶液混合，發(fā)現(xiàn)了雙水相現(xiàn)象以來(lái)，

由Forster 偶極-偶極非輻射能量轉(zhuǎn)移理論[8]當(dāng)BSA 熒光發(fā)射光譜與NFLX 吸收光譜有足夠的重疊，且當(dāng)BSA 和NFLX 足夠靠近的最大距離不超過(guò)7 nm 時(shí)，BSA 與NFLX 的結(jié)合才能發(fā)生非輻射能量轉(zhuǎn)移. 在離子液體雙水相中，NFLX 對(duì)BSA 熒光產(chǎn)生靜態(tài)猝滅作用，兩者發(fā)生了非輻射能量轉(zhuǎn)移，形成了復(fù)合物。NFLX 與BSA 作用的熱力學(xué)參數(shù)表明主要以疏水作用力結(jié)合。

離子液體是在室溫或室溫附近由離子構(gòu)成呈液態(tài)的物質(zhì), 具有優(yōu)異的化學(xué)熱力學(xué)穩(wěn)定性, 其液態(tài)溫度區(qū)間大、溶解范圍廣、沒(méi)有顯著的蒸氣壓以及極性較強(qiáng)且酸性可調(diào)等優(yōu)點(diǎn)。因此, 它是一種極具吸引力的綠色溶劑, 被稱為環(huán)境友好液體、可設(shè)計(jì)性溶劑, 是傳統(tǒng)揮發(fā)性有機(jī)溶劑的理想替代品[9]。近年來(lái)，離子液體也被用于萃取分離領(lǐng)域，Jonathan等[10]

以甲基咪唑類離子液體作為萃取劑對(duì)多種有機(jī)物進(jìn)行了萃取, 離子液體還用于生物技 術(shù)中的分離提取, 如從生物燃料ABE 的發(fā)酵液中回收丁醇。

研究目的和意義

目的：充分利用雙水相萃取技術(shù)的作用條件溫和，可調(diào)節(jié)因素多，易于放大和操作的優(yōu)點(diǎn)來(lái)分離提純牛血清白蛋白，從而達(dá)到降低成本，提高產(chǎn)率的目的。意義：雙水相萃取牛血清白蛋白技術(shù)以牛血清白蛋白為模型蛋白，用雙水相體系為生物活性物質(zhì)提供一個(gè)溫和的環(huán)境，在萃取過(guò)程中能夠保持生物物質(zhì)的活性及構(gòu)象并可以進(jìn)行連續(xù)化操作。

目前，石家莊鼎晨科技有限公司應(yīng)用此方法制備的牛血清白蛋白降低了其成本，擴(kuò)大了其生產(chǎn)規(guī)模，提高了其純化倍數(shù)和相的分離速度，系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)，成本低且無(wú)毒，此技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用為社會(huì)帶來(lái)了廣大的社會(huì)效益。

新技術(shù)應(yīng)用前景展望：

蛋白質(zhì)和酶都是有生物活性的物質(zhì)，在分離提純過(guò)程中如果選擇的提取體系不好，往往會(huì)造成蛋白質(zhì)和酶的變性失活。雙水相萃取就是考慮到這種現(xiàn)狀，基于液——液萃取理論并考慮保持生物活性所開(kāi)發(fā)出來(lái)的一種新型液液萃取分離技術(shù)。然而，相關(guān)研究和應(yīng)用還不夠深入，一些技術(shù)難題還有待解決。雙水相萃取技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)為：解決易乳化，相分離時(shí)間長(zhǎng)，成相聚合物的成本較高，水溶性高聚物粘度較大且不宜定量控制等問(wèn)題；開(kāi)發(fā)新型優(yōu)質(zhì)的雙水相體系，進(jìn)一步拓寬應(yīng)用領(lǐng)域，與其他技術(shù)結(jié)合的多元化利用。今后，隨著對(duì)雙水相體系研究的深入，雙水相萃取將成為一種優(yōu)良的分離技術(shù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]鄭楠.牛血清白蛋白在兩水相體系中分配特性的研究.[D]南昌大學(xué)，2007.

[2]盧楠.屬水相萃取技術(shù)在生物、醫(yī)藥方面的應(yīng)用[J].河北工業(yè)科技，2006 23（3）:179-181

[3]鄧凡政，郭東方.離子液體雙水相體系萃取分離牛血清白蛋白.[J].分析化學(xué)，2006，34

（10）：1451-1453.

[4]林瀟.離子液體雙水相萃取分離生物活性物質(zhì)及其機(jī)理的研究.[D].湖南大學(xué).2013

[5]陳琳琳，湯秀琴，鄧凡政.離子液體雙水相中銪離子與牛血清白蛋白作用的研究.[J].化工科技，2011，19（3）：13-15

[6]徐長(zhǎng)波，王巍杰，雙水相萃取技術(shù)研究進(jìn)展[J].化工技術(shù)與開(kāi)發(fā)，2009,38（5）：40-44

[7]李偉，朱自強(qiáng)，雙水相萃取技術(shù)在藥物分離和提取中的應(yīng)用[J].化學(xué)進(jìn)展，1998，（1）：26-29

[8]Sklar L A, Hudson B S,Simoni R D.Conjugated polyenefatty acids as fluorescent prober:Binding to bovine serum albumin.[J].Biochemistry,1977,16:5100-5108

[9].Seddon K R. J.Chen. Tech Biotechnol,1997,68: 351-356

[10]Huddleston JG, WillauerH D,RogersRD.Chen. Comm un,1998,(16):1765-1766

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