雙水相萃取在核酸的分離純化中的應用

① 雙水相萃取中，為什麼要使目的蛋白質分配在上相核酸多糖分配在下相

1.根據分子大小不同進行分離純化 蛋白質是一種大分子物質,並且不同內蛋白質的分子大小不同容,因此可以利用一些較簡單的方法使蛋白 質和小分子物質分開,並使蛋白質混合物也得到分離.根據蛋白質分子大小不同進行分離的方法主要有透析

② 在雙水相萃取系統中,如何確定加入系統的PEG用量

雙水相萃取對於傳統有機相-水相的溶劑萃取來說是個全新的替代品。當兩種聚合物、一種聚合物與一種親液鹽或是兩種鹽(一種是離散鹽且另一種是親液鹽)在適當的濃度或是在一個特定的溫度下相混合在一起時就形成了雙水相系統。萃取原理當萃取體系的性質不同時，物質進入雙水相體系後，由於表面性質、電荷作用和各種力(如憎水鍵、氫鍵和離子鍵等) 的存在和環境因素的影響，使其在上、下相中的濃度不同。物質在雙水相體系中分配系數K可用下式表示: K= C上/ C下其中K為分配系數，C上和C下分別為被分離物質在上、下相的濃度。分配系數K等於物質在兩相的濃度比，由於各種物質的K值不同，可利用雙水相萃取體系對物質進行分離。其分配情況服從分配定律，即，"在一定溫度一定壓強下，如果一個物質溶解在兩個同時存在的互不相溶的液體里，達到平衡後，該物質在兩相中濃度比等於常數"，分離效果由分配系數來表徵。由於溶質在雙水相系統兩相間的分配時至少有四類物質在兩個不同相系統共存，要分配的物質和各相組分之間的相互作用是個復雜的現象，它涉及到氫鍵、電荷相互作用、范德華力、疏水性相互作用以及空間效應等，因此，可以預料到溶質在雙水相系統中兩相間的分配取決於許多因素，它既與構成雙水相系統組成化合物的分子量和化學特性有關，也與要分配物質的大小、化學特性和生物特性相關。大量研究表明，生物分子在雙水相系統中的實際分配是生物分子與雙水相系統間靜電作用、疏水作用、生物親和作用等共同作用的結果，形式上可以將分配系數的對數值分解為幾項: InK = InKm+InKe+In Kh+InKb+InKs+InKc 式中，Ke-----靜電作用對溶質分配系數的貢獻; Kh----- 疏水作用對溶質分配系數的貢獻; Kb-----生物親和作用對溶質分配系數的貢獻; Ks----- 分子大小對溶質分配系數的貢獻; Kc----- 分子構型影響對溶質分配系數的貢獻; Km -----除上述因素外的其它因素影響對溶質分配系數的貢獻。值得指出的是，這些因素中雖然沒有一個因素完全獨立於其它因素，但一般來說，這些不同的因素或多或少是獨立存在的。影響待分離物質在雙水相體系中分配行為的主要參數有成相聚合物的種類、成相聚合物的分子質量和總濃度、無機鹽的種類和濃度、pH 值、溫度等。雙水相的優勢 ATPE作為一種新型的分離技術，對生物物質、天然產物、抗生素等的提取、純化表現出以下優勢: (1)含水量高(70%--90%)，在接近生理環境的體系中進行萃取，不會引起生物活性物質失活或變性; (2)可以直接從含有菌體的發酵液和培養液中提取所需的蛋白質(或者酶)，還能不經過破碎直接提取細胞內酶，省略了破碎或過濾等步驟; (3)分相時間短，自然分相時間一般為5min~15 min; (4)界面張力小(10-7~ 10-4mN/m)，有助於兩相之間的質量傳遞，界面與試管壁形成的接觸角幾乎是直角; (5)不存在有機溶劑殘留問題，高聚物一般是不揮發物質，對人體無害; (6)大量雜質可與固體物質一同除去; (7)易於工藝放大和連續操作，與後續提純工序可直接相連接，無需進行特殊處理; (8)操作條件溫和，整個操作過程在常溫常壓下進行; (9)親和雙水相萃取技術可以提高分配系數和萃取的選擇性。雖然該技術在應用方面已經取得了很大的進展，但幾乎都是建立在實驗的基礎上，到目前為止還沒能完全清楚地從理論上解釋雙水相系統的形成機理以及生物分子在系統中的分配機理。

③ 為什麼說雙水相萃取適合胞內酶和蛋白的提取

普通的萃取通常是在水相和有機相間進行，但有機相易使蛋白質等生物活性物質變專性。最近，發現屬有一些高分子水溶液（如分子量從幾千到幾萬的聚乙二醇硫酸鹽水溶液）可以分為兩個水相，蛋白質在兩個水相中的溶解度有很大的差別。故可以利用雙水相萃取過程分離蛋白質等溶於水的生物產品。

④ 雙水相萃取技術的萃取原理

當萃取體系的性質不同時，物質進入雙水相體系後，由於表面性質、電荷作用和各種力（如憎水鍵、氫鍵和離子鍵等） 的存在和環境因素的影響，使其在上、下相中的濃度不同。物質在雙水相體系中分配系數K可用下式表示：
K= C上/ C下
其中K為分配系數，C上和C下分別為被分離物質在上、下相的濃度。
分配系數K等於物質在兩相的濃度比，由於各種物質的K值不同，可利用雙水相萃取體系對物質進行分離。其分配情況服從分配定律，即，「在一定溫度一定壓強下，如果一個物質溶解在兩個同時存在的互不相溶的液體里，達到平衡後，該物質在兩相中濃度比等於常數」，分離效果由分配系數來表徵。
由於溶質在雙水相系統兩相間的分配時至少有四類物質在兩個不同相系統共存，要分配的物質和各相組分之間的相互作用是個復雜的現象，它涉及到氫鍵、電荷相互作用、范德華力、疏水性相互作用以及空間效應等，因此，可以預料到溶質在雙水相系統中兩相間的分配取決於許多因素，它既與構成雙水相系統組成化合物的分子量和化學特性有關，也與要分配物質的大小、化學特性和生物特性相關。
大量研究表明，生物分子在雙水相系統中的實際分配是生物分子與雙水相系統間靜電作用、疏水作用、生物親和作用等共同作用的結果，形式上可以將分配系數的對數值分解為幾項：
InK = InKm+InKe+In Kh+InKb+InKs+InKc
式中，Ke-----靜電作用對溶質分配系數的貢獻；
Kh----- 疏水作用對溶質分配系數的貢獻；
Kb-----生物親和作用對溶質分配系數的貢獻；
Ks----- 分子大小對溶質分配系數的貢獻；
Kc----- 分子構型影響對溶質分配系數的貢獻；
Km -----除上述因素外的其它因素影響對溶質分配系數的貢獻。
值得指出的是，這些因素中雖然沒有一個因素完全獨立於其它因素，但一般來說，這些不同的因素或多或少是獨立存在的。
影響待分離物質在雙水相體系中分配行為的主要參數有成相聚合物的種類、成相聚合物的分子質量和總濃度、無機鹽的種類和濃度、pH 值、溫度等。
雙水相的優勢
ATPE作為一種新型的分離技術，對生物物質、天然產物、抗生素等的提取、純化表現出以下優勢：
（1）含水量高（70%--90%），在接近生理環境的體系中進行萃取，不會引起生物活性物質失活或變性；
（2）可以直接從含有菌體的發酵液和培養液中提取所需的蛋白質（或者酶），還能不經過破碎直接提取細胞內酶，省略了破碎或過濾等步驟；
（3）分相時間短，自然分相時間一般為5min～15 min；
（4）界面張力小（10-7～ 10-4mN/m），有助於兩相之間的質量傳遞，界面與試管壁形成的接觸角幾乎是直角；
（5）不存在有機溶劑殘留問題，高聚物一般是不揮發物質，對人體無害；
（6）大量雜質可與固體物質一同除去；
（7）易於工藝放大和連續操作，與後續提純工序可直接相連接，無需進行特殊處理；
（8）操作條件溫和，整個操作過程在常溫常壓下進行；
（9）親和雙水相萃取技術可以提高分配系數和萃取的選擇性。
雖然該技術在應用方面已經取得了很大的進展，但幾乎都是建立在實驗的基礎上，到目前為止還沒能完全清楚地從理論上解釋雙水相系統的形成機理以及生物分子在系統中的分配機理。

⑤ 影響雙水相萃取的因素有哪些

雙水相萃取原理：利用物質在互不相溶的兩水相間分配系數的差異進行的分離操作。
影響因素：聚合物的分子量、聚合物的濃度、鹽類、pH值、溫度。

⑥ 雙水相萃取技術的應用

雙水相萃取復技術已廣泛制應用於生物化學、細胞生物學、生物化工和食品化工等領域，並取得了許多成功的範例，主要是分離蛋白質 ，酶，病毒，脊髓病毒和線病毒的純化，核酸，DNA的分離，干擾素，細胞組織，抗生素，多糖，色素，抗體等。
此外雙水相還可用於稀有金屬/貴金屬分離，傳統的稀有金屬/貴金屬溶劑萃取方法存在著溶劑污染環境，對人體有害，運行成本高，工藝復雜等缺點。雙水相技術萃取技術引入到該領域，無疑是金屬分離的一種新技術。
目前，用此法來提純的酶已達數十種，其分離過程也達到相當規模，I-Horng Pan等人利用PEG1500/ NaH2PO4體系從Trichoderma koningii發酵液中分離純化β-木糖苷酶，該酶主要分配在下相，下相酶活回收率96.3%，純化倍數33；

⑦ 如何從雙水相系統中回收分離產物

雙水相萃取技術應用

摘要
：
雙水相萃取技術作為一種新型的分離技術日益受到重視，
它與傳統的
萃取方法相比有獨特的優點。
本文總結了雙水相萃取形成的原理，
萃取過程的基
本理論、萃取體系的特點，綜述了雙水相萃取技術在生化工業、分析檢測、稀有
金屬分離等方面的應用，
介紹了該技術的最新進展，
指出了該技術工業化存在的
問題，並對今後的發展作了展望。
雙水相萃取分離_網路文庫
http://wenku..com/link?url=qdayn2Ws_hZ7-BDv2lvxOXzVXj_tttojTMG53
請參考文庫，非常詳細

⑧ 什麼是雙水相萃取

一些高分子水溶液（如分子量從幾千到幾萬的聚乙二醇硫酸鹽水溶液）可以回分為兩個水相，答蛋白質在兩個水相中的溶解度有很大的差別。故可以利用雙水相萃取過程分離蛋白質等溶於水的生物產品。
雙水相的優勢
ATPE作為一種新型的分離技術，對生物物質、天然產物、抗生素等的提取、純化表現出以下優勢：
(1)含水量高(70％--90％)，在接近生理環境的體系中進行萃取，不會引起生物活性物質失活或變性；
(2)可以直接從含有菌體的發酵液和培養液中提取所需的蛋白質（或者酶），還能不經過破碎直接提取細胞內酶，省略了破碎或過濾等步驟；
(3)分相時間短，自然分相時間一般為5min～15 min；
(4)界面張力小(10-7～ 10-4mN／m)，有助於兩相之間的質量傳遞，界面與試管壁形成的接觸角幾乎是直角；
(5)不存在有機溶劑殘留問題，高聚物一般是不揮發物質，對人體無害；
(6)大量雜質可與固體物質一同除去；
(7)易於工藝放大和連續操作，與後續提純工序可直接相連接，無需進行特殊處理；
(8)操作條件溫和，整個操作過程在常溫常壓下進行；
(9)親和雙水相萃取技術可以提高分配系數和萃取的選擇性。

⑨ 如何從雙水相系統中回收分離產物

某些親水性高聚合物水溶液超定濃度形兩相並且兩相水均佔比例即形雙水相系統（aqueous two-phase system,ATPS）利用親水性高聚合物水溶液形雙水相性質Albertsson於20世紀50代期發雙水相萃取（aqueous two-phase extraction）稱雙水相配20世紀70代,科家發展雙水相萃取物離程應用蛋白質特別胞內蛋白質離純化辟新途徑
雙水相萃取聚合物相容性：根據熱力第二定律混合熵增程自發進行間存相互作用力種間作用力隨相質量增增兩種高聚合物間存相互排斥作用由於相質量較間排斥作用與混合熵相比佔主導位即種聚合物周圍聚集同種排斥異種達平衡即形別富含同聚合物兩相種含聚合物溶液發相現象稱聚合物相溶性
形雙水相雙聚合物體系聚乙二醇（PEG）/葡聚糖（Dx）,聚丙二醇/聚乙二醇甲基纖維素/葡聚糖雙水相萃取採用雙聚合物系統PEG/Dx該雙水相相富含PEG相富含Dx另外聚合物與機鹽混合溶液形雙水相例PEG/磷酸鉀（KPi）、PEG/磷酸銨、PEG/硫酸鈉等用於雙水相萃取PEG/機鹽系統相富含PEG,相富含機鹽
物配系數取決與溶質於雙水相系統間各種相互作用其主要靜電作用、疏水作用物親作用配系數各種相互作用

⑩ 聚合物/鹽雙水相體系的成相原因是什麼

某些親水性高分子聚合物的水溶液超過一定濃度後可以形成兩相，並且在兩相中水分均占很大比例，即形成雙水相系統（aqueoustwo-phasesystem，ATPS）。利用親水性高分子聚合物的水溶液可形成雙水相的性質，Albertsson於20世紀50年代後期開發了雙水相萃取法（aqueoustwo-phaseextraction），又稱雙水相分配法。20世紀70年代，科學家又發展了雙水相萃取在生物分離過程中的應用，為蛋白質特別是胞內蛋白質的分離和純化開辟了新的途徑。

雙水相萃取的聚合物不相容性：根據熱力學第二定律，混合是熵增過程可以自發進行，但分子間存在相互作用力，這種分子間作用力隨相對分子質量增大而增大。當兩種高分子聚合物之間存在相互排斥作用時，由於相對分子質量較大的分子間的排斥作用與混合熵相比佔主導地位，即一種聚合物分子的周圍將聚集同種分子而排斥異種分子，當達到平衡時，即形成分別富含不同聚合物的兩相。這種含有聚合物分子的溶液發生分相的現象稱為聚合物的不相溶性。

可形成雙水相的雙聚合物體系很多，如聚乙二醇（PEG）/葡聚糖（Dx），聚丙二醇/聚乙二醇，甲基纖維素/葡聚糖。雙水相萃取中採用的雙聚合物系統是PEG/Dx，該雙水相的上相富含PEG，下相富含Dx。另外，聚合物與無機鹽的混合溶液也可以形成雙水相，例如，PEG/磷酸鉀（KPi）、PEG/磷酸銨、PEG/硫酸鈉等常用於雙水相萃取。PEG/無機鹽系統的上相富含PEG，下相富含無機鹽。

生物分子的分配系數取決與溶質於雙水相系統間的各種相互作用，其中主要有靜電作用、疏水作用和生物親和作用。因此，分配系數是各種相互作用的和。