双水相萃取技术在提取牛血清白蛋白中的应用 南京廖华

  本文关键词：离子液体双水相萃取分离生物活性物质及其机理的研究，由笔耕文化传播整理发布。

浅谈“双水相技术”在提取牛血清白蛋白中的应用

牛血清白蛋白（BSA），又称第五组分，是牛血清中的一种球蛋白，，包含583个氨基酸残基，分子量为66.430 kDa，等电点为4.7。白蛋白由581个氨基酸残基组成，其中35个半胱氨酸组成17个二硫键，在肽链的第34位有一自由巯基。白蛋白可与多种阳离子、阴离子和其他小分子物质结合。血液中的白蛋白主要起维持渗透压作用、PH缓冲作用、载体作用和营养作用。在动物细胞无血清培养中，添加白蛋白可起到生理和机械保护作用和载体作用。目前，石家庄鼎晨科技有限公司致力于研究牛血清白蛋白的溶液标准物质。此外，

深圳纽邦生物科技有限公司也专业提供牛血清白蛋白。

双水相萃取技术的特征：

双水相萃取技术条件温和，萃取后目标产物的后处理简便，已经在生物化学、细胞生物学以及生物化工等领域得到了广泛的应用。双水相萃取技术具有许多其他分离技术没有的优势，是一种具有良好发展前景的生化分离技术。目前，对于该技术大规模用于生物活性物质的萃取分离还有很多问题需要解决--开发廉价、性能好且无毒的成相聚合物；与其他分离提纯技术有效结合；开展双水相体系基

[1]本性质的研究；对双水相体系分离过程进行深入研究.(技术简介？？？）

双水相萃取技术在国内的研究应用状况:

双水相萃取技术最新应用的领域是生物产品的分离，目前已应用于蛋白质，生物酶，菌体细胞以及氨基酸，抗生素等生物小分子物质的分离纯化[2]。其中双水相萃取技术在提取牛血清白蛋白中的应用十分广泛。邓凡政等[3] 建立了由亲水性离子液体四氟硼酸1-甲基-3-丁基咪唑([Bmim]BF4)和KH2PO4形成的双水相体系萃取分离牛血清白蛋白(BSA)的新方法，结果表明,磷酸二氢钾盐浓度为80 g/L,离子液体浓度在160~240 mL/L,BSA的浓度为30~50 mg/L,溶液酸度在pH 4~8范围,离子液体双水相体系对BSA有较高的萃取率；林潇[4]双水相萃取牛血清白蛋白、牛血红蛋白和溶菌酶的回收率分别为96.90%（RSD=2.8%）97.83%（RSD=2.9%）和97.14%（RSD=2.4%）。

国外在双水相提取牛血清白蛋白取得了长足的发展。自从Beijeronck在1896年将琼脂水溶液与可溶性淀粉或明胶水溶液混合，发现了双水相现象以来，

由Forster 偶极-偶极非辐射能量转移理论[8]当BSA 荧光发射光谱与NFLX 吸收光谱有足够的重叠，且当BSA 和NFLX 足够靠近的最大距离不超过7 nm 时，BSA 与NFLX 的结合才能发生非辐射能量转移. 在离子液体双水相中，NFLX 对BSA 荧光产生静态猝灭作用，两者发生了非辐射能量转移，形成了复合物。NFLX 与BSA 作用的热力学参数表明主要以疏水作用力结合。

离子液体是在室温或室温附近由离子构成呈液态的物质, 具有优异的化学热力学稳定性, 其液态温度区间大、溶解范围广、没有显著的蒸气压以及极性较强且酸性可调等优点。因此, 它是一种极具吸引力的绿色溶剂, 被称为环境友好液体、可设计性溶剂, 是传统挥发性有机溶剂的理想替代品[9]。近年来，离子液体也被用于萃取分离领域，Jonathan等[10]

以甲基咪唑类离子液体作为萃取剂对多种有机物进行了萃取, 离子液体还用于生物技 术中的分离提取, 如从生物燃料ABE 的发酵液中回收丁醇。

研究目的和意义

目的：充分利用双水相萃取技术的作用条件温和，可调节因素多，易于放大和操作的优点来分离提纯牛血清白蛋白，从而达到降低成本，提高产率的目的。意义：双水相萃取牛血清白蛋白技术以牛血清白蛋白为模型蛋白，用双水相体系为生物活性物质提供一个温和的环境，在萃取过程中能够保持生物物质的活性及构象并可以进行连续化操作。

目前，石家庄鼎晨科技有限公司应用此方法制备的牛血清白蛋白降低了其成本，扩大了其生产规模，提高了其纯化倍数和相的分离速度，系统经济，成本低且无毒，此技术的大规模应用为社会带来了广大的社会效益。

新技术应用前景展望：

蛋白质和酶都是有生物活性的物质，在分离提纯过程中如果选择的提取体系不好，往往会造成蛋白质和酶的变性失活。双水相萃取就是考虑到这种现状，基于液——液萃取理论并考虑保持生物活性所开发出来的一种新型液液萃取分离技术。然而，相关研究和应用还不够深入，一些技术难题还有待解决。双水相萃取技术的发展趋势为：解决易乳化，相分离时间长，成相聚合物的成本较高，水溶性高聚物粘度较大且不宜定量控制等问题；开发新型优质的双水相体系，进一步拓宽应用领域，与其他技术结合的多元化利用。今后，随着对双水相体系研究的深入，双水相萃取将成为一种优良的分离技术。

参考文献：

[1]郑楠.牛血清白蛋白在两水相体系中分配特性的研究.[D]南昌大学，2007.

[2]卢楠.属水相萃取技术在生物、医药方面的应用[J].河北工业科技，2006 23（3）:179-181

[3]邓凡政，郭东方.离子液体双水相体系萃取分离牛血清白蛋白.[J].分析化学，2006，34

（10）：1451-1453.

[4]林潇.离子液体双水相萃取分离生物活性物质及其机理的研究.[D].湖南大学.2013

[5]陈琳琳，汤秀琴，邓凡政.离子液体双水相中铕离子与牛血清白蛋白作用的研究.[J].化工科技，2011，19（3）：13-15

[6]徐长波，王巍杰，双水相萃取技术研究进展[J].化工技术与开发，2009,38（5）：40-44

[7]李伟，朱自强，双水相萃取技术在药物分离和提取中的应用[J].化学进展，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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