Gemini阳离子表面活性剂反胶束液液提取菠萝皮中菠萝蛋白酶的研究

发布时间：2019-05-05 05:41

【摘要】：反胶束萃取技术将提纯与浓缩集于一起,可以高效节能地从复杂体系中提取纯化出目标蛋白质并保持其生物活性。与传统提取方法相比,反胶束萃取技术具有极大的技术优势与应用潜能。因此,该技术在蛋白质的提取分离中越来越受到关注。目前反胶束萃取技术中所使用的表面活性剂多为传统表面活性剂。本论文分别使用两种新型表面活性剂-季铵盐Gemini表面活性剂二溴化—双(二甲基十二烷基)辛二铵(C_(12)C_8C_(12))和二溴化—双(二甲基十二烷基)十二铵(C_(12)C_(12)C_(12))所形成的反胶束对菠萝皮中的菠萝蛋白酶进行了萃取,发现Gemini表面活性剂反胶束对菠萝蛋白酶的萃取效果明显优于传统表面活性剂(如十二烷基三甲基溴化铵)反胶束的萃取效果。通过系统研究萃取过程中各项参数对Gemini表面活性剂反胶束萃取效果的影响,发现萃取过程中的各项参数,如表面活性剂的结构与浓度、水相pH值、离子强度、菠萝蛋白酶粗提液稀释倍数等都在萃取过程中起着重要的作用,从而影响了菠萝蛋白酶的总萃取效率、活性回收率及纯化倍数。使用C_(12)C_8C_(12)/正己烷／正己醇／水反胶束体系从菠萝皮中提取菠萝蛋白酶时,最优提取工艺参数为：前萃取水相pH值为8.0,前萃取水相中NaCl浓度为0.1 M,后萃取水相pH值为4.2,后萃取水相中KBr浓度为0.5 M,C_(12)C_8C_(12)浓度为0.03g/ml,菠萝蛋白酶粗提液的稀释倍数为25倍；最佳萃取条件下,菠萝蛋白酶的总萃取效率、活性回收率和纯化倍数分别为50%、163%和3.3。使用C_(12)C_(12)C_(12)/正己烷／正己醇／水反胶束体系从菠萝皮中提取菠萝蛋白酶时,最佳工艺参数为：前萃取水相pH值为10.0,前萃取水相中NaCl浓度为0.1 M,后萃取水相pH值为4.2-5.6,后萃取水相中KBr浓度为0.25-1.0 M,C_(12)C_(12)C_(12)浓度为0.005-0.04 g/ml,菠萝蛋白酶粗提液的稀释倍数为15-35倍；最佳萃取条件下,菠萝蛋白酶的总萃取效率、活性回收率和纯化倍数分别为50%-59%、140%-160%和1.8-3.2。因此,C_(12)C_8C_(12)反胶束体系与C_(12)C_(12)C_(12)反胶束体系均可用于菠萝皮中菠萝蛋白酶的高效提取,但C_(12)C_(12)C_(12)反胶束体系比C_(12)C_8C_(12)反胶束体系适用的萃取条件范围更广,说明C_(12)CsC_(12)型表面活性剂的间隔基越长,应该越有利于该类表面活性剂在菠萝蛋白酶萃取中的应用。
[Abstract]:Reverse micelle extraction (RME), which combines purification and concentration, can efficiently and energy-saving extract and purify the target protein from the complex system and maintain its biological activity. Compared with traditional extraction methods, reverse micelle extraction has great technical advantages and potential applications. Therefore, more and more attention has been paid to this technique in protein extraction and separation. At present, most of the surfactants used in reverse micelle extraction are traditional surfactants. In this paper, two new surfactants-quaternary ammonium salt Gemini surfactant-bis (dimethyl dodecyl) octylammonium (C _ (12) and dibrominated-bis (dimethyl dodecane) were used respectively. Bromelain was extracted from pineapple skin by reverse micelle formed by dodecylammonium (C12) (C12C12C12), in which bromelain was extracted from pineapple peel. It was found that the extraction effect of Gemini surfactant reverse micelle was better than that of traditional surfactant (such as dodecyl trimethyl ammonium bromide) in the extraction of bromelain. The effects of various parameters in the extraction process on the reverse micelle extraction of Gemini surfactants were systematically studied. It was found that the parameters in the extraction process, such as the structure and concentration of surfactants, the pH value of aqueous phase, and the ionic strength, were used in the extraction process. The dilution ratio of bromelain crude extract plays an important role in the extraction process, which affects the total extraction efficiency, activity recovery and purification multiple of bromelain. When using C _ (12) / n-hexane / n-hexanol / water reverse micelle system to extract bromelain from pineapple skin, the optimum extraction parameters are as follows: the pH value of water phase is 8.0, The concentration of NaCl in the aqueous phase is 0.1m, the pH value in the aqueous phase is 4.2, the concentration of KBr in the aqueous phase is 0.5M, and the concentration of C12 / 8C12 is 0.03g / ml. The dilution ratio of bromelain crude extract was 25 times. Under the optimum extraction conditions, the total extraction efficiency, activity recovery and purification multiple of bromelain were 50%, 163% and 3.3%, respectively. When using C _ (12) / n-hexane / n-hexanol / water reverse micelle system to extract bromelain from pineapple peel, the optimum technological parameters are as follows: the pH value of water phase is 10.0, The concentration of NaCl in the aqueous phase was 0.1m, the pH value in the aqueous phase was 4.2? 5.6, and the concentration of KBr in the aqueous phase was 0.25? The concentration of C _ (12) was 0.005g / ml and the dilution multiple of bromelain crude extract was 15 ~ 35 times. Under the optimum extraction conditions, the total extraction efficiency, activity recovery and purification multiple of bromelain were 50% ~ 59%, 140% ~ 160% and 1.8 ~ 3.2%, respectively. Therefore, both C _ (12) reverse micelle system and C _ (12) reverse micelle system can be used to extract bromelain efficiently from pineapple peel. However, C _ (12) reverse micelle system is more suitable for extraction than C _ (12) C _ (8) C _ (12) reverse micelle system, indicating that the spacer of C _ (12) CsC_ (12) surfactant is longer than that of C _ (12) reverse micelle system. It should be beneficial to the application of this kind of surfactant in the extraction of bromelain.
【学位授予单位】：扬州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O629.8;O658.2

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本文编号：2469288