雙水相萃取對(duì)于傳統(tǒng)有機(jī)相-水相的溶劑萃取來(lái)說(shuō)是個(gè)全新的替代品。當(dāng)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(dāng)?shù)臐舛然蚴窃谝粋€(gè)特定的溫度下相混合在一起時(shí)就形成了雙水相系統(tǒng)。萃取原理當(dāng)萃取體系的性質(zhì)不同時(shí)，物質(zhì)進(jìn)入雙水相體系后，由于表面性質(zhì)、電荷作用和各種力(如憎水鍵、氫鍵和離子鍵等) 的存在和環(huán)境因素的影響，使其在上、下相中的濃度不同。物質(zhì)在雙水相體系中分配系數(shù)K可用下式表示: K= C上/ C下其中K為分配系數(shù)，C上和C下分別為被分離物質(zhì)在上、下相的濃度。分配系數(shù)K等于物質(zhì)在兩相的濃度比，由于各種物質(zhì)的K值不同，可利用雙水相萃取體系對(duì)物質(zhì)進(jìn)行分離。其分配情況服從分配定律，即，在一定溫度一定壓強(qiáng)下，如果一個(gè)物質(zhì)溶解在兩個(gè)同時(shí)存在的互不相溶的液體里，達(dá)到平衡后，該物質(zhì)在兩相中濃度比等于常數(shù)，分離效果由分配系數(shù)來(lái)表征。由于溶質(zhì)在雙水相系統(tǒng)兩相間的分配時(shí)至少有四類(lèi)物質(zhì)在兩個(gè)不同相系統(tǒng)共存，要分配的物質(zhì)和各相組分之間的相互作用是個(gè)復(fù)雜的現(xiàn)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(yīng)等，因此，可以預(yù)料到溶質(zhì)在雙水相系統(tǒng)中兩相間的分配取決于許多因素，它既與構(gòu)成雙水相系統(tǒng)組成化合物的分子量和化學(xué)特性有關(guān)，也與要分配物質(zhì)的大小、化學(xué)特性和生物特性相關(guān)。大量研究表明，生物分子在雙水相系統(tǒng)中的實(shí)際分配是生物分子與雙水相系統(tǒng)間靜電作用、疏水作用、生物親和作用等共同作用的結(jié)果，形式上可以將分配系數(shù)的對(duì)數(shù)值分解為幾項(xiàng): InK = InKm+InKe+In Kh+InKb+InKs+InKc 式中，Ke-----靜電作用對(duì)溶質(zhì)分配系數(shù)的貢獻(xiàn); Kh----- 疏水作用對(duì)溶質(zhì)分配系數(shù)的貢獻(xiàn); Kb-----生物親和作用對(duì)溶質(zhì)分配系數(shù)的貢獻(xiàn); Ks----- 分子大小對(duì)溶質(zhì)分配系數(shù)的貢獻(xiàn); Kc----- 分子構(gòu)型影響對(duì)溶質(zhì)分配系數(shù)的貢獻(xiàn); Km -----除上述因素外的其它因素影響對(duì)溶質(zhì)分配系數(shù)的貢獻(xiàn)。值得指出的是，這些因素中雖然沒(méi)有一個(gè)因素完全獨(dú)立于其它因素，但一般來(lái)說(shuō)，這些不同的因素或多或少是獨(dú)立存在的。影響待分離物質(zhì)在雙水相體系中分配行為的主要參數(shù)有成相聚合物的種類(lèi)、成相聚合物的分子質(zhì)量和總濃度、無(wú)機(jī)鹽的種類(lèi)和濃度、pH 值、溫度等。雙水相的優(yōu)勢(shì) ATPE作為一種新型的分離技術(shù)，對(duì)生物物質(zhì)、天然產(chǎn)物、抗生素等的提取、純化表現(xiàn)出以下優(yōu)勢(shì): (1)含水量高(70%--90%)，在接近生理環(huán)境的體系中進(jìn)行萃取，不會(huì)引起生物活性物質(zhì)失活或變性; (2)可以直接從含有菌體的發(fā)酵液和培養(yǎng)液中提取所需的蛋白質(zhì)(或者酶)，還能不經(jīng)過(guò)破碎直接提取細(xì)胞內(nèi)酶，省略了破碎或過(guò)濾等步驟; (3)分相時(shí)間短，自然分相時(shí)間一般為5min~15 min; (4)界面張力小(10-7~ 10-4mN/m)，有助于兩相之間的質(zhì)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(jī)溶劑殘留問(wèn)題，高聚物一般是不揮發(fā)物質(zhì)，對(duì)人體無(wú)害; (6)大量雜質(zhì)可與固體物質(zhì)一同除去; (7)易于工藝放大和連續(xù)操作，與后續(xù)提純工序可直接相連接，無(wú)需進(jìn)行特殊處理; (8)操作條件溫和，整個(gè)操作過(guò)程在常溫常壓下進(jìn)行; (9)親和雙水相萃取技術(shù)可以提高分配系數(shù)和萃取的選擇性。雖然該技術(shù)在應(yīng)用方面已經(jīng)取得了很大的進(jìn)展，但幾乎都是建立在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，到目前為止還沒(méi)能完全清楚地從理論上解釋雙水相系統(tǒng)的形成機(jī)理以及生物分子在系統(tǒng)中的分配機(jī)理。

標(biāo)簽：系統(tǒng)萃取用量