雙水相萃取對于傳統有機相-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后，由于表面性質、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等于物質在兩相的濃度比，由于各種物質的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，達到平衡后，該物質在兩相中濃度比等于常數，分離效果由分配系數來表征。由于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于許多因素，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于其它因素，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)，有助于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)易于工藝放大和連續操作，與后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。

標簽：系統萃取用量