非離子型表面活性劑雙水相系統(tǒng)特性及其應(yīng)用研究.pdf

1、非離子型表面活性劑雙水相系統(tǒng)的發(fā)現(xiàn)為生物活性物質(zhì)的分離提供了一種新型的選擇性好、含水量高的雙水相系統(tǒng)，因其同時(shí)具有親水基和親油基的特點(diǎn)，在疏水物質(zhì)的分離中具有很大的優(yōu)勢。在水溶液中，非離子型表面活性劑形成的外部親水，內(nèi)部疏水的膠團(tuán)結(jié)構(gòu)能使疏水性蛋白增溶到膠團(tuán)中，親水性蛋白受到體積排阻作用而停留在水相，從而實(shí)現(xiàn)二者的分離。結(jié)合非離子型表面活性劑雙水相系統(tǒng)的特點(diǎn)，開展雙水相體系富集分離疏水性生物分子的研究，對拓展非離子型表面活性劑雙水相系統(tǒng)

2、分離技術(shù)的應(yīng)用和疏水性生物分子純化技術(shù)的開發(fā)，具有重要的意義。因此，本課題重點(diǎn)研究了非離子型表面活性劑和無機(jī)鹽形成的雙水相系統(tǒng)的成相特性及其對疏水性抗菌肽Nisin富集分離的應(yīng)用，主要研究內(nèi)容如下：
　?。?）首先以非離子型表面活性劑Triton X-100作為研究對象，考察了不同溫度下Triton X-100/鹽雙水相系統(tǒng)的成相特性。隨著溫度的升高，成相區(qū)域逐漸增大，雙水相系統(tǒng)相分離難度逐漸增加，相平衡穩(wěn)定性逐漸降低。利用雙節(jié)線

3、和系線經(jīng)驗(yàn)公式，以及液-液相平衡數(shù)據(jù)計(jì)算出系線方程，并用于預(yù)測未知系線的相平衡數(shù)據(jù)，為Triton X-100/鹽雙水相系統(tǒng)的深入開發(fā)應(yīng)用提供基礎(chǔ)相圖數(shù)據(jù)。
　　（2）為解決 Triton X-100/鹽雙水相系統(tǒng)對溫度的敏感性及不穩(wěn)定性，以Triton X-100/Na2SO4雙水相系統(tǒng)在293.15K下為研究對象和基礎(chǔ)條件，探究了不同添加劑對其穩(wěn)定性的影響，并對含有添加劑的雙水相系統(tǒng)液-液相平衡進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，陰離子型表

4、面活性劑 SDS能穩(wěn)定Triton X-100/Na2SO4雙水相系統(tǒng)，SDS的加入極大的改變了雙水相系統(tǒng)的成相區(qū)域與成相特性。對于含SDS的Triton X-100/Na2SO4雙水相系統(tǒng)，當(dāng)系線長度在23.10～30.84范圍內(nèi)時(shí)，系線越長，系線中點(diǎn)的SDS濃度越高，中點(diǎn)處Triton X-100/Na2SO4雙水相系統(tǒng)越穩(wěn)定。
　?。?）為探索對溫度變化更加穩(wěn)定的單一非離子型表面活性劑雙水相系統(tǒng)，本課題又開展了對 Trito

5、n X-114/鹽雙水相系統(tǒng)的研究。考察了 Triton X-114濃度、鹽濃度以及鹽離子種類對 Triton X-114濁點(diǎn)的影響。由于Triton X-114濃度的升高導(dǎo)致膠團(tuán)由數(shù)量到形狀發(fā)生改變，使得濁點(diǎn)先降低后持平最后升高。而鹽濃度的升高伴隨著更多的鹽離子與Triton X-114爭奪水分子，造成濁點(diǎn)逐漸降低，Mg2+對濁點(diǎn)的影響要略大于Na+，SO42-比Cl-降低濁點(diǎn)的效果更明顯。因此，選擇Triton X-114/MgSO

6、4雙水相系統(tǒng)進(jìn)行后續(xù)富集分離疏水性抗菌多肽Nisin的研究。
　?。?）以抗菌多肽Nisin為研究對象，對可產(chǎn)Nisin的乳酸乳球菌（ATCC11454）發(fā)酵液進(jìn)行非離子型表面活性劑 Triton X-114/MgSO4雙水相體系的富集分離。以富集分離得到的Nisin對革蘭氏陽性細(xì)菌金黃色葡萄球菌的抑菌效果為考察指標(biāo)，對雙水相富集分離條件進(jìn)行優(yōu)化，確定的最佳富集分離條件為：將培養(yǎng)得到的乳酸乳球菌發(fā)酵液濃縮6倍后，再與pH=7.0的

7、磷酸鹽緩沖液以2:1的比例混合，并加入到Triton X-114終濃度為4％（w/w）、MgSO4終濃度為0.05M的Triton X-114/MgSO4雙水相系統(tǒng)中，待分離的雙水相系統(tǒng)達(dá)到相平衡后，取表面活性劑相稀釋8倍，即可獲得最高效價(jià)的抗菌素（主要包含抗菌肽Nisin和非離子型表面活性劑Triton X-114的混合物）?？咕匦r(jià)可達(dá)到Sigma公司Nisin標(biāo)準(zhǔn)品（濃度為0.01g/mL）效價(jià)的91.43%，其中富集分離得到的