从图2—6可知,能用于蛋白质分离的仅是位于底部的两相区,在此区内的三元混合物分为平衡的两相:一相是含有极少量有机溶剂和表面活性剂的水相;另一相是作为萃取剂的反胶束溶液。这共存的两相组成,用细线(在图2—6中虚线)相连。这一体系的物理化学性质非常适合于萃取操作,因为界面张力在0.1~2mN/m 范围内,密度差为10%~20%,反胶束溶液粘度适中,大约为lmPa·s 这一数量级。
蛋白质进入反胶束溶液是一种协同过程,即在宏观两相(有机相和水相)界面间的表面活性剂层,同邻近的蛋白质发生静电作用而变形,接着在两相界面形成了包含有蛋白质的反胶束,此反胶束扩散进入有机相中,从而实现了蛋白质的萃取,见图2-7。
图2-7 反胶束萃取蛋白质的示意图
改变水相条件(如pH 值和离子种类及其强度等)又可使蛋白质由有机相重新返回水相实现反萃取过程。
蛋白质溶入反胶束溶液的推动力主要包括:表面活性剂与蛋白质的静电作用力和位阻效应。影响反胶束萃取蛋白质的主要因素为蛋白质的表面电荷和反胶束内表面电荷间的静电作用,以及反胶束的大小等。所以,任何可以增强这种静电作用或导致形成较大的反胶束的因素,都有助于蛋白质的萃取。
只要通过对这些因素进行系统的研究,确定最佳操作条件,就可得到合适的目标蛋白质萃取率,从而达到分离纯化的目的。
反胶束萃取蛋白质的应用反胶束萃取蛋白质的应用范围较广,主要有分离蛋白质混合物,浓缩淀粉酶,从发酵液中提取胞外酶,直接提取胞内酶,反胶束萃取用于蛋白质复性等。