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一）溶剂萃取原理——分配定律 溶剂萃取法是以分配定律为基础的，即利用各种物质在不同溶剂中具有不同的溶解度的原理，达到将不同物质分离纯化的目的。 分配定律（distribution law; Nester, 1891） ——在一定温度和压力下，溶质分配在两不相溶的溶剂中，达到平衡时，溶质在两相的浓度之比为一常数。 K = CL/CR = 萃取液浓度/萃余液浓度 K为分配常数（分配系数、分配比），其大小反映出溶质在不同溶剂中溶解度的差异，及在此系统中的选择性 在溶剂萃取中，含有溶质的未被提取过的溶液称为料液；用于进行萃取的溶剂称为萃取剂；经萃取后含有溶质的萃取剂称为萃取液；被萃取过失去溶质的料液称为萃余液。 当前第31页\共有63页\编于星期四\17点 分离因素（分离系数） 若在同一体系中有两种溶质A和B，它们在相同条件下的分配常数分别为KA、KB，则分离系数?的定义为： ? = KA/KB = (CLA/CLB)/(CRA/CRB) 当前第32页\共有63页\编于星期四\17点 二）有机溶剂的选择 1）选择萃取用的溶剂应考虑对产物有较大的溶解度和较好的选择性。 ? 分离因素可以表征溶剂的选择性如何，溶解度则由相似相溶的分子极性所决定。 ? 介电常数是一个化合物摩尔极化程度的量度；通过这一数值，可预知一个化合物是极性化合物还是非极性化合物。 4）价格低廉，安全（如无毒、闪点高） 常用：乙酸乙酯、乙酸丁酯、丁醇 2）溶剂与被萃取液的互溶度要小，黏度低，界面张力适中，对相的分散和相的分离有利； 3）溶剂的化学稳定性高，回收和再生容易； 当前第33页\共有63页\编于星期四\17点 三）影响水相溶质溶解度的因素 1）离子强度 ? 有些物质在高离子强度下溶解度增加，如DNA-蛋白；有些则在低离子强度下溶解度增加，如RNA-蛋白； ? 绝大多数蛋白质和酶存在“盐溶”和“盐析”现象； ? 盐析作用可以降低许多生化产物在水中的溶解度，也能减少有机溶剂在水中的溶解度。 例如：在VB12的提取中，加入中性盐硫酸铵，有利于VB12自水相转移到有机溶剂中；在提取青霉素时加入NaCl，也有利于青霉素从水相转移到有机溶剂中。 2）pH 3）温度 ? 温度可改变物质的溶解度，影响分配系数； ? 一般生物物质对温度敏感，萃取多在室温或低温下进行（通常0-10℃）； ? 但也有采用热提取法的（50-70 ℃ ），多用于一些小分子生物物质 4）带溶剂 ? 带溶剂是一类能和所提取的生物物质形成复合物，而易溶于溶剂的物质，且此复合物在一定条件下易分解形成原来的生物物质。 ? 提取水溶性强、在常用的有机溶剂中溶解度小的物质时可采用添加带溶剂；对于水溶性不强的物质，也可通过带溶剂提高收率和选择性； 例如：链霉素是水溶性较强的碱，可与脂肪酸（如月桂酸）形成复合物，该复合物能溶于乙醇、醋酸丁酯等，而被萃取到有机相； 在酸性条件下，又分解成链霉素而转溶于水相。 当前第34页\共有63页\编于星期四\17点 四）乳化与去乳化 ? 在萃取过程中，经常会出现一种液体分散到另一种本不相溶的液体中，即乳化现象。 ? 乳化现象会造成有机溶剂相和水相分层困难，出现两种夹带现象： 一是发酵液提取废液中夹带有机溶剂微粒，导致产品损失； 二是有机溶剂相中夹带发酵液微粒，会将杂质带入产品中。 当前第35页\共有63页\编于星期四\17点 油（有机溶剂）、水不溶→分层 表面活性剂存在 可发生乳化 这类表面活性剂称为乳化剂； 1、乳浊液的成因及稳定条件 乳浊液有两种： 水包油型 (O/W型) 油滴分散在水中 油包水型(W / O型) 水滴分散在油中 当前第36页\共有63页\编于星期四\17点 由于乳化剂的两性性质，能够将本不相溶的油与水连在一起，但其分子处在任何一相都是不稳定的，只有处在两相界面上时，亲水基团对着水，疏水基团对向油，在相的界面上形成单分子层时，比较稳定。乳化剂能够降低表面张力，液体容易分散成微滴而发生乳化。 影响乳浊液稳定性的因素包括是否在界面上形成保护膜，液滴的带电性质以及介质的黏度； 在发酵液中，蛋白对表面张力的影响最为显著，随着蛋白含量的增多，表面张力明显下降，由此引起的乳浊液是相当稳定的。 当前第37页\共有63页\编于星期四\17点 CaCO3可被水浸润，但不能被有机溶剂润湿；将乳浊液通过CaCO3层时，乳浊液中的水分则被吸附。 2、去乳化方法 1）离心分离法 2）提高温度 提高温度可使黏度下降，使乳浊液稳定性降低 3）稀释法 4）电解质破乳法 ? 离子型乳化剂所形成的乳浊液