
表面活来自性剂溶于非极性的有机溶剂中,当其浓度超过360百科临界胶束浓度(CMC)时,在有机溶剂内形成的胶束叫反胶束 (张阻守能西岁reversed micelle),或称反相胶束。 在反胶束中,表面活性剂的非极性基团在外与非极性的有机溶剂接触,而极性基团则排列在内形成通征氢现一个极性核(p降打连装交执olar core故赶乡引石再红)。此极性核具有溶解极性物质的能力,极性核溶解水后微,就形成了"水池"(water pool)。反胶束是一种自发形成的纳米尺度的聚集体,是一种透明的、热力学稳定的W/O体系。
反胶束萃取技术具备萃取速度快、成本较表将灯末低、条件要求不高以及不会引起活性物质失去活性等优越性,越来越受到重视,已经径全到气盾广泛应用于蛋白质、酶等生物活性大分子的分离提实什志厚非纯,显示出了较好的应用前景。
- 中文名 反胶束
- 外文名 reversed micelle
- 又称 反相胶束
- 解释 浓度超过临界胶束浓度
读土换响画投映 表面活性剂溶于非极性的有机溶剂中,当其浓度超过临界胶束浓度(CMC烧振守略)时,在有机溶剂内形成的胶束叫反胶束 (reversed micelle),或称反相胶束。 在反胶束中,表面来自活性剂的非极性基团在外与非极性的有机溶剂接触,而极性基团则排列在内形成一个极性核(polar core)。此极性核具有溶解极性物质的能力,极性核溶解水后,就形成了"水池"(water pool)。反胶束是一种自发形成的纳米尺度的聚集体,是一种透明的、热力学稳定的W/O体系。
1反胶束体系的概念
1.1反胶束体系的组成
当表面活性剂在脱顾检治介水中的浓度超过了临界胶束浓度(CMC)时,会形成一种非著格跳五攻背极性核心的微胶团结
构,即亲水基团朝向水相,而多个表面活性剂分子(或离子)的疏水360百科基团相互缔合,称为正常胶束(O/W型胶团),见图1-a所示;如果表面活性剂浓度超过临界胶束浓度(CMC)且溶于非极性有机溶剂时,此时极性和非极性基团会定向排列形成与上述相反的聚集体,即反胶束(W/O型胶团),如图1-b所根先采金强展实先示
反胶束(reversedmicelles)是分散于连续有机相中局误聚布非市述阳刘声的表面活性剂会自发形成具有纳米尺度的团聚体(聚集体)。在这种团聚体即反胶史湖反失雨至态毛亲粒束中的表面活性剂上的疏水基和亲水基则分别向外和具有非极性的有机相发生接触,朝内聚集形成一亮引红财早想载裂个极性核(polarcore)。极性核可以容纳(或增溶)少量水,称为"水池"(waterpool)。通常,正辛烷、异辛烷、正辛醇等有机溶剂用以形成反胶束体系的有机相;而表面活性剂则根据其极性基团示反含性质的不同可分为三种类型,即阳离子型、阴离子型以及非离子型。在以上三种类型中非离子型表面活性剂与其他两种相比属于不太常见的类型。目前毕竟常见的阳离子型表面活性剂为CTAB、TOMAC、AOT等。反胶束的形成与表面活性剂及其溶剂的种类、浓度及操作温度等因素基础振血务施将有关,一般为非离子表面活性剂大于阳离子表面活性剂,而阳离子表面活性剂则大于阴离子表面活性剂。
1.2反胶束体系的性质
探即胶轮吧殖目素触 反胶束体系的性质常用参数W0、Ф与N来表示[6],其中W0(W0=[H2O]/[SURF]务)表示形成反胶束微粒水的摩尔浓度与表面活性剂的摩尔浓度之间的比值,促鸡减照路里其在一定程度上反映了反胶束的大小,是一降功探物由个能够表征反胶束体系增溶能力的重要指标。一般随求三斯班传板成议迫费村着W0的增加,反胶束的半径也随之增大,从而增大了萃取率。Ф(mol·L-1)是增溶水相对于有机相总体会金送供磁注与积的浓度。N是反胶束的婷跑聚集数。
2反胶束萃取蛋白质的原理与影响萃取的因素
2.1反胶束萃取蛋白质的原理利用反胶束进行蛋白质萃取的过么宣小事声世清程是一个协同过程,通常包括萃取和反萃取过程。反胶束溶液是透明的,属于热力学稳定体系,它包括含有极少量表面活性剂和有机溶剂的水相和有机溶剂连续相。萃取时,待萃取的蛋白质溶液以水相形式与反胶束微粒接触,使蛋白质分子先以最大限度转入反胶束微粒(萃取),而后含有蛋白质的反胶束微粒与另外一个水相接触,又可使蛋白质从有机相中返回到水相中,即通过调节pH、离子种类或者强度等实现了蛋白质的反萃取。在此过程中,蛋白质等生物大分子主要以水壳的形式存在于反胶束中具有生理活性的极性核内,避免了与有机溶剂直接接触,最大程度地保持萃取过程中生物大分子的活性。
2.2影响反胶束萃取蛋白质的因素影响反胶束萃取蛋白质的因素包括蛋白质的表面电荷与反胶束内的表面电荷两者之间发生的静电作用、有机相形成的反胶束微粒大小以及蛋白质的疏水性等因素,这些都会影响到蛋白质在反胶束体系的溶解作用,主要的影响因素见表1。
活性剂的种类和浓度都会对反胶束的形成以及所形成的反胶束微粒的大小产生影响。发生这种影响的主要原因或许是反胶束在萃取蛋白质时,蛋白质的分子尺寸和分子量均比较较大,这样就需要较大的含水极性核即水池来增溶蛋白质,但水池的大小是由反胶束微粒水的摩尔浓度与表面活性剂的摩尔浓度之间的比值即W0决定的。因此,有机相所形成反胶束的直径越大,那么蛋白质进入胶束内核的阻力愈小,其容纳蛋白质的能力愈强,则更加有利于反胶束对蛋白质进行萃取。
水相的酸碱度即pH值对反胶束萃取蛋白质效果的影响主要表现在其能够改变蛋白质的表面电荷和解离状态上。pH可能改变蛋白质分子进入反胶束微粒的传质动力。当pH在蛋白质的等电点附近时,蛋白质在水中的溶解度很小,可能会影响其在反胶束体系的萃取率。不同的蛋白质有其对应的等电点,在萃取时需控制相应的pH。离子种类的影响主要体现在其可改变反胶束内表面的电荷密度上,反胶束内表面电荷密度愈大,有机相形成的反胶束微粒直径愈大,有利于蛋白质的萃取。离子强度的影响主要有两个方面:一是离子强度增大时,静电屏蔽作用增强,蛋白质与表面活性剂之间存在的静电吸引力会降低,从而导致蛋白质萃取率的降低;二是在反胶束内存在的双电层变薄以后,表面活性剂上极性基团之间存在的静电排斥力也会降低,此时有机相形成的反胶束微粒直径减小,蛋白质难以进入其中。另外,离子浓度对蛋白质在水中的溶解度亦有影响,在合适的盐浓度下,盐离子对蛋白质有增溶作用。
蛋白质相对分子量的大小对其萃取率的影响主要体现在:蛋白质分子量愈大,其传质推动力愈大,萃取过程愈难进行;且当反胶束的尺寸很小时,不能容纳大分子量的蛋白质。