收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

温度诱导双水相金属螯合亲和分配技术的研究

陆瑾  
【摘要】:综述了双水相技术的研究进展和现状,并着重就近年来备受关注的金属螯合亲和分配技术,温度诱导相分离技术的原理、特点和应用进行了较为全面的分析。在此基础上提出了温度诱导双水相金属螯合亲和分配技术。论文主要包括三方面的内容:含金属配基成相剂的制备、含亲和配基系统液液平衡性质的考察以及利用温度诱导双水相金属螯合亲和分配技术分离蛋白质的基础和工艺研究。 对以PEG为载体,含亲和配基成相剂PEG-IDA-Cu(Ⅱ)的制备工艺进行了优化,重点考察了制备过程中羟基活化方法,IDA偶联条件等影响因素。从热力学分析着手,提出了改进的二氯亚砜活化法,使活化效率明显提高,氯取代度为1.54 mol Cl/mol PEG,但IDA对Cl~-的取代率较低,仅在55%左右;环氧氯丙烷法虽然环氧基取代率相对较低,但由于环氧键的高度活性,PEG-环氧与IDA反应转化率高达95%。选用环氧氯丙烷活化方法,在优化的反应条件下,PEG-IDA产物中IDA的含量约为0.93mol/mol PEG;亲和配基Cue~(2+)的最大螯合量为0.83molCu~(2+)/mol PEG。 为了实现温度诱导双水相分配和金属螯合亲和分离两项技术的结合,必须制备出新型的具有较低浊点温度的金属螯合亲和基质。本文对温度诱导型亲和基质EOPO-IDA-Met的制备路线进行了探讨和优化。通过将EOPO端羟基活化成环氧基,结合上IDA后,螯合金属离子,得到含金属螯合亲和配基成相剂EOPO-IDA-Me。EOPO环氧化的优化反应条件为:无溶剂、冰水浴,BF_3·C_2H_5OC_2H_5浓度为0.5mL/g EOPO,环氧化反应21h,40%NaOH用量为0.20mL/g EOPO,加入NaOH后反应5h,环氧得率为86%;EOPO-环氧偶合IDA的较优反应条件为:稀NaOH溶液调节反应的pH为10.5,加入两倍摩尔比IDA,48℃反应,产物中IDA取代度为78%。Cu~(2+)比Ni~(2+)更容易与EOPO-IDA螯合,最后得到的EOPO-IDA-Met中,金属配基含量分别为0.70 mol Cu~(2+0/mol EOPO,0.45 mol Ni~(2+)/mol EOPO。 采用甲醛滴定法测定(NH_4)_2SO_4、间接络合滴定法测定Na_2SO_4、旋光法测定PES、真空干燥法测定水含量,考察了PEG/(NH_4)_2SO_4、PEG/PES、EOPO/Na_2SO_4以及EOPO/PES双水相系统的相平衡随亲和配基加入的变化情况。结果表明:双水相系统中,金属螯合亲和配基的加入对相图的影响很小。随着亲和配基取代度的增加,上下相间憎水性差异略微增大,结线斜率逐渐减小,上相聚合物的浓度略微增大。相对而言,金属配基的加入,对含PEG系统的影响大于对含EOPO系统的影响,对聚合物/盐系统的影响大于对双聚合物系统的影响。 考察了聚合物浓度变化对EOPO、EOPO-IDA以及EOPO-IDA-Cu(Ⅱ)水溶液 浙江大学博士学位论文 的浊点温度的影响。随着聚合物浓度的提高,溶液的浊点温度先下降后上升。 亲和配基制备过程中,由于保持了EOPO主体聚合物的结构和聚合度,环氧乙 烷和环氧丙烷的配比及无规分布亦未发生变化,三者的浊点温度相近,变化规 律相似。NaZso4的添加对EOPo和EoPo一IDA一c矿+水溶液浊点的影响一致,都 将导致聚合物水溶液浊点的降低。测定了不同温度下EOPo/ NaZSO;系统的相平 衡数据,温度的提高将大大降低系统分相所需的成相物质浓度。系统温度较高, 且EOPO的含量一定时,随着NaZSO;加入浓度的增高,系统会出现均相一温度 诱导相分离一双水相的变化。 考察了双水相分配过程中,亲和作用的存在对纳豆激酶分配的影响。详细 考察了成相剂、聚合物分子量、浓度、亲和配基加入量、溶液的pH值、相比以 及生物质加入量等因素的影响。结果表明,①亲和配基的加入能显著提高金属 鳌合蛋白在上相的分配系数;②双聚合物系统对纳豆激酶的亲和分离效果相对 较好;③纳豆激酶在PEG/PES、EOPO/PES双水相系统中的亲和分配行为受亲 和配基的种类、浓度以及系统pH值的影响十分显著;④利用温度诱导双水相金 属鳌合亲和分配技术可以直接从发酵液中分离提取纳豆激酶,并可实现聚合物 的回收和循环利用。选用6%EOpO+4%EOpo一IDA一eu(11)+120,0 PEsloo系统对 纳豆激酶进行一次分配,发酵液加入量15%,pH 8.2时,分配系数约为10.8, 酶活回收86%,纯化因子为1.87。分离出富含EOPO及亲和配基的上相,在体 系中加入适量的NaZSO4和金属鳌合剂EDJ…A,利用温度诱导效应对纳豆激酶进 行二次分配,实现了目标蛋白与聚合物的分离。纳豆激酶收率为83%,总纯化因 子为2.47。聚合物收率为75%。采用简洁的亲和分配模型,对纳豆激酶在双聚 合物亲和分配体系中的实验数据进行了关联,计算值与实验值符合较好,误差 (14%。 考察了小分子伴侣在双水相系统中的亲和分配行为,实现了利用温度诱导双 水相金属鳌合亲和分配技术从E.coli破胞液中分离提取小分子伴侣。双聚合物 系统中,小分子伴侣及杂蛋白均趋上相分配,于分离不利;利用EOPO闪aZSO4 系统能较好得从破胞液中分离小分子伴侣,亲和作用的结果使得目标蛋白富集 于上相,而杂蛋白和细胞碎片主要集中于下相和相界面上。设计了从破胞液中 提取小分子伴侣的循环萃取流程,小分子伴侣的收率达80%以上,电泳结果表 明达到了一定的纯度,大


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 徐岩,陆军,李德谦;聚乙二醇-硫酸铵双水相体系中稀土元素的分配[J];应用化学;2000年01期
2 吴瑛,陈新萍,邱雨,洪远新;全氟辛酸盐等离子表面活性剂双水相体系性质及萃取机理探讨[J];塔里木农垦大学学报;2002年02期
3 舒国伟;王长凤;陈合;杨志伟;;双水相体系萃取纤维素酶的研究[J];食品科技;2010年12期
4 杜振宁;胡卓逸;;聚乙二醇(PEG)双水相体系在分离纯化蛋白质中的应用[J];中国生化药物杂志;1989年04期
5 梅乐和,朱自强,陈孝国;酶蛋白在双水相体系中分配系数的推算[J];化学工程;1990年04期
6 邓凡政,石影,江玉波,闫华;双水相体系中钛、锆的分离[J];稀有金属;2001年06期
7 李蕾,薛珺,练萍,刘芳华,温相斌;组合表面活性剂-盐-水双水相体系萃取水杨酸和洛美沙星[J];分析化学;2004年01期
8 周念波;周吉祥;涂绍勇;梅双喜;王海波;;PEG-(NH_4)_2SO_4双水相萃取法提取壳聚糖酶的研究[J];化学与生物工程;2010年01期
9 陈莉莉;邱祖民;黄金莲;徐礼峰;;PMBP缩2-氨基苯并噻唑席夫碱/离子液体双水相体系萃取废水中重金属离子的研究[J];冶金分析;2010年05期
10 陈玉焕,卢雁,张秀英,卢锦梭;铟在聚乙二醇-硫酸铵双水相体系中的分配[J];化学通报;2003年01期
11 黄淑霞,吴晓莉,尹卓容;PEG/(NH_4)_2SO_4双水相体系提取和纯化糖化酶[J];酿酒科技;2003年02期
12 赵晓莉;岳红;张颖;李晓银;;柿叶黄酮在双水相体系中的分配行为[J];林产化学与工业;2006年01期
13 阮科;张翎;汤皎宁;肖进新;;正负离子混合表面活性剂双水相界面张力的研究[J];物理化学学报;2006年12期
14 李丽敏;尚庆坤;吕喆;李德谦;;氨基酸在乙醇/磷酸氢二钾双水相体系中分配行为[J];分析化学;2007年09期
15 乐薇;陆志强;;双水相体系萃取木瓜蛋白酶的研究[J];化学与生物工程;2011年02期
16 陈风义;林毅;刘琳;刘俊果;;EPO在PEG/(NH_4)_2SO_4双水相体系中的分配研究[J];河北工业科技;2008年02期
17 乔秀丽;;离子液体双水相体系在生物分离中的应用[J];绥化学院学报;2008年03期
18 陈文彬;单国荣;;硫酸铵-水-聚丙烯酰胺及阳离子型聚丙烯酰胺体系相分离[J];化工学报;2010年06期
19 冯自立;马娜;;无花果蛋白酶在PEG/(NH_4)_2SO_4双水相体系中的分配行为[J];食品科学;2010年19期
20 朱建航,魏东芝,曹学君,袁中一;酶法合成头孢氨苄的反应-双水相萃取耦合过程[J];化工学报;2003年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 董敏;陈凡;屈锋;;离子液-无机盐双水相体系用于蛋白质的选择性分离[A];全国生物医药色谱学术交流会(2010景德镇)论文集[C];2010年
2 阴冠伟;李淑妮;翟全国;胡满成;;298.15 K T[C_3mim]Br+Rb_2CO_3/Cs_2CO_3+H_2O双水相体系的相平衡研究[A];2011年中西部地区无机化学化工学术研讨会论文集[C];2010年
3 张海珠;卢俊彩;李兴亮;苏哲;崔岩岩;李首建;;新双水相体系及其在放射性核素分离中的应用研究[A];首届核化学与放射化学青年学术交流会论文摘要集[C];2006年
4 巩育军;薛元英;;溪黄草浸取液在双水相体系中分离富集的研究[A];第七届全国天然有机化学学术研讨会论文集[C];2008年
5 赵颖;阎云;黄建滨;;甘油诱导的双水相体系相行为及聚集行为的转变[A];中国化学会第十二届胶体与界面化学会议论文摘要集[C];2009年
6 王秀红;魏西莲;刘杰;;无机盐对离子液体/阳离子表面活性剂双水相体系的影响[A];中国化学会第28届学术年会第12分会场摘要集[C];2012年
7 李志勇;刘欣欣;裴渊超;刘丽;王键吉;;离子液体双水相对氨基酸的萃取分离性能[A];中国化学会第28届学术年会第1分会场摘要集[C];2012年
8 张延强;张锁江;陈玉焕;张建敏;;离子液体和果糖双水相体系的研究[A];第三届全国化学工程与生物化工年会论文摘要集(上)[C];2006年
9 邓凡政;刘彬;;双水相体系中食用色素的萃取与测定[A];第三届全国微全分析系统学术会议论文集[C];2005年
10 李志勇;裴渊超;刘丽;王键吉;赵扬;;离子液体双水相对氨基酸的萃取分离性能[A];中国化学会第十五届全国化学热力学和热分析学术会议论文摘要[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 刘绍鹏;稻壳液化油的选择性分离、分析和酯化[D];中国矿业大学;2011年
2 谭志坚;双水相萃取体系在分离纯化芦荟活性成分中的应用研究[D];中南大学;2013年
3 杨建军;脂肪酶的固定化及在离子液体中催化合成生物柴油的研究[D];西北大学;2009年
4 卢艳敏;聚合物或离子液体/柠檬酸钾双水相分离纯化蛋白质的研究[D];山东大学;2012年
5 叶志隆;餐厨垃圾同步糖化发酵产乳酸与双水相分离[D];上海交通大学;2008年
6 裴渊超;离子液体的萃取分离性能及与溶质的相互作用研究[D];兰州大学;2008年
7 韩娟;基于抗生素残留分离/分析的咪唑型离子液体绿色双水相体系的构建及应用研究[D];江苏大学;2012年
8 吕挺;丙烯酰胺在聚乙二醇水溶液中的双水相聚合成滴机理[D];浙江大学;2010年
9 孙丽慧;微生物发酵制备2,3-丁二醇及其双水相萃取[D];大连理工大学;2009年
10 王辉;微生物转化虎杖中白藜芦醇苷及其产物的分离纯化[D];大连理工大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 解雪乔;聚丙二醇双水相体系分离/富集环境中磺胺类抗生素残留的研究[D];江苏大学;2010年
2 李宁;正负离子表面活性剂双水相体系相区拓宽及萃取作用研究[D];山东科技大学;2010年
3 黎文娟;离子液体/醇/盐二元双水相体系分离/富集半合成类抗生素[D];长安大学;2013年
4 马晶晶;水溶性小分子醇—盐双水相体系的构建及在植物色素提取的应用[D];江苏科技大学;2013年
5 南二龙;亲水有机溶剂/盐双水相体系中液/液/固边界的研究及相比数据库的建立[D];东华大学;2014年
6 刘忠玲;双水相体系萃取抗生素和色素的研究[D];吉林大学;2014年
7 邵明媛;离子液体双水相体系在茶饮料和牛奶中农兽药萃取中的应用[D];吉林大学;2014年
8 柴丽;二元小分子醇/盐双水相体系中抗生素的分离富集行为[D];长安大学;2013年
9 丙潇潇;藻胆蛋白的双水相绿色提取技术研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
10 谢秀娟;双水相体系中B族维生素的萃取与测定[D];淮北师范大学;2011年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978