第八章---反胶束萃取幻灯片课件

第二节 反胶团的形成
（2）阳离子型 ①CTAB(cetyl-methyl-
ammonium bromide)溴化十六烷 基三甲胺/十六烷基三甲基胺溴
第二节 反胶团的形成
②DDAB(didodecyldimethyl ammonium bromide)溴化十二烷 基二甲铵
第二节 反胶 团的形成
③TOMAC (triomethy lammoniu m chloride) 氯化三辛 基甲铵
第二节 反胶团的形成
有机溶剂相中的反胶团一般 比水相中微胶团的空间尺寸小得 多，通常为球形，有些情况下也 可能成为椭球形或棒形。
第二节 反胶团的形成
(1)反胶团的临界胶团浓度 将表面活性剂在非极性有机溶剂
相中能形成反胶团的最小浓度称为 临界胶团浓度(Critical Micelle Concentration，有时简称CMC)，
第八章---反胶束萃取
第一节 概 述
二、反胶团的特异性功能： (1)具有分子识别并允许选择性透
过的半透膜的功能； (2) 在 疏 水 性 环 境 中 具 有 使 亲 水
性大分子如蛋白质等保持活性的功 能。
第一节 概 述
三、优点 (1)有很高的萃取率和反萃取率并
具有选择性； (2) 分 离 、 浓 缩 可 同 时 进 行 ， 过 程
第二节 反胶团的形成
图 8-1 是 几 种 可 能 的 表 面 活 性 剂 聚 集体的微观构造。在反胶团中有一 个极性核心，。它包括由表面活性 剂极性端组成的内表面、平衡离子 和水。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) 。
第二节 反胶团的形成
第二节 反胶团的形成
将阳离子表面活性剂如CTAB 溶于有机溶剂形成反胶束时，与 AOT不同，还需加入一定量的助 溶剂(助表面活性剂)。这是因为它 们在结构上的差异造成的。
第二节 反胶团的形成
二、反胶团的物理化学特性及制备 1．反胶团的物理化学特性
反胶团的大小与很多因素有关，如 表面活性剂和非极性有机溶剂的种类、 浓度；操作时体系的温度、压力；微 小水池中的离子强度等等。
这个“水池”具有极性，可以 溶解具有极性的分子和亲水性的 生物大分子，而极性分子和/或 亲水性的生物大分子也因此可 “溶解”在非极性的有机溶剂中。
第二节 反胶团的形成
如蛋白质ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ其他亲水物质能够通过螯 合作用进入此“水池”。由于周围水层 和极性基团的保护，保持了蛋白质的天 然构型，不会造成失活。
第二节 反胶团的形成
第二节 反胶团的形成
2、反胶团的形成 当向非极性溶剂中加入表面
活性剂时，如表面活性剂的浓度 超过一定的数值时，也会在非极 性溶剂内形成表面活性剂的聚集 体。
第二节 反胶团的形成
与在水相中不同的是，非极 性溶剂内形成的表面活性剂聚集 体，其疏水性的非极性尾部向外， 指向非极性溶剂，而极性头向内， 与在水相中形成的微胶团方向相 反，因而称之为反胶团或反向胶 团
第二节 反胶团的形成
3、常见表面活性剂
AOT、CTAB(溴代十六烷基三甲 铵)、TOMAC(氯化三辛基甲铵)、 PTEA(磷脂酰乙醇胺)，其中以AOT 最为常用。
而常用于反胶团萃取系统的非极性 有机溶剂有环己烷、庚烷、辛烷、异 辛烷、己醇、硅油等。
第二节 反胶团的形成
（1）阴离子型 在反胶束萃取蛋白质的研究
中，用得最多的是阴离子表面活 性 剂 AOT(AerosolOT) ， 其 化 学 名为丁二酸－2－乙基己基磺酸 钠，结构式见图。
第二节 反胶团的形成
第二节 反胶团的形成
这种表面活性剂容易获得，其特 点是具有双链，极性基团较小、形 成反胶束时不需加助表面活性剂， 并且所形成的反胶束较大，半径为 170nm，有利于大分子蛋白质进入。
二、表面活性剂 表面活性剂的存在是构成反胶团的
必要条件。 1、表面活性剂的组成
表面活性剂是由亲水憎油的极 性基团和亲油憎水的非极性基团两 部分组成的两性分子。
第二节 反胶团的形成
2、表面活性剂的种类 （1）阴离子表面活性剂； （2）阳离子表面活性剂； （3）非离子型表面活性剂。
它们都可用于形成反胶束。
第二节 反胶团的形成
将表面活性剂溶于水中，当其浓 度超过临界胶束浓度(CMC)时，表 面活性剂就会在水溶液中聚集在一 起而形成聚集体，在通常情况下， 这种聚集体是水溶液中的胶束，称 为正常胶束(normal micelle)。
第二节 反胶团的形成
在胶束中，表面活性剂的排列方向 是极性基团在外，与水接触，非极性 基团在内，形成一个非极性的核心、 在此核心可以溶解非极性物质。
第二节 反胶团的形成
这是体系特性，与表面活性剂的化 学结构、溶剂、温度和压力等因素 有关。
在有机溶剂中反胶团的表面活 性剂分子缔合数，与水溶液系统相 比要小，而且疏水性的碳链越长缔 合数越小。
第二节 反胶团的形成
CMC的数值可通过测定各种物理 性质的突变(如表面张力、渗透压等) 来确定。由于实验方法不同，所得的 CMC值往往难于完全一致，但是突 变点总是落在一个很窄的浓度范围内， 故用CMC范围来表示更为方便。
第二节 反胶团的形成
反胶团不能理解为一成不变的刚 性球，它的生成或解体、缔合数增 大或减小以及各反胶团之间的相互 作用速度很快，即反胶团的构成分 子间能发生重组现象，其过渡时间 很短，最大也仅为10-5 s。
第二节 反胶团的形成
(2)反胶团含水率W 反胶团的大小以及反胶团内微水相 的物理化学性质因反胶团含水率W 的不同而差别很大。W用水 和表面 活性剂的浓度之比来定义，即：
简便； (3)能解决蛋白质(如胞内酶)在非细
胞环境中迅速失活的问题；
第一节 概 述
(4)由于构成反胶团的表面活 性剂往往具有细胞破壁功效，因 而可直接从完整细胞中提取具有 活性的蛋白质和酶；
(5)反胶团萃取技术的成本低， 溶剂可反复使用等。
第二节 反胶团的形成
一、反胶团的构造 1、胶团的形成
向水溶液中加入表面活性剂， 当表面活性剂的浓度超过一定的 数值时，表面活性剂就会在水相 中形成胶体或微胶团，它是表面 活性剂的聚集体。
第二节 反胶团的形成