雙水相萃取對于傳統(tǒng)有機相-水相的溶劑萃取來說是個全新的替代品。當兩種聚合物、一種聚合物與一種親液鹽或是兩種鹽(一種是離散鹽且另一種是親液鹽)在適當?shù)臐舛然蚴窃谝粋€特定的溫度下相混合在一起時就形成了雙水相系統(tǒng)。萃取原理當萃取體系的性質(zhì)不同時，物質(zhì)進入雙水相體系后，由于表面性質(zhì)、電荷作用和各種力(如憎水鍵、氫鍵和離子鍵等) 的存在和環(huán)境因素的影響，使其在上、下相中的濃度不同。物質(zhì)在雙水相體系中分配系數(shù)K可用下式表示: K= C上/ C下其中K為分配系數(shù)，C上和C下分別為被分離物質(zhì)在上、下相的濃度。分配系數(shù)K等于物質(zhì)在兩相的濃度比，由于各種物質(zhì)的K值不同，可利用雙水相萃取體系對物質(zhì)進行分離。其分配情況服從分配定律，即，在一定溫度一定壓強下，如果一個物質(zhì)溶解在兩個同時存在的互不相溶的液體里，達到平衡后，該物質(zhì)在兩相中濃度比等于常數(shù)，分離效果由分配系數(shù)來表征。由于溶質(zhì)在雙水相系統(tǒng)兩相間的分配時至少有四類物質(zhì)在兩個不同相系統(tǒng)共存，要分配的物質(zhì)和各相組分之間的相互作用是個復雜的現(xiàn)象，它涉及到氫鍵、電荷相互作用、范德華力、疏水性相互作用以及空間效應等，因此，可以預料到溶質(zhì)在雙水相系統(tǒng)中兩相間的分配取決于許多因素，它既與構(gòu)成雙水相系統(tǒng)組成化合物的分子量和化學特性有關，也與要分配物質(zhì)的大小、化學特性和生物特性相關。大量研究表明，生物分子在雙水相系統(tǒng)中的實際分配是生物分子與雙水相系統(tǒng)間靜電作用、疏水作用、生物親和作用等共同作用的結(jié)果，形式上可以將分配系數(shù)的對數(shù)值分解為幾項: InK = InKm+InKe+In Kh+InKb+InKs+InKc 式中，Ke-----靜電作用對溶質(zhì)分配系數(shù)的貢獻; Kh----- 疏水作用對溶質(zhì)分配系數(shù)的貢獻; Kb-----生物親和作用對溶質(zhì)分配系數(shù)的貢獻; Ks----- 分子大小對溶質(zhì)分配系數(shù)的貢獻; Kc----- 分子構(gòu)型影響對溶質(zhì)分配系數(shù)的貢獻; Km -----除上述因素外的其它因素影響對溶質(zhì)分配系數(shù)的貢獻。值得指出的是，這些因素中雖然沒有一個因素完全獨立于其它因素，但一般來說，這些不同的因素或多或少是獨立存在的。影響待分離物質(zhì)在雙水相體系中分配行為的主要參數(shù)有成相聚合物的種類、成相聚合物的分子質(zhì)量和總濃度、無機鹽的種類和濃度、pH 值、溫度等。雙水相的優(yōu)勢 ATPE作為一種新型的分離技術，對生物物質(zhì)、天然產(chǎn)物、抗生素等的提取、純化表現(xiàn)出以下優(yōu)勢: (1)含水量高(70%--90%)，在接近生理環(huán)境的體系中進行萃取，不會引起生物活性物質(zhì)失活或變性; (2)可以直接從含有菌體的發(fā)酵液和培養(yǎng)液中提取所需的蛋白質(zhì)(或者酶)，還能不經(jīng)過破碎直接提取細胞內(nèi)酶，省略了破碎或過濾等步驟; (3)分相時間短，自然分相時間一般為5min~15 min; (4)界面張力小(10-7~ 10-4mN/m)，有助于兩相之間的質(zhì)量傳遞，界面與試管壁形成的接觸角幾乎是直角; (5)不存在有機溶劑殘留問題，高聚物一般是不揮發(fā)物質(zhì)，對人體無害; (6)大量雜質(zhì)可與固體物質(zhì)一同除去; (7)易于工藝放大和連續(xù)操作，與后續(xù)提純工序可直接相連接，無需進行特殊處理; (8)操作條件溫和，整個操作過程在常溫常壓下進行; (9)親和雙水相萃取技術可以提高分配系數(shù)和萃取的選擇性。雖然該技術在應用方面已經(jīng)取得了很大的進展，但幾乎都是建立在實驗的基礎上，到目前為止還沒能完全清楚地從理論上解釋雙水相系統(tǒng)的形成機理以及生物分子在系統(tǒng)中的分配機理。

標簽：系統(tǒng)萃取用量