一、前言

隨著基因工程和細(xì)胞工程的發(fā)展，盡管傳統(tǒng)的分離方法（如溶劑萃取技術(shù)）已在抗生素等物質(zhì)的生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用，并顯示出優(yōu)良的分離性能，但它難以提取和分離蛋白質(zhì)。其主要原因有兩個(gè)：

被分離對(duì)象——蛋白質(zhì)等在40～50℃便不穩(wěn)定，開(kāi)始變性，而且絕大多數(shù)蛋白質(zhì)都不溶于有機(jī)溶劑，若使蛋白質(zhì)與有機(jī)溶劑接觸，也會(huì)引起蛋白質(zhì)的變性。

萃取劑問(wèn)題——蛋白質(zhì)分子表面帶有許多電荷，普通的離子締合型萃取劑很難奏效。

新興的生物分離技術(shù)反膠束萃取、雙水相萃取和電泳在蛋白質(zhì)的分離純化方面顯示出了自身的優(yōu)勢(shì)，并展現(xiàn)出了廣闊的前景。

二、反膠束萃取

2.1 反膠束萃取技術(shù)及其萃取蛋白質(zhì)的機(jī)理

2.1.1 反膠束及其萃取原理

反膠束（reversed micelle）是雙親物質(zhì)在非極性有機(jī)溶劑中自發(fā)聚集體，又稱(chēng)為反膠團(tuán)、逆膠束（inverse micelle）。雙親物質(zhì)的這種膠團(tuán)化過(guò)程的自由能變化主要來(lái)源于雙親分子之間偶極子－偶極子相互作用，除此之外，平動(dòng)能和轉(zhuǎn)動(dòng)能的丟失以及氫鍵或金屬配位鍵的形成等都可能參與這種膠團(tuán)化過(guò)程。

在反膠束內(nèi)部，雙親分子極性頭基相互聚集形成一個(gè)“極性核"，可以增溶水、蛋白質(zhì)等極性物質(zhì)，增溶了大量水的反膠束體系即為微乳液（microemulsion）。水在反膠束中以?xún)煞N形式存在：自由水（free water）和結(jié)合水（bound water），后者由于受到雙親分子極性頭基的束縛，具有與主體水（普通水）不同的物化性質(zhì)，如粘度增大，介電常數(shù)減小，氫鍵形成的空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)遭到破壞等。

對(duì)于增溶了物質(zhì)（如水，蛋白質(zhì)等）的反膠束基本上都認(rèn)為是單層雙親分子聚集的近似球體，并忽視膠束之間的相互作用。事實(shí)上，反膠束體系處于不停的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，反膠束之間的碰撞頻率為10⁹～10¹¹次/s，而且反膠束中的增溶物在頻繁的交換。

2.1.2反膠束萃取蛋白質(zhì)的機(jī)理

蛋白質(zhì)溶解于小水池中（正萃，或稱(chēng)萃取），其周?chē)幸粚铀ぜ氨砻婊钚詣O性頭的保護(hù)，使其避免與有機(jī)溶劑接觸而失活。改變pH、鹽濃度等條件蛋白質(zhì)又可回到水相（反萃），實(shí)現(xiàn)了蛋白質(zhì)的萃取分離、純化目的。反膠團(tuán)萃取蛋白質(zhì)的機(jī)理目前尚不十分清楚。一般認(rèn)為，萃取過(guò)程是靜電力、疏水力、空間力、親和力或幾種力協(xié)同作用的結(jié)果，其中蛋白質(zhì)與表面活性劑極性頭間的靜電相互作用是主要推動(dòng)力。根據(jù)所用表面活性劑類(lèi)型，通過(guò)控制水相pH高于或低于蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)（pI），達(dá)到正萃反萃的目的。

2.2 反膠束萃取蛋白質(zhì)的應(yīng)用

2.2.1 同時(shí)提取蛋白質(zhì)和油脂：陳復(fù)生等在AO-異辛烷反膠束同時(shí)萃取花生蛋白和花生油的過(guò)程，采用正交試驗(yàn)分析討論了影響萃取的主要因素得到了*萃取工業(yè)條件。萃取后，油進(jìn)入有機(jī)相而蛋白質(zhì)溶入反膠束中?？朔藗鹘y(tǒng)方法工藝復(fù)雜，得率低，蛋白質(zhì)容易變性的缺點(diǎn)。同時(shí)用蒸餾方法將油和烴分開(kāi)，提煉出了油脂。

2.2.2 分離蛋白質(zhì)混合物：Chang在Aliquat336/異辛烷反膠束分離枯草桿菌中兩種酶——淀粉酶和中性蛋白酶時(shí)，通過(guò)加入助表面活性劑丁醇，有效地分離了這兩種不同等電點(diǎn)的酶。

2.2.3 從發(fā)酵液中分離和提純酶：Krishnakant用AOT/異辛烷體系從土豆發(fā)酵液中提取酸性磷酸酶，在pH值8～10，萃取水相與有機(jī)相體積比為3：1，反萃水相與有機(jī)相體積比為1：1時(shí)得到zui大活性的酸性磷酸酶。Sun在CB-卵磷脂親和反膠束中加入Tween85，直接從雞蛋清中提取了溶菌酶。而該反膠束系統(tǒng)還可以回收后反復(fù)使用。