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化学文献检索综述论文

第一篇：化学文献检索综述论文文献检索综述论文双水相萃取分离技术的研究进展及应用学院：化学与生物工程学院专业：化学工程与工艺学生：李鸣昊年级:2012级学号：201207547指导老师：杨西摘要双水相萃取技术是一种新兴的生物分离技术，近年来发展迅猛，因其与传统的液液萃取方法相比有其独特的优点，故双水相萃取技术的发展和应用受到了越来越多的研究专家的重视。本文综述了双水相萃取技术的基本原理、特点及应用，并对双水相萃取技术现阶段存在的问题和未来发展趋势做出简单论述。关键词双水相体系萃取技术分离技术1前言近年来，随着分离技术在生命科学、天然药物提纯及各类抗生素药物生产等方面应用的需求和发展，一种新型的液液分离技术—双水相萃取技术应运而生。双水相萃取技术又称水溶液两相分配技术，是利用组分在两水相间分配的差异而进行组分的分离提纯的技术。由于双水相萃取分离过程具有条件温和、可调节因素多、易于放大、可连续操作且不存在有机溶剂残留等优点，已被广泛用于生物物质的分离和提纯。在1956年，瑞典的Albertsson首次运用了双水相萃取技术来提取生物物质，开始对ATPS(双水相系统)进行比较系统的研究，测定了许多ATPS的相图，考察了蛋白质、核酸、病毒、细胞及细胞颗粒在ATPS中的分配行为，为发展双水相萃取技术打下了坚实的基础。目前，双水相萃取技术已被广泛地应用于医药化学、细胞生物学、生物化工和食品工业等领域，是一项拥有广阔应用前景的新型分离技术。本文将就双水相萃取技术的原理、应用和发展情况作一简述。2双水相萃取原理双水相萃取与水—有机相萃取的原理相似，都是依据物质在两相间的选择性分配。当萃取体系的性质不同时，物质进入双水相体系后，由于表面性质、电荷作用和各种力(如憎水键、氢键和离子键等)的存在和环境因素的影响，使其在上、下相中的浓度不同。溶质(包括蛋白质等大分子物质、稀有金属以及贵金属的络合物、中草药成分等)在双水相体系中服从Nernst[1]分配定律：K=C上/C下（其中K为分配系数，C上和C下分别为被分离物质在上、下相的浓度）系统固定时，分配系数为一常数，与溶质的浓度无关。当目标物质进入双水相体系后，在上相和下相间进行选择性分配，这种分配关系与常规的萃取分配关系相比，表现出更大或更小的分配系数。如各种类型的细胞粒子、噬菌体的分配系数都大于100或者小于0101，因此为物质分离提供了可能。水溶性两相的形成条件和定量关系常用相图来表示，以PEG/Dextran体系的相图为例(图1[2])，这两种聚合物都能与水无限混合，当它们的组成在图1曲线的上方时(用M点表示)体系就会分成两相，分别有不同的组成和密度，轻相(或称上相)组成用T点表示，重相(或称下相)组成用B表示。C为临界点，曲线TCB称为结线，直线TMB称为系线。结线上方是两相区，下方是单相区。所有组成在系统上的点，分成两相后，其上下相组成分别为T和B。M点时两相T和B的量之间的关系服从杠杆定律，即T和B相重量之比等于系线上MB与MT的线段长度之比。图1PEG/Dextran体系的相图双水相萃取体系的特点[2]双水相萃取成为新兴生物技术产业研究的热点，主要是该技术对于生物物质的分离和纯化表现出特有的优点和独有的技术优势。双水相体系萃取技术具有如下特点：(1)双水相系统之间的传质和平衡过程速度快，回收效率高，相对于某些分离过程来说，能耗小，速度快。如选择适当体系，回收率可达80%，倍数可达2~20倍；(2)系统含水量多达75%～90%，两相界面张力极低（10～10N·m-1），有助于保持生物活性和强化相际间的质量传递，但也有系统易乳化的问题，值得注意。(3)分相时间短（特别是聚合物/盐系统），自然分相时间一般只有5～15min。(4)双水相分配技术易于连续化操作。若系统物性研究透彻，可运用化学工程中的萃-4取原理进行放大，但要加强萃取设备方面的研究。(5)目标产物的分配系数一般大于3，大多数情况下，目标产物有较高的收率。(6)大量杂质能够与所有固体物质一起去掉，与其它常用固液分离方法相比，双水相分配技术可省去1～2个分离步骤，使整个分离过程更经济。(7)易于放大，各种参数可以按比例放大而产物收率并不降低。Albertson证明了分配系数仅与分离体积有关，这是其他过程无法比拟的，这一点对于工业应用有位有利；(8)设备投资费用少，操作简单，不存在有机溶剂残留问题。(9)操作条件温和，整个操作过程在常温常压下进行；(10)亲和双水相萃取技术可以提高分配系数和萃取的专一性。由于双水相萃取具有上述优点，因此，被广泛用于生物化学、细胞生物学和生物化工等领域的产品分离和提取。双水相萃取技术应用的影响因素物质在双水相体系中的分配系数不是一个确定的量，它要受许多因素的影响(表2)。对于某一物质，