一种双水相萃取条件的优化方法及其应用技术

本发明专利技术公开了一种双水相萃取条件的优化方法及其应用。本发明专利技术的双水相实验过程的设计方法，可运用于双水相萃取目标物质的实验设计中，探究其最佳双水相体系构成。该优化方法是以每种双水相体系相图的双节线为依据，同时将横向与纵向的点进行较为全面的比较，打破了单因素变量法和正交法等传统比较方法的质量分数选择上的局限性和不全面性。

An optimization method of two-phase aqueous extraction conditions and its application

【技术实现步骤摘要】
一种双水相萃取条件的优化方法及其应用
本专利技术属于生物分离工程
，具体涉及一种双水相萃取条件的优化方法及其应用。
技术介绍
现有的分离提取方法多采用较为传统普遍的分离提取方法，如盐析、透析、柱层析、超滤等，这些方法存在工艺复杂、耗时长、分离纯化过程中目标酶的损失较大、分离过程中各类型材料费用巨大、经济效益不高等问题。双水相萃取作为一种生物分离技术虽常被运用，但其分离萃取的规律性一直未被详细探究，且由于双水相具有成相的特殊性，体系的组成及萃取效果会根据体系相图双节线的趋势变化。因此，简单的以单因素变量或多因素变量方法进行实验工作量巨大，正交试验及响应面等方法又不够全面，与全面性的单因素实验结果并不一致。多数研究以体系的单因素或多因素变量，正交试验或响应面等实验方法进行条件的优化探究，但由于未系统探究其萃取规律，同时由于萃取的原料不同，双水相体系会随之发生变化，难以快速找到最佳的双水相体系，达到最佳萃取效果，同时也鲜少进行进一步的二次萃取方法的研究及运用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足之处，提供了一种双水相萃取条件的优化方法及其应用。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案之一是：一种双水相萃取条件的优化方法，包括：1)确定双水相萃取采用的两相种类，为第一相与第二相；2)以第一相的质量分数为纵轴，以第二相的质量分数为横轴，绘制相图；3)以相图的双节线为基础，选取位于双节线中心位置的n1个临界成相点，以该n1个临界成相点确定待筛选的n1个体系；每个体系中，以所述临界成相点作为该体系的起点，在相图上从起点开始向双节线右方选取第一相质量分数与起点相同但第二相质量分数与起点不同的n2个点，按照该n2个点各自对应的两相质量组成进行萃取实验；选取n2个点中萃取效果最佳的点，作为该体系的初步优化点；4)每个体系中，以步骤3)得到的初步优化点为基础，在相图上初步优化点的附近选取至少一个第一相质量分数与初步优化点相同但第二相质量分数与初步优化点不同的点，选取的点与初步优化点共计n3个点，以该n3个点各自对应的两相质量组成进行萃取实验；若该n3个点中，在相图上从左往右的第一点或第二点为萃取效果最佳的点，则以该萃取效果最佳的第一点或第二点作为该体系的二次优化点；5)以n1个体系中各自的二次优化点对应的两相质量组成进行萃取实验，萃取效果最佳的点对应的两相质量组成即为双水相萃取的最优萃取条件。一实施例中：所述步骤4)中，若该n3个点中，萃取效果最佳的点不是在相图上从左往右的第一点或第二点，则进行至少一轮的以下步骤：以该萃取效果最佳的点为基础，在该萃取效果最佳的点的附近继续选取至少一个第一相质量分数与该萃取效果最佳的点相同但第二相质量分数与该萃取效果最佳的点不同的点；每轮选取的点中相邻两点间的盐质量分数间隔小于上一轮选取的点中相邻两点间的盐质量分数间隔；以选取的点与该萃取效果最佳的点各自对应的两相质量组成进行萃取实验；进行至少一轮的上述步骤直到萃取效果最佳的点出现在该些点中在相图上从左往右的第一点或第二点，以该第一点或第二点确定该体系的二次优化点。一实施例中：所述n1为4～6。一实施例中：所述n1个点中相邻的两个点的第一相质量分数间隔为1％～5％，具体间隔可根据不同体系调整确定。一实施例中：所述n2为4～6。一实施例中：所述n2个点中相邻的两个点的第二相质量分数间隔为1％～5％，具体间隔可根据不同体系调整确定。一实施例中：所述n3为2～4。一实施例中：所述n3个点中相邻的两个点的第二相质量分数间隔为0.5％～4％(具体间隔可根据不同体系调整确定。一实施例中：所述n3为3，且其中的两个点位于所述初步优化点的左右两侧。一实施例中：所述n3个点中相邻的两个点的第二相质量分数间隔小于所述n2个点中相邻的两个点的第二相质量分数间隔。一实施例中：所述第一相为高聚物，所述第二相为高聚物，即双聚合物体系。一实施例中：所述第一相为高聚物，所述第二相为盐，即聚合物/盐体系。一实施例中：所述盐为无机盐。一实施例中：所述第一相为PEG，所述第二相为磷酸二氢钠。一实施例中：所述PEG为PEG600、PEG1000、PEG1500、PEG2000或PEG4000。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案之二是：一种双水相萃取条件的优化方法的应用。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案之三是：一种从鲍鱼内脏中分离纯化β-葡萄糖苷酶的双水相萃取方法，所述双水相萃取方法利用上述的优化方法得到，包括：双水相总体系质量为8～12g，其中鲍鱼内脏的最佳处理量为双水相总体系质量的15～25％，体系的pH为3.5～4.5，双水相体系调至10～12％PEG2000与16～18％磷酸二氢钠。本技术方案与
技术介绍
相比，它具有如下优点：1.本专利技术提出的双水相萃取条件的优化方法，也可称为“52*3+1双水相实验法”，是一种双水相实验过程的设计方法，可运用于双水相萃取目标物质的实验设计中，探究其最佳双水相体系构成。该优化方法是以每种双水相体系相图的双节线为依据，同时将横向与纵向的点进行较为全面的比较，打破了单因素变量法和正交法等传统比较方法的质量分数选择上的局限性和不全面性。2.本专利技术提出的双水相萃取条件的优化方法，不仅适用于第一相为高聚物、第二相为盐的聚合物/盐体系，也同样适用于第一相为高聚物、第二相也为高聚物的双聚合物体系，可以对任何体系的双水相萃取条件进行优化。3.利用本专利技术的双水相萃取条件的优化方法对从鲍鱼内脏中分离纯化β-葡萄糖苷酶的方法进行了优化。采用双水相萃取方法从鲍鱼内脏中分离纯化β-葡萄糖苷酶具有简单、快速、条件温和易于工艺放大的优点，在快速的将大量杂质去除的同时还能较好的保护生物活性物质，使其不易变性失活，且后续分离材料可回收重复利用，未来产生的经济效益更高。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明。图1为实施例2中不同盐种类对β-葡萄糖苷酶的萃取效果。图2为实施例2中PEG600/1000/1500/2000/4000与磷酸二氢钠双水相体系总相图。图3为实施例2中PEG600与磷酸二氢钠双水相体系的相图。图4为实施例2中不同质量分数水平PEG600与磷酸二氢钠最佳双水相体系综合比较。图5为实施例3中对目标酶有最佳萃取效果的双水相体系综合比较。图6为实施例3中双水相体系pH值对目标酶的萃取效果影响。图7为实施例3中双水相体系粗酶液加入量对目标酶的萃取效果影响。图8为实施例4中牛血清白蛋白在10％PEG2000/NaH2PO4双水相萃取体系中的分配规律。具体实施方式下面通过实施例具体说明本专利技术的内容：实施例1：双水相萃取条件的优化方法概述一种双水相萃取条件的优化方法，也可称为“52*3+1双水相实验法”，以本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双水相萃取条件的优化方法，其特征在于：包括：/n1)确定双水相萃取采用的两相种类，为第一相与第二相；/n2)以第一相的质量分数为纵轴，以第二相的质量分数为横轴，绘制相图；/n3)以相图的双节线为基础，选取位于双节线中心位置的n

【技术特征摘要】
1.一种双水相萃取条件的优化方法，其特征在于：包括：
1)确定双水相萃取采用的两相种类，为第一相与第二相；
2)以第一相的质量分数为纵轴，以第二相的质量分数为横轴，绘制相图；
3)以相图的双节线为基础，选取位于双节线中心位置的n1个临界成相点，以该n1个临界成相点确定待筛选的n1个体系；每个体系中，以所述临界成相点作为该体系的起点，在相图上从起点开始向双节线右方选取第一相质量分数与起点相同但第二相质量分数与起点不同的n2个点，按照该n2个点各自对应的两相质量组成进行萃取实验；选取n2个点中萃取效果最佳的点，作为该体系的初步优化点；
4)每个体系中，以步骤3)得到的初步优化点为基础，在相图上初步优化点的附近选取至少一个第一相质量分数与初步优化点相同但第二相质量分数与初步优化点不同的点，选取的点与初步优化点共计n3个点，以该n3个点各自对应的两相质量组成进行萃取实验；若该n3个点中，在相图上从左往右的第一点或第二点为萃取效果最佳的点，则以该萃取效果最佳的第一点或第二点作为该体系的二次优化点；
5)以n1个体系中各自的二次优化点对应的两相质量组成进行萃取实验，萃取效果最佳的点对应的两相质量组成即为双水相萃取的最优萃取条件。


2.根据权利要求1所述的双水相萃取条件的优化方法，其特征在于：所述步骤4)中，若该n3个点中，萃取效果最佳的点不是在相图上从左往右的第一点或第二点，则进行至少一轮的以下步骤：以该萃取效果最佳的点为基础，在该萃取效果最佳的点的附近继续选取至少一个第一相质量分数与该萃取效果最佳的点相同但第二相质量分数与该萃取效果最佳的点不同的点；每轮选取的点中相邻两点间的盐质量分数间隔小于上一轮选取的点中相邻两点间的盐质量分数间隔；以选取的点与该萃取效果最佳的点各自对应的两相质量组成...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾颖，张亚楠，陈仲巍，曾臻，余莉莉，
申请(专利权)人：厦门医学院，
类型：发明
国别省市：福建;35