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双水相萃取菠萝蛋白酶的研究

王雯娟

  双水相萃取技术是近年来发展起来的一种新型的生化分离技术,该技术具有生物相容性高,分离条件温和,分离步骤简单,易于放大,且不存在有机溶剂残留等优点。已广泛用于各类酶、核酸、生长激素及各种植物中有效成分的提纯。本文首先研究了构造双水相体系的成相组分及不同操作条件对菠萝蛋白酶活性的影响。实验表明,不同分子量的聚乙二醇(PEG)以及在双水相成相浓度范围内PE61000对菠萝蛋白酶活性影响不大;在选定的浓度范围,(NH_4)_2SO_4、阴离子型表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)和阳离子型表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)对菠萝蛋白酶活性无显著影响;菠萝蛋白酶活性适合的温度范围为20℃~50℃;适合的pH范围为4.0~10.0;对于加入一定浓度的金属盐,NaCl和NaBr对菠萝蛋白酶活性影响不大,而加入MgCl_2和CaCl_2明显使菠萝蛋白酶活性降低。本文研究菠萝蛋白酶在PEG/(NH_4)_2SO_4双水相体系,阴、阳离子表面活性剂双水相体系和PEG/羟丙基变性淀粉双水相体系中的分配行为及影响菠萝蛋白酶分配的因素。在PEG/(NH_4)_2SO_4双水相中研究了PEG分子量、PEG浓度、(NH_4)_2SO_4浓度、NaCl等因素对菠萝蛋白酶在两相中的分配系数、酶活性回收率的影响。实验结果表明,在以下的实验条件下获得了较高的酶活性回收率:PEG平均分子量1 000,浓度17%,(NH4)2504浓度14%,pH为7.0,室温的情况下,其分配系数达到3.9,酶活性回收率可达到引%。通过实验测定了SDS和CTA日水溶液混合体系双水相的相图,考察了温度和外加盐NaBr对双水相形成区域的影响。在构造的阴、阳离子表面活性剂双水相双水相体系中,研究了温度、pH等因素对菠萝蛋白酶分配行为的影响。在选定的实验条件下,SDS/CTAB/H 20双水相体系对菠萝蛋白酶有很好的萃取作用,在成相的两个区间,酶活性回收率均可以达到80%以上。研究了以木薯淀粉为原料,用环氧丙烷为醚化剂制备轻丙基淀粉过程,以轻丙基淀粉的取代度为考察指标,考察了工艺条件和操作条件对制备经丙基淀粉过程的影响。用制备的轻丙基淀粉与pEG构造双水相体系,测定了该体系的部分相图,并对菠萝蛋白酶在该双水相中的分配行为进行了初步研究。在轻丙基淀粉的质量分率为11%,P〔Gl oco质量分率为10.5%,NaCI的浓度0.15mol/L的条件下,菠萝蛋白酶的分配系数为3.23,菠萝蛋白酶活性回收率最高达到71%。对三个双水相体系用于菠萝蛋白酶分离的优点及存在的问题进行了分析,并提出了解决所存在问题的一些建议。本项目获得广西青年科学基金(桂科青01 35029)和广西教育厅科研基金资助。……   
[关键词]:双水相体系;聚乙二醇;菠萝蛋白酶;萃取;阴阳离子表面;活性剂;羟丙基变性淀粉
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:广西大学2004年