亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        木瓜蛋白酶在[Cnmim]BF4-NaH2PO4雙水相體系中的分配行為

        2015-08-21 07:01:46蔡濤張海德董安華彭健吳蕊朱英瑞
        化工學(xué)報(bào) 2015年6期
        關(guān)鍵詞:雙水木瓜蛋白酶

        蔡濤,張海德,董安華,彭健,吳蕊,朱英瑞

        (海南大學(xué)食品學(xué)院,海南 ???570228)

        引 言

        雙水相體系(aqueous two-phase system,ATPS)是指某些親水性的高分子聚合物與聚合物或聚合物與無機(jī)鹽溶解在水中,超過一定濃度時(shí)能自然地分成互不相溶的兩相或多相的體系[1]。該體系具有操作簡單、條件溫和等特點(diǎn),已廣泛應(yīng)用于核酸、蛋白質(zhì)和病毒等生物產(chǎn)品的分離純化[2-4],是一種很有前景的新型分離技術(shù)。

        離子液體,又稱室溫熔融鹽,是指在室溫或者接近室溫的情況下完全由有機(jī)陽離子和無機(jī)或有機(jī)陰離子組成的熔鹽體系[5]。離子液體具有其他常規(guī)溶劑無可比擬的優(yōu)點(diǎn)[6-10],如不揮發(fā)、無色、無臭、溶解能力強(qiáng)、蒸氣壓極低、化學(xué)穩(wěn)定性好和通過正負(fù)離子可設(shè)計(jì)目標(biāo)離子液體等。離子液體雙水相體系(ionic liquids aqueous two-phase system,ILATPS)通常由一種有機(jī)鹽(親水性離子液體)、一種無機(jī)鹽(如磷酸鹽、碳酸鹽、氫氧化物等)和水形成,該雙水相體系綜合了離子液體和雙水相體系的優(yōu) 點(diǎn)[11-12],開辟了新的萃取分離體系。但是,對(duì)于離子液體雙水相系統(tǒng)的形成機(jī)理和目標(biāo)物質(zhì)在其中的分配行為及規(guī)律缺乏理論解釋。

        近年來,對(duì)離子液體雙水相體系的研究十分活躍。王偉濤等[13]用[C4mim]Cl/K2HPO4提取木瓜蛋白酶并對(duì)其做了系統(tǒng)優(yōu)化,木瓜蛋白酶的酶活性回收率可達(dá)到91.2%,純化因子可以達(dá)到1.73。鄧凡政等[14]用[Bmim]BF4/NaH2PO4體系對(duì)牛血清蛋白 提純,結(jié)果表明萃取率可達(dá)到99%。Du 等[15]用[Bmim]Cl/K2HPO4體系對(duì)尿液中的蛋白質(zhì)提純,結(jié)果表明,分配系數(shù)可達(dá)到10,富集因子為5。Ruiz-Angel 等[16]用[Bmim]Cl/K2HPO4體系對(duì)卵清蛋白提純,結(jié)果表明分配系數(shù)可高達(dá)180。王軍等[17]用[Nebm]BF4/KH2PO4體系對(duì)α-淀粉酶提純,結(jié)果表明回收率可達(dá)到98.5%。董安華等[1]用PEG-硫酸銨組成的雙水相進(jìn)行了相平衡數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián),并建立了木瓜蛋白酶在該體系中的分配模型,數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)度較高。

        離子液體雙水相成相能力的大小與離子液體在水中的溶解性和無機(jī)鹽的鹽析作用有關(guān),溶解性越差成相能力越強(qiáng),鹽析作用越弱越不利于分相,研究表明 [Cnmim]BF4較[Cnmim]Cl、[Cnmim]Br 有較強(qiáng)的成相能力。目前關(guān)于木瓜蛋白酶離子液體雙水相萃取的研究主要集中在系統(tǒng)優(yōu)化這一階段,液/液相平衡的測定較少,對(duì)于其分配模型的研究報(bào)道更少。本工作采用濁點(diǎn)法測定[Cnmim]BF4-NaH2PO4體系在298.15 K下的雙節(jié)線并進(jìn)行相平衡數(shù)據(jù)的測定和關(guān)聯(lián),研究了木瓜蛋白酶的分配系數(shù)與該體系下雙水相組成濃度的相關(guān)度,并建立了木瓜蛋白酶在該體系中的分配模型,為工業(yè)化生產(chǎn)提供理論指導(dǎo)和技術(shù)支撐。

        1 材料與方法

        1.1 實(shí)驗(yàn)材料

        木瓜蛋白酶(BR),生工生物(上海)股份有限公司;[C2mim]BF4、[C4mim]BF4、[C6mim]BF4,純度高于99%,上海成捷化學(xué)有限公司;NaH2PO4(分析純)、NaOH(分析純),廣州化學(xué)試劑廠;其他都為市售分析純。

        1.2 儀器與設(shè)備

        TU1901 紫外可見分光光度計(jì),北京普析通 用有限責(zé)任公司;DK-98-1 型恒溫水浴鍋,天津泰斯特儀器有限公司;PHS-3C 型pH 計(jì),上海雷磁儀器廠;2WAJ 型阿貝折射儀,上海光學(xué)儀器一廠;HJ-5 型多功能恒溫?cái)嚢杵?,常州華奧儀器制造有限 公司。

        1.3 方法

        1.3.1 相圖的測定 在298.15 K 的恒溫條件下,利用濁點(diǎn)法測定雙節(jié)線,制作相圖。分別取質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%的[C2mim]BF4、[C4mim]BF4、[C6mim]BF4溶液放在50 ml 小燒杯中,逐滴向小燒杯中滴加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%的NaH2PO4溶液,并不斷用磁力攪拌器攪拌,直至出現(xiàn)渾濁點(diǎn),即為兩相區(qū)。通過稱量計(jì)算出離子液體溶液和鹽溶液在渾濁點(diǎn)時(shí)刻的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。向已渾濁的溶液中逐滴滴加去離子水,直至溶液變澄清為止,即為單相區(qū)。稱量后,再次向小燒杯中滴加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%的NaH2PO4溶液,直至出現(xiàn)下一個(gè)渾濁點(diǎn)為止。重復(fù)上述操作。

        1.3.2 離子液體雙水相相平衡的測定 以相圖為指導(dǎo),選取適當(dāng)?shù)狞c(diǎn)配制離子液體雙水相體系。分別稱量不同質(zhì)量的離子液體溶液和NaH2PO4固體加入5.0 ml 刻度管中,加去離子水補(bǔ)至5.0 ml,在恒溫振蕩器中振蕩20 min,并在25℃的環(huán)境中放置3.0 h,使體系達(dá)到平衡,溶液完全分相。上、下相離子液體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可以用折射率[18]確定,NaH2PO4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可以用酸堿中和滴定法[19]確定。

        離子液體質(zhì)量分?jǐn)?shù)wil、折射率n、NaH2PO4質(zhì)量分?jǐn)?shù)ws三者的關(guān)系如下

        方程參數(shù)見表1。

        表1 [Cnmim]BF4-NaH2PO4 雙水相方程式(1)參數(shù)Table 1 Parameters of Eq.(1) for [Cnmim]BF4-NaH2PO4 aqueous two-phase system

        1.3.3 離子液體雙水相萃取木瓜蛋白酶 以相圖為指導(dǎo),選取適當(dāng)?shù)狞c(diǎn)配制雙水相體系。分別稱量不同質(zhì)量的離子液體溶液和NaH2PO4固體加入5.0 ml刻度管中,木瓜蛋白酶的添加量為1.0 mg·ml-1(木瓜蛋白酶的質(zhì)量/體系體積),加去離子水補(bǔ)至5.0 ml,體系pH 7.0,恒溫振蕩20 min,25℃的環(huán)境下靜置3.0 h,使體系分相完全。各吸取上、下相液1.0 ml,稀釋1.0×104倍,備用。轉(zhuǎn)移1.0 ml 待測液于試管中,加入5.0 ml 考馬斯亮藍(lán)染色液,充分振蕩使之混勻,以不加酶溶液做空白,在595 nm(離子液體在該波長下沒有吸收峰)下測定該液的吸光值A(chǔ)并計(jì)算出木瓜蛋白酶的蛋白含量[20]。通過比較實(shí)驗(yàn)可知,由于木瓜蛋白酶添加量較少,對(duì)折射率影響不大,相對(duì)誤差在0.2%以內(nèi),因此利用1.3.2 的方法測定上、下相中各組分含量。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 雙節(jié)線數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián),制作相圖

        通過Merchuk 方程對(duì)雙節(jié)線實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián),制作相圖。

        式中,a、b、c為方程參數(shù)。

        Merchuk 方程形式簡潔,近年來主要用于離子液體-鹽和聚合物-鹽雙節(jié)線數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián),效果很好。相關(guān)系數(shù)(R2)、標(biāo)準(zhǔn)偏差(sda)和方程參數(shù)見表2。三角相圖如圖1所示。

        表2 298.15 K時(shí)[Cnmim]BF4-NaH2PO4體系雙節(jié)點(diǎn)關(guān)聯(lián)結(jié)果Table 2 Correlation results of solubility for [Cnmim]BF4-NaH2PO4 system at 298.15 K

        2.2 利用Othmer-Tobias和Bancroft方程對(duì)離子液體雙水相液液平衡數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)

        Othmer-Tobias 和Bancrof 經(jīng)驗(yàn)關(guān)聯(lián)方程[21]的表達(dá)式如下

        圖1 298.15 K 溫度下[Cnmim]BF4-NaH2PO4 雙水相體系 三角相圖Fig.1 Triangular phase diagram for [Cnmim]BF4-NaH2PO4system at 298.15 K

        式中,K、n、K′、n′為方程參數(shù),見表3;代表上相離子液體質(zhì)量分?jǐn)?shù);代表下相NaH2PO4質(zhì)量分?jǐn)?shù);wwb代表下相水質(zhì)量分?jǐn)?shù);代表上相水質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

        由表3可知,Othmer-Tobias 和Bancroft 方程很好地關(guān)聯(lián)了離子液體雙水相液液相平衡的數(shù)據(jù),線性相關(guān)系數(shù)(R2)均可達(dá)到0.994 以上。作圖2、圖3。通過回歸方程已知下相各組分含量和回歸方程參數(shù),可以得到上相各組分含量,[C2mim]BF4、[C4mim]BF4、[C6mim]BF4的平均相對(duì)誤差分別為-4.51×10-7%、1.01×10-6%、-2×10-6%,NaH2PO4的平均相對(duì)誤差分別為0.014%、-0.072%、0.019%。方程的擬合結(jié)果很好,見表4。

        表3 [Cnmim]BF4-NaH2PO4 雙水相方程式(3)和 式(4)中的參數(shù)Table 3 Parameters of Eqs.(3) and (4) for [Cnmim]BF4-NaH2PO4 aqueous two-phase system

        圖2 Othmer-Tobias 方程的線性相關(guān)性Fig.2 Linear dependency of Othmer-Tobias equation

        圖3 Bancroft 方程的相關(guān)性Fig.3 Linear dependency of Bancroft equation

        2.3 模型

        離子液體雙水相中木瓜蛋白酶分配系數(shù)K定義為雙水相體系中上相的木瓜蛋白酶蛋白濃度(Ct)與下相的木瓜蛋白酶蛋白濃度(Cb)的比值,公式如下

        表4 298.15 K 時(shí)[Cnmim]BF4-NaH2PO4 雙水相液液相平衡擬合結(jié)果Table 4 Result of liquid-liquid equilibria for [Cnmim]BF4-NaH2PO4 aqueous two-phase system at 298.15 K/% (mass)

        表5 分配系數(shù)與雙水相體系組分濃度的相關(guān)性Table 5 Correlation between partition coefficient and difference in concentration of aqueous two-phase system

        表6 模型參數(shù)和分配系數(shù)預(yù)測值與實(shí)驗(yàn)值的相對(duì)偏差Table 6 Parameters for models calculated average relative deviations between predicted and experimental partition coefficient

        變量x和y之間的相關(guān)性定義為η

        式中,和是變量的平均數(shù)。分配系數(shù)和參數(shù)的相關(guān)性見表5。從表5可以得到:上相離子液體濃度與lnK的相關(guān)性均高于鹽和水,接近1;下相鹽濃度與lnK具有較好的相關(guān)性。故將上相離子液體濃度和下相鹽濃度與該體系的lnK值進(jìn)行關(guān)聯(lián),得到的公式如下

        式中,A、B、C為方程參數(shù),方程與謝紅國模型[22]相似,各參數(shù)見表6。

        用上述模型擬合了木瓜蛋白酶在[Cnmim]BF4- NaH2PO4體系中的蛋白濃度分配系數(shù)和各組分的濃度。由表6可知相對(duì)偏差均小于5%,本工作模型與謝紅國模型相比相對(duì)偏差較小。圖4~圖6關(guān)聯(lián)了木瓜蛋白酶在[Cnmim]BF4-NaH2PO4體系中的蛋白濃度分配系數(shù)和各組分濃度,結(jié)果令人滿意。相對(duì)偏差和關(guān)聯(lián)程度表明本工作模型的建立較其他模型有了較大的改善。

        3 結(jié) 論

        在298.15 K 的恒溫條件下:

        圖4 [C2mim]BF4-NaH2PO4 雙水相中木瓜蛋白酶分配系數(shù)預(yù)測值Fig.4 Prediction of papain partition coefficient for [C2mim]BF4-NaH2PO4 aqueous two-phase system

        圖5 [C4mim]BF4-NaH2PO4 雙水相中木瓜蛋白酶分配 系數(shù)預(yù)測值Fig.5 Prediction of papain partition coefficient for [C4mim]BF4-NaH2PO4 aqueous two-phase system

        圖6 [C6mim]BF4-NaH2PO4 雙水相中木瓜蛋白酶分配 系數(shù)預(yù)測值Fig.6 Prediction of papain partition coefficient for [C6mim]BF4-NaH2PO4 aqueous two-phase system

        (1)利用濁點(diǎn)法測定雙節(jié)線,制作相圖,并用非線性Merchuk 參數(shù)方程關(guān)聯(lián)雙節(jié)線數(shù)據(jù),擬合度均在0.975 以上,結(jié)果令人滿意;

        (2)測定了 [Cnmim]BF4-NaH2PO4雙水相體系的液液相平衡數(shù)據(jù),并用Othmer-Tobias 和Bancroft方程關(guān)聯(lián)了該數(shù)據(jù),線性相關(guān)系數(shù)在0.994 以上,平均相對(duì)誤差在0.1%以下,結(jié)果理想;

        (3)測定了木瓜蛋白酶在[Cnmim]BF4-NaH2PO4雙水相體系中的蛋白濃度分配系數(shù),通過Matlab 建立了實(shí)驗(yàn)?zāi)P筒⑦M(jìn)行了關(guān)聯(lián),相對(duì)偏差在5%以內(nèi),與其他模型相比關(guān)聯(lián)很理想。

        [1]Dong Anhua (董安華),Zhang Haide (張海德).Correlation of PEG/(NH4)2SO4aqueous two-phase equilibrium data and modeling of partition of papain [J].Modern Food Science and Technology(現(xiàn)代食品科技),2014,30 (10):194-199.

        [2]Luisa A Ferreira,Pier Parpot,Jose A Texieira,et al.Effect of Nacl additive on properties of aqueous PEG-sodium sulfate two-phase system [J].Journal of Chromatography A,2012,12 (20):14-20.

        [3]Huaxi L,Zhuo L,Jingmei Y,et al.Liquid-liquid extraction process of amino acids by a new amide-based functionalized ionic liquid [J].Green Chemistry,2012,14 (6):1721-1727.

        [4]Gai Q,Qu F,Zhang T,et al.Integration of carboxyl modified magnetic particles and aqueous two-phase extraction for selective separation of proteins [J].Talanta,2011,85 (1):304-309.

        [5]Cao Hong (曹紅),Duan Haiyan (段海燕).Preparation and extraction of onion essential oil by ionic liquid and ultrasound-microwave-assisted method [J].CⅠESC Journal(化工學(xué)報(bào)),2012,63 (3):826-833.

        [6]Xu Xiaodong (徐曉冬),Dan Yuanyuan (丹媛媛),Li Xinxin (李欣欣),et al.Aqueous biphasic system based on ionic liquid and its application in bioseparation [J].Biotechnology Bulletin(生物技術(shù)通報(bào)),2008,(5):88-91.

        [7]Kong Xingjie (孔興杰),Jia Cai (賈彩).Synthesis study on hydroxypropyl cellulose in ionic liquids [J].CⅠESC Journal(化工學(xué)報(bào)),2013,64 (S1):73-79.

        [8]Poole C F,Poole S K.Extraction of organic compounds with room temperature ionic liquids [J].J.Chromat.A,2010,1217:2268-2286.

        [9]Wang Kan (王刊),Wang Jufang (王菊芳).Activity and thermal stability of horseradish peroxidase in ionic liquids [J].Journal of Molecular Catalysis(分子催化),2009,23 (1):73-77.

        [10]Kamiya N,Matsushita Y,Hanaki M,et al.Enzymaticin situsaccharification of cellulose in aqueous-ionic media [J].Biotechnol.Lett.,2008,30 (6):1037-1040.

        [11]Liu Xiaogeng (劉曉庚),Gao Mei (高梅),Chen Meimei (陳梅梅).Ionic liquids aqueous two-phase system and its research in proteins’ extraction [J].Journal of the Chinese Cereals and Oils Association(中國糧油學(xué)報(bào)),2013,28 (4):118-123.

        [12]Wang Weitao (王偉濤),Jiang Zhiguo (蔣志國),Zhang Haide (張海德),et al.Partitioning behavior and structural characterization of papain in ionic liquid aqueous two-phase-system [J].CⅠESC Journal(化工學(xué)報(bào)),2015,66 (1):179-185.

        [13]Wang Weitao (王偉濤),Zhang Haide (張海德).Extraction of papain by ionic liquid/aqueous two-phase system and optimization of process conditions [J].Modern Food Science and Technology(現(xiàn)代食品科技),2014,30 (9):210-216.

        [14]Deng Fanzheng (鄧凡政),Guo Dongfang (郭東方).Extraction separation of bovine serum albumin in ionic liquid aqueous two-phase system [J].Chinese Journal of Analytical Chemistry(分析化學(xué)),2006,34 (10):1451-1453.

        [15]Du Z,Yu Y L,Wang J H.Extraction of proteins from biological fluids by use of an ionic liquid/aqueous two-phase system [J].Chemistry-A European Journal,2007,13 (7):2130-2137.

        [16]Ruiz-Angel M J,Pino V,Carda-Broch S,et al.Solvent systems for countercurrent chromatography:an aqueous two phase liquid system based on a room temperature ionic liquid [J].Journal of Chromatography A,2007,1151 (1):65-73.

        [17]Wang Jun (王軍),Zhang Yan (張艷),Shi Zhaojun (時(shí)召俊),et al.Separation of BSA inN-ethyl-N-butyl morpholine tetrafluoroborate ionic liquid aqueous two-phase system [J].Applied Chemical Ⅰndustry(應(yīng)用化工),2009,28 (1):70-72.

        [18]Zafarani-Moattar Sadeghi.Liquid-liquid equilibrium of an aqueous two phase system containing polyethylene glycol and sodium citrate:experimentaland correlation [J].Fluid Phase Equilib,2004,219:149-155.

        [19]GB 25564—2010.Food additives:sodium dihydrogen phosphate [S].

        [20]Pierce J,Suelter C H.An evaluation of the coomassie brilliant blue G-250 dye-binding method for quantitative protein determination [J].Analytical Biochemistry,1977,81 (2):478-480.

        [21]Othmer D F,Tobias P E.Liquid-liquid extraction data toluene and acetaldehyde systems [J].Ⅰnd.Eng.Chem.,1942,34:690-692.

        [22]Xie Hongguo (謝紅國),Wang Yuejun (王躍軍),Sun Mi (孫謐).Modeling of triton X-100-salt aqueous two-phase system and distribution of alkaline protease [J].Journal of Chemical Ⅰndustry and Engineering(China) (化工學(xué)報(bào)),2006,57 (9):2027-2032.

        猜你喜歡
        雙水木瓜蛋白酶
        同叫“木瓜”,功效不同
        木瓜老奶奶的云
        木瓜老奶奶的云
        思鄉(xiāng)與蛋白酶
        文苑(2018年22期)2018-11-19 02:54:30
        超聲輔助雙水相提取大黃中蒽醌類成分
        植物幫之木瓜
        多胚蛋白酶 高效養(yǎng)畜禽
        IgA蛋白酶在IgA腎病治療中的潛在價(jià)值
        醇與離子液體二元雙水相體系萃取四環(huán)素
        溫度誘導(dǎo)雙水相提取分離白藜蘆醇苷的研究
        久久精品国产亚洲av成人无人区| 亚洲av无码成人精品区在线观看| 国产99re在线观看只有精品| 国产一区,二区,三区免费视频| 风流熟女一区二区三区| 又嫩又硬又黄又爽的视频| 综合久久给合久久狠狠狠97色| 国产亚洲精品日韩香蕉网| 亚洲第一页视频在线观看| 亚洲av无码乱码国产精品久久| 久久精品无码中文字幕 | 亚洲aⅴ在线无码播放毛片一线天| 国产成人精品免费久久久久| 日韩精品一区二区三区免费观影 | 精品黄色国产一区二区| 久久99精品久久久久久琪琪| 午夜精品久久久久成人| 亚洲午夜久久久久中文字幕| 宅男天堂亚洲一区二区三区| 婷婷成人丁香五月综合激情| 欧美成年黄网站色视频| 国产精品反差婊在线观看| 日本免费视频一区二区三区| 国产97在线 | 日韩| 日本黄页网站免费大全| 视频精品熟女一区二区三区| 亚洲国产综合久久天堂| 色偷偷av男人的天堂| 精品亚洲欧美高清不卡高清| 一区二区三区四区午夜视频在线| 国产情侣真实露脸在线| 伊人久久综合精品无码av专区| 国产三级国产精品三级在专区| 精品国产日韩一区2区3区| 精品国产一区二区三区香蕉| 麻豆AⅤ精品无码一区二区| 亚洲av无吗国产精品| a级毛片免费观看在线播放| 国产美女网站视频| 亚洲一区久久久狠婷婷| 曰韩无码av一区二区免费|