②位阻效应许多亲水性物质，如蛋白质、核酸及氨基酸等，都可以通过溶入反胶束“水池”来达到它们溶于非水溶剂中的目的。第三节生理活性物质的分离浓缩第61页，共114页，星期日，2025年，2月5日但是反胶束“水池”的物理性(大小、形状等)及其中水的活度是可以用W的变化来调节的，并且会影响大分子如蛋白质的增溶或排斥，达到选择性萃取的目的，这就是所谓的位阻效应。第三节生理活性物质的分离浓缩第62页，共114页，星期日，2025年，2月5日（2）反胶束萃取中蛋白质的分配特性蛋白质在两相间的分配系数第三节生理活性物质的分离浓缩第63页，共114页，星期日，2025年，2月5日反胶束浓度[M]与表面活性剂浓度[Ssurf]的关系为[M]=[Ssurf]/N(N为聚焦数)第三节生理活性物质的分离浓缩第64页，共114页，星期日，2025年，2月5日3、反胶束萃取蛋白质的动力学研究萃取和反萃取过程的动力学可为人们提供界面作用机制，从蛋白质在两相间的扩散动力学，可找到萃取过程的控制步骤，对合理设计萃取系统和装置具有理论指导意义。第三节生理活性物质的分离浓缩第65页，共114页，星期日，2025年，2月5日（1）传递步骤①萃取过程蛋白质在互不相溶的两相间的传递可分为三步：蛋白质从水溶液主体扩散到界面；在界面形成包容蛋白质的反胶束；含有蛋白质的反胶束在有机相中扩散离开界面。第三节生理活性物质的分离浓缩第66页，共114页，星期日，2025年，2月5日②反萃取过程反萃过程同样有三步：含有蛋白质的反胶束从有机相主体扩散到界面；包容蛋白质的反胶束在界面崩裂；蛋白质从界面扩散到水溶液主体。第三节生理活性物质的分离浓缩第67页，共114页，星期日，2025年，2月5日（2）动力学方程蛋白质进入或离开反胶束相的传递通量可用下式计算：萃取过程反萃取过程第三节生理活性物质的分离浓缩第68页，共114页，星期日，2025年，2月5日式中Kf、Kr分别为萃取及反萃取过程的表观传质系数；Cw、C0分别为水相和有机相中蛋白质浓度；m为萃取的分配系数；m’为反萃取的分配系数；t为时间。可以通过实验求得传质系数，从总传质系数和分传质系数的大小可以判断过程控制的类型。第三节生理活性物质的分离浓缩第69页，共114页，星期日，2025年，2月5日（3）萃取和反萃取的过程控制三种类型：反应(包括相内反应和界面反应)控制过程；扩散(或传质)控制过程；混合控制过程。第三节生理活性物质的分离浓缩第70页，共114页，星期日，2025年，2月5日①萃取过程速率是由扩散传输机制控制的。Dekker等在TOMAC反胶束萃取淀粉酶时，证实了萃取过程的速率决定于淀粉酶在水相边界层的扩散速度。蛋白质的大小、所带电荷种类和电荷密度对萃取的快慢有重大影响。第三节生理活性物质的分离浓缩第71页，共114页，星期日，2025年，2月5日在TOMAC/庚烷体系中萃取和反萃取苯丙氨酸的动力学特征时，通过对传递通量方程进行非线性回归分析计算，得到前萃取过程的界面反应动力学常数8000cm4/mol.min,误差率1000%。表明界面反应速度非常快，萃取过程由扩散控制。第三节生理活性物质的分离浓缩第72页，共114页，星期日，2025年，2月5日②反萃取过程主要由界面反应过程控制。增大离子强度，即增大了AOT反胶束的刚性和稳定性，使界面作用过程变慢，反萃速率降低。这说明了萃取与反萃取的控制过程是不同的。由于界面作用过程较慢，一般反萃取平衡所需时间要比萃取过程长。第三节生理活性物质的分离浓缩第73页，共114页，星期日，2025年，2月5日二、反胶团的溶解作用由于反胶团内存在微水池，故可溶解氨基酸、肽和蛋白质等生物分子，为生物分子提供易于生存的亲水微环境。第三节生理活性物质的分离浓缩第74页，共114页，星期日，2025年，2月5日关于反胶团溶解蛋白质的形式，有人提出了四种模型，如图所示。(a)为水壳模型，蛋白质位于水池的中心，周围存在的水层将其与反胶团壁(表面活性剂)隔开；第三节生理活性物质的分离浓缩第75页，共114页，星期日，2025年，2月5日(b)蛋白质分子表面存在强烈疏水区域