论文部分内容阅读
木瓜蛋白酶借助其稳定性好、蛋白水解能力强、安全无污染等优点被广泛应用于食品、医药等领域,但是,传统的分离技术纯化木瓜蛋白酶的效果并不理想,寻求一种生产高品质、高纯度木瓜蛋白酶的方法极为迫切。本文利用离子液体双水相萃取技术,选取[Cnmrn]X(X=Br、Cl、BF4)体系,分别考察了液/液/固边界线、相图、相平衡,建立了该体系中木瓜蛋白酶的分配模型并进行了验证,选取成相能力及木瓜蛋白酶提纯效果较好的一种离子液体双水相体系,通过单因素分析和响应面实验(CCD)优化其萃取木瓜蛋白酶的工艺条件,并利用SDS-PAGE电泳方法验证结果,主要内容如下:(1)三种离子液体双水相体系液腋/固边界线的研究。分别考察了侧烷基链长度、温度、离子液体种类对液/液/固边界线斜率的影响,斜率均与侧烷基链长度、温度和成相能力成反比,成相能力大小为:[Cnmim]BF4>[Cnmim]Cl>[Cnmim]Br;不同体系所形成的完整双水相区域大小不同。(2)相图的研究。在298.15K温度下,利用浊点法测定了三种离子液体双水相体系的双节线,并利用Merchuk方程对其数据进行关联,相关系数均在0.977以上,标准偏差均小于0.6,拟合效果很好,与该体系最长的一条系线即液腋/固边界线形成了完整的双水相区域,为选择合适的双水相体系提供指导。(3)液液相平衡的研究。在298.15K温度下,分别通过酸碱中和法和折光率法测定了三种离子液体双水相体系上下相中各组分的含量,利用Othmer-Tobias和Bancrof经验方程对数据进行关联,线性相关系数最小为0.994,最大为0.999,离子液体的平均相对误差均小于0.002%,磷酸盐平均相对误差均小于0.072%,方程关联性很好,为模型的建立提供数据支撑。(4)分配模型的建立。在298.15K温度下,分别利用木瓜蛋白酶在该双水相体系中的分配系数K和各组分含量的相关性,通过Mathematic及Matlab软件建立模型,相对偏差在7.0%以内,与同类型模型相比,有了较大的改善,能准确的预测木瓜蛋白酶在该体系中的分配行为。[Cnmim]Br-K2HP04体系.[Cnmim]Cl-K2HPO4体系、[Cnim]BF4-NaH2P04体系的模型分别为:(5)通过比较,选取[Cnmim]BF4-NaH2PO4体系进行系统优化实验。分别考察了离子液体、盐、酶添加量、pH、温度等因素,在298.15K条件下进行了响应面实验(CCD)设计与分析,得到的最佳萃取条件:0.41g/mL的NaH2PO4,0.34g/mL的[C4mim]BF4,酶添加量2.62mg/mL, pH8.28,温度298.15K,并分别采用直接投酶法和提取投酶法对其结果进行验证,预测值和实验值平均相对误差分别仅为1.7%和3.8%,效果理想。