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聚合物/非离子型表面活性剂双水相体系在膜蛋白的分离过程中具有显著的优势。表面活性剂对疏水性蛋白的增溶作用使膜蛋白富集于表面活性剂相,亲水性蛋白以体积排阻作用富集于聚合物相,从而能够将低丰度的膜蛋白从细胞中分离出来。因此结合双水相体系的优势,开展双水相体系分离膜蛋白的研究,具有重要的意义。本课题针对聚合物/非离子型表面活性剂双水相体系中的胶束特性及分配性质等方面展开研究。主要研究结果如下: (1)主要考察了不同分子量的DEX与几种非离子型表面活性剂的相平衡性质。与PEG/TX-100或者Tween80双水相体系的成相性质相似,成相区域随聚合物分子量的增加而增加;增加体系的离子强度,成相区域也会增加。然而非离子型表面活性剂NP40与低分子量的DEX不能成相,与高分子量的DEX-T500和T70的成相行为没有明显的变化。 (2)为深入探索 PEG/TX-100双水相体系中PEG分子对非离子型表面活性剂TX-100胶束特性的影响,利用粘度法对非离子型表面活性剂 TX-100水溶液的胶束化行为进行表征,研究了PEG分子对TX-100水溶液胶束特性粘数[η]和水化程度的影响。结果表明,在含有 PEG分子的TX-100胶束稀溶液中, PEG的分子量和浓度变化对胶束的特性粘数影响并不显著;但随着PEG分子量的增加,TX-100胶束的水化程度增加,胶束外壳与水溶液的相互作用增大。进一步以苯甲酰基乙酰苯胺(BZAA)作为探针,研究 PEG分子对胶束内核极性的影响。结果显示 PEG分子对TX-100胶束内核极性具有显著的影响:PEG浓度越大,表明胶束内核极性增加;同时随着PEG分子量的增加,对内核极性的影响程度降低。 (3)考察了五种亲水性模型蛋白在PEG/TX-100双水相体系中的分配特点。结果表明:小分子量的蛋白质倾向分配于上相,系线长度越长,这种趋势越显著;大分子量的蛋白质的分配系数降低,而且系线长度对其分配没有显著影响;当PEG分子量增加时,蛋白质的分配系数明显减小。为深入探索不同类型双水相体系对模型蛋白分配平衡的影响,又考察了模型蛋白在 PEG/Na2SO4和TX-100/Na2SO4双水相体系中的分配情况,结果表明:几种蛋白均倾向分配于下相,分配系数随着系线长度的增加而减小。蛋白质分子量越大,越倾向分配于下相。 (4)结合蛋白质分子在双水相体系中分配的体积排阻和疏水作用模型,对PEG/TX-100双水相体系的分配性质进行定性分析。结果表明:在PEG/TX-100双水相体系中,TX-100相的体积排阻作用大于PEG相的体积排阻作用;系线长度越长,TX-100相体积排阻作用的增加趋势大于PEG相,但是PEG分子量的增加会降低这种趋势。疏水性作用使蛋白倾向分配于下相,系线长度和PEG分子量的增加使体系的疏水性分辨率R逐渐增加。但是对双水相体系的固有疏水性影响不明显。 (5)将PEG/TX-100双水相体系应用于盐生盐杆菌膜蛋白的初步分离纯化研究。通过与传统的膜蛋白分离方法进行比较,经过双水相体系分离后,目标蛋白能够富集于 TX-100相。进一步通过双水相多级萃取能够使杂蛋白分配于 PEG相,达到初步纯化的目的。