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双水相体系(Aqueous two-phasesy stem,ATPS)是一种由于溶质分子的加入导致水溶液分为上下两相的液-液体系,利用双水相体系所建立的萃取工艺被称作双水相萃取技术(Aqueoustwo-phaseextraction,ATPE)。双水相萃取技术相对传统的液-液(有机溶剂-水)萃取技术具有条件温和、操作简单、成本低廉等多种优势,近十年来已被广泛报道用于各种生物分子的分离提取研究。本文围绕着不同类型双水相体系液-液平衡相图信息,包括双节线和系线(TLL)数据的新的获得方法展开研究,主要研究结果如下: 一使用浊点滴定法获得了聚乙二醇(PEG)/磷酸钾(Kpi)体系、PEG/柠檬酸钠、醇/盐及PEG/非离子型表面活性剂体系的双节点实验数据,并使用七类双节线经验公式关联浊点滴定获得的双节点实验数据进行拟合计算,比较不同体系的经验公式拟合效果(标准偏差SD值);根据SD值筛选出每个体系中最适双节线经验方程,获得拟合方程参数。由拟合结果可知,所考察的14个双水相体系及文献报道的双水相体系中,双节线经验方程为Wi=exp(a+bW20.5+CW2+dW22)对聚乙二醇/盐体系更具有普遍适用性,而其他双水相体系的双节线经验方程形式则各具差异性。 二将双节线经验方程同双水相体系中液液两相组分杠杆规则相结合,对应每一个双节线经验方程整理出相应的非线性方程,在计算过程中,选择“逐步搜索法”作为算法,通过关联成相点组分浓度及体积比实验数据,用来计算双水相体系液一液相平衡数据,根据不同双水相体系对应的最适双节线方程所对应的非线性方程,按浓度梯度选择一系列成相点,即可计算出这些成相点的液一液平衡数据(上下相组分浓度)。应用系线方程Othmer-Tobias和Bancroft方程关联计算得到的液一液相平衡数据,验证In((l-W2b)/W2b)与In((l-Wit)/Wi勺之间及In(W3t/W1t)与In(W3b/W2b)之间的线性关系,表明通过双节线经验方程与杠杆规则结合计算得到的双水相体系液一液相平衡数据较为可靠。 三利用所确定的不同类型双水相体系的最适双节线方程及Othmer-Tobias、Bancroft方程,可预测出一定T//范围内的未知系线上的两相组分浓度,从而可预测未知系线的液一液相平衡数据。在所考察的14个双水相体系中进行了未知线的预测计算,并通过比较系线中点相比的实验值与理论值的偏差验证本方法的可行性。预测的数据结果表明,不同类型的双水相体系中所预测的未知系线中点的实验值与理论值之间的偏差较小,证实此方法在预测不同双水相体系中一定组分浓度范围内任意系线的液一液相平衡数据方面具有较高的可靠性。 综上所述,本文中所建立的简单操作实验与数学模型拟合相结合的方法可快速准确获得不同类型的双水相体系的液一液平衡数据,相比常规精密实验检测组分浓度的方法,不需要复杂实验操作及设备,并保证结果的精确可靠,为双水相萃取实验中探索不同成相组分浓度对分离目标产物的影响提供了基础的液一液平衡数据。