雙水相萃?。ˋqueous two phase extraction，簡稱ATPE）是一種基于物質在兩相間選擇性分配的萃取技術。
發展歷史
雙水相萃取技術最早由Beijerinck在1896年發現，他觀察到明膠與瓊脂或明膠與可溶性淀粉溶液混合時會形成混濁不透明的溶液并分成兩相，這一現象被稱為聚合物的不相溶性（incompatibility）。由此產生的雙水相體系（Aqueous two phase system, ATPS）成為后來雙水相萃取技術的基礎。
萃取原理
雙水相萃取技術的基本原理是通過物質在雙水相體系中的分布差異來進行分離。當萃取體系的性質不同時，物質進入雙水相體系后，由于表面性質、電荷作用和各種力（如憎水鍵、氫鍵和離子鍵等）的存在和環境因素的影響，使其在上、下相中的濃度不同。物質在雙水相體系中分配系數K可用下式表示：$K=\frac{C_{\text{上}}}{C_{\text{下}}}$其中K為分配系數，C上和C下分別為被分離物質在上、下相的濃度。分配系數K等于物質在兩相的濃度比，由于各種物質的K值不同，可利用雙水相萃取體系對物質進行分離。其分配情況服從分配定律，即，“在一定溫度一定壓強下，如果一個物質溶解在兩個同時存在的互不相溶的液體里，達到平衡后，該物質在兩相中濃度比等于常數”。分離效果由分配系數來表征。溶質在雙水相系統兩相間的分配取決于多種因素，包括成相聚合物的種類、分子質量和總濃度、無機鹽的種類和濃度、pH值、溫度等。
技術特點
雙水相萃取技術具有以下顯著優點：
1. 含水量高達70%-90%，可在接近生理環境的體系中進行萃取，不易導致生物活性物質失活或變性。
2. 直接從含有菌體的發酵液和培養液中提取所需蛋白質（或酶），甚至不需要破碎就能提取細胞內酶，簡化了流程。
3. 自然分相時間通常為5分鐘至15分鐘。
4. 界面張力極?。?0^-7~10^-4 mN/m），有利于兩相之間質量傳遞，界面與試管壁形成的接觸角近似直角。
5. 不使用揮發性有機溶劑，均聚物通常是不可揮發物質，對人體無害。
6. 大量雜質可隨固體物質一起去除。
7. 易于工藝放大和連續操作，與后續提純工序無縫銜接，無需特別處理。
8. 在常溫常壓下操作，條件溫和。
9. 親和雙水相萃取技術能夠提高分配系數和萃取的選擇性。
應用
雙水相萃取技術已在生物化學、細胞生物學、生物化工和食品化工等多個領域得到廣泛應用。成功案例包括蛋白質、酶、病毒、脊髓病毒和線病毒的純化，核酸、脫氧核糖核酸的分離，干擾素、細胞組織、抗生素、多糖、色素、抗體等的提取。此外，雙水相技術還被用于稀有金屬/貴金屬的分離，解決了傳統方法中存在的溶劑污染、人體危害等問題。
雙水相體系分類
均聚物/高聚物雙水相體系
這是最常見的雙水相體系類型，由兩種不同的高聚物組成。常見的組合包括聚乙二醇（PEG）/葡聚糖（Dextran）、聚丙二醇（PPG）/PEG和甲基纖維素（Methylcellulose）/Dextran等。
高聚物/無機鹽雙水相體系
這類體系以一種高聚物和一種無機鹽為基礎，常用的高聚物是聚乙二醇（PEG），無機鹽則多選用硫酸鹽或磷酸鹽。
低分子有機化合物/無機鹽雙水相體系
這種體系由低分子有機物和無機鹽組成，具體成分可根據需求調整。
表面活性劑雙水相體系
表面活性劑雙水相體系是以表面活性劑為主要成分的雙水相體系，可用于特定的應用場景。
參考資料 >
蛋白質分離純化技術之雙水相萃取技術.豆瓣.2024-11-05
雙水相萃取劑:原理、應用與未來發展.百度愛采購.2024-11-05
|雙水相萃取.個人圖書館.2024-11-05