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木瓜蛋白酶因其具有强的水解能力和适应性,被广泛的应用在食品和药品等领域,但是传统用于分离纯化木瓜蛋白酶的方法不能满足高纯度木瓜蛋白酶的需求,加强对木瓜蛋白酶提纯方法的研究具有非常重要的应用价值。双水相作为一种温和、高效的分离技术,被广泛的应用于生物活性物质的分离与纯化。但是,目前,对于双水相系统的研究大多都集中在系统优化方面,对于PEG/硫酸铵双水相系统的关联、PPG/离子液体的研究较少。本文测定了双水相系统液液相平衡的数据并用经验方程对其进行了关联,以木瓜蛋白酶为模型蛋白,研究了两种类型双水相各因素对其分配行为的影响情况,并通过分配系数和回收率对其萃取效果进行了比较。在上述试验的基础上建立了PEG/硫酸铵双水相体系的分配模型,用于预测木瓜蛋白酶的分配系数。相关性分析方法对于PPG/离子液体双水相分配模型的建立并不适用,有待进一步讨论。论文的主要工作如下:(1)PEG/硫酸铵、PPG400/离子液体双水相相平衡的性质及其数据的测定。用浊点法测定了PEG/硫酸铵、PPG400/离子液体两种双水相的相图,考察了PEG分子量、离子液体种类、温度对相平衡的影响情况,用经验方程、Othmer-Tobias和Bancrof经验方程分别对双节线数据、相平衡数据进行了关联。研究结果显示,聚乙二醇和离子液体的成相能力顺序分别为:PEG6000>PEG4000>PEG2000;[Amim]Cl>[C4mim]Ac>[C4mim]C。 PEG硫酸铵双水相体系两相区随着温度的升高成相能力增强,即双节线更靠近原点。实验数据拟合的相关系数都>0.99,说明方程关联效果很好,为下面的试验提供了理论基础。(2)采用PEG/硫酸铵双水相体系分离纯化木瓜蛋白酶。考察成相剂种类和浓度、系统pH和酶添加量对木瓜蛋白酶分配行为的影响,同时采用响应面法优化分离条件。研究结果显示,最佳萃取条件为20.16%(w/w)PEG6000,18.11%(w/w)(NH4)2SO4, pH7.34,酶添加量为2mg/g。该条件下,木瓜蛋白酶的分配系数K为2.79,回收率Y为77.49%。(3)采用PPG400/[Amim]Cl双水相体系研究木瓜蛋白酶的分配行为。研究了PPG400浓度、Amim]Cl浓度、系统pH、酶添加量和系统萃取温度对木瓜蛋白酶分配行为的影响,同时采用响应面优化了萃取条件。热力学参数显示,△rtGm0<0,说明木瓜蛋白酶可以自发的分配到离子液体相,分配系数K>1。△trHm0<0,说明木瓜蛋白酶在双水相体系中的分配是一个放热过程,升高温度不利于木瓜蛋白酶萃取;最佳萃取条件为:40%(w/w)[Amim]Cl,20%(w/w)PPG400, pH7.61,酶添加量为2.24mg/g。该条件下,木瓜蛋白酶的分配系数K为3.24,回收率Y达90.78%。与PEG/硫酸铵双水相萃取木瓜蛋白酶相比,PPG400/离子液体双水相体系更适合用于木瓜蛋白酶的分离与纯化。(4)在上述试验的基础上,通过相关系数考察PEG/硫酸铵、PPG400/[Amim]Cl双水相各组分浓度与分配系数的相关度,得到PEG/硫酸铵双水相分配系数的对数与上下相组分浓度差的相关度较高,PPG400/[Amim]Cl双水相分配系数的对数与各组分浓度相关度均小于0.7,相关度法不适用于PPG400/[Amim]Cl双水相分配模型的建立。因此,试验仅提出了木瓜蛋白酶分配系数与PEG/硫酸铵双水相成相组分浓度差的经验关系式,木瓜蛋白酶分配系数的计算值与试验值之间的相对偏差小于10%且小于其他同类模型,表明试验建立的模型对木瓜蛋白酶在聚乙二醇(2000、4000、6000)/硫酸铵双水相体系中关联效果较好,可用于木瓜蛋白酶在PEG/硫酸铵双水相中分配系数的计算,为PEG/硫酸铵双水相体系中木瓜蛋白酶分配系数的工程计算和双水相萃取过程的设计提供参考。