一种既环保又易于操作的生物提取分离技术——双水相萃取技术(ATPS)从超声破壁处理后的大肠杆菌(E.coli)细胞浆中分离提取谷氨酸脱羧酶(GAD)。主要研究内容如下: 首先,建立新型双水相体系,分别考察了分子量2000的聚乙二醇(PEG2000)、六种亲水有机溶剂(CH_3OH、C_2H_5OH、C_3H_7OH、C_4H_9OH、C_3H_8O_3、C_3H_6O)与六类二十一种无机盐[磷酸盐(K_2HPO_43H_2O、KH_2PO_4、NaH_2PO_42H_2O、Na_2HPO_412H_2O、Na_3PO_412H_2O),碳酸盐(Na_2CO_3、NaHCO_3),硫酸盐((NH_4)_2SO_4、ZnSO_47H_2O、K2SO_4、CaSO_42H_2O、MgSO_47H_2O、Na_2SO_4、Na_2S2O_35H_2O),乙酸盐(CH_3COONa3H_2O、CH_3COONa),柠檬酸盐(C_6H_5O_7Na_32H_2O、C_6H_5O_7K_3H_2O),酒石酸盐(C_4H_4O_6K21/2H_2O、C_4H_4O_6Na_22H_2O、C_4H_4O_6KNa4H_2O)]之间的成相可能性,并发现成相与盐离子半径、电荷数有关。 其次,初步建立了K_2HPO_4-PEG2000、(NH_4)_2SO_4-PEG2000、C_6H_5O_7Na_3-PEG2000双水相体系萃取E.coli GAD,对双水相体系的萃取规律进行初步探索。发现K_2HPO_4-PEG双水相体系萃取能力较强且成相物质较为经济,并将该双水相萃取体系进行下一步研究。 最后,研究K_2HPO_4-PEG双水相的成相组分PEG的平均分子量、PEG质量分数、K_2HPO_4质量分数、体系pH、NaCl添加量对E.coli GAD萃取过程中的酶分配系数、蛋白质分配系数、收率及纯化倍数的影响;并采用Box-Behnken中心组合设计原理,以GAD的纯化倍数为响应值设计三因素三水平的响应面分析试验,得出当PEG1500质量分数为24.06%,K_2HPO_4质量分数为27.91%。NaCl质量分数为0.48%(w/w)时,此时模型预测的最大响应值为59.89。为检验模型的可行性,将得到的最佳萃取条件进行验证试验,同时实际考虑操作的可行性和生产的方便性,以28%(w/w)K_2HPO_4-24%(w/w)PEG1500,0.5%(w/w)NaCl,pH6.5为萃取条件,3次平行试验得到的实际平均Pf为60.27,与理论值相差0.38。