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双水相萃取技术(ATPS)是一项既环保又便捷的生物分离技术,它可以使目标产物富集到单一相中,既可以使目标产物达到纯化的目的,又不破坏目标产物的生物活性。谷氨酸脱羧酶(glutamate decarboxylase, GAD)属于大肠杆菌(Escherichia coli AS1.505, E.coli)的胞内酶,要想从大肠杆菌中获得GAD,需要对E.coli进行超声细胞破碎,然而,其细胞破碎匀浆液中含有培养物、细胞碎片等杂质,这就对获得高纯度的GAD造成了一定的困难。为了克服这一难题,本研究采用了一种新型萃取技术——双水相萃取技术,用以萃取经超声细胞破碎处理后的GAD酶液,并对GAD进行高效纯化分离。但是,双水相萃取技术只能将GAD萃取到单一相中,存在GAD与成相物质分离难的问题,从而限制了双水相萃取技术的发展。为了解决这个问题,本文利用双水相萃取技术将E.coli细胞破碎匀浆液中的GAD提取到PEG相中之后,再采用超滤离心方法将GAD与PEG分离,并分别回收GAD与PEG,主要研究内容如下：(1)建立双水相体系。对不同分子量PEG与柠檬酸钠的相图进行研究,选择符合成相条件的PEG和柠檬酸钠的浓度,建立PEG-柠檬酸钠双水相体系。(2)PEG-柠檬酸钠双水相体系分离纯化GAD。利用所建立的PEG-柠檬酸钠双水相体系从超声破壁后的E.coli GAD粗酶液中萃取GAD。研究了PEG-柠檬酸钠双水相体系中成相物质PEG的分子量、PEG的质量浓度、柠檬酸钠的质量浓度、pH及NaCl的添加量等因素对E.coli GAD萃取过程中GAD的分配系数、蛋白质的分配系数、GAD的提取率以及纯化倍数的影响,通过正交试验对PEG-柠檬酸钠双水相体系分离纯化GAD的条件进行优化。(3)超滤离心方法分离GAD与PEG并分别回收。初步研究了用超滤离心方法将GAD从成相物质PEG中分离出来并分别回收了GAD和PEG,探讨了影响超滤离心分离效果的因素,并采用Box-Behnken中心组合设计原理,以GAD的回收率为响应值,设计三因素三水平的响应面分析试验,对超滤离心工艺参数进行优化。研究结果表明,PEG与柠檬酸钠可以构建双水相相图,PEG-柠檬酸钠双水相体系能够将E.coli GAD有效提取到PEG相中。PEG-柠檬酸钠双水相体系提取GAD的最适工艺条件为：成相物质PEG的分子量为1000、PEG的质量浓度为29%、柠檬酸钠的质量浓度为14%以及NaCl的添加量为2%,在此条件下,其萃取效果最好,GAD的纯化倍数达4.52。根据响应面的分析结果,超滤离心的最适工艺参数为超滤离心转速10000r/min、超滤离心时间20min、稀释倍数4.5倍,此时,GAD的回收率可达90.87%,PEG的回收率达91.49%。本研究利用双水相萃取技术与超滤离心方法的结合使用,分离并回收GAD和PEG,即得到高纯度的GAD,又减少试剂消耗,降低成本,节能环保。双水相萃取技术结合超滤离心方法为解决GAD易于双水相萃取,却难于与成相物质分离的问题提供一定思路,使工业上提取GAD更加便捷,对于工业萃取酶制剂方面更具实际应用价值。