一些親水性高分子聚合物的水溶液超過一定濃度後可形成兩相，並且在這兩相中水分均占很大比例，即形成雙水相系統。
概述
雙水相體系的形成
些親水性高分子聚合物的水溶液超過一定濃度後可形成兩相，並且在這兩相中水分均占很大比例，即形成雙水相系統。
1）、混合是熵增加的過程，可自發進行
2）、分子之間作用力
3）、分子之間的排斥作用>混合過程的熵增加
4）、在以上的情況下，一種聚合物分子的周圍將聚集同種分子而排斥異種分子，當達到平衡時，即形成分別富含不同聚合物的兩相。這種含有聚合物分子的溶液發生分相的現象成為聚合物的不相容性.
雙水相體系類型
(1) 高聚物-高聚物（PEG-Dextran）
(2) 高聚物-鹽 (PEG-(NH4)2SO4 )
(3) 非離子表面活性劑水膠束兩相體系
(4) 陰陽離子表面活性劑兩水相體系
雙水相萃取的分配平衡
分配係數
INM=INMe（靜電作用）+INMh（疏水作用）+INMl（生物親和作用）
靜電作用
實際的雙水相系統中通常含有緩衝液和無機鹽等電解質，當這些離子在兩相中分配濃度不同時，將在兩相間產生電位差。此時，荷電溶質的分配平衡將受相間電位的影響。
疏水作用
（1）在pH為等電點的雙水相中，蛋白質主要根據表面疏水性的差異產生各自的分配平衡。同時，疏水性一定的蛋白質的分配係數受雙水相系統疏水性的影響。
（2）雙水相系統的相間疏水性差用疏水性因子HF表示。
影響分配因素
（1) 聚合物及其濃度組成的影響
a 相對分子質量
b 降低聚合物的分子質量，則蛋白質易分配於富含該聚合物的相中。
c 聚合物濃度影響 成相系統的總濃度越高，系線越長，蛋白質越容易分配於其中的某一相
（2）鹽與緩衝液
a 鹽離子的不均勻分配改變兩相間電位差
b影響蛋白質的表面疏水增量，不同鹽的鹽析效果不同
c 擾亂雙水相系統，改變相組成。
(3） pH
a改變表面電荷數，改變分配係數。 因此，pH與蛋白質的分配係數之間存在一定關係。
等電點測定： 加入不同種類的鹽時，由於相間電位不同，它們之間的關係曲線也不同，但在等電點處，由於Z=0，分配係數應相同，即關係曲線交於一點。
通過測定不同鹽類存在下分配係數與pH值之間的關係曲線的交點，可測定蛋白質等的等電點，這種方法稱為交錯分配法。
b pH 影響磷酸鹽的解離。因此影響PEG/KPi系統的相間電位和蛋白質的分配係數。
c蛋白質自身結構和性質隨pH的變化而改變
（4） 溫度的影響(離開臨界點遠，不太敏感) 一般常溫
雙水相操作
雙水相特點
(1) 條件溫和，保留產物活性
(2) 含水量高，表面張力低，相間混合需能 少，達到相平衡所需時間很短。
(3) 對於胞內蛋白質的萃取，節省除碎片過程
(4) 易於放大
(5) 影響因素複雜
(6) 成本高
雙水相系統的選擇
（1）使目標蛋白質的收率和純化程度達到較高水平
（2）成相系統易於利用靜置沉降或離心沉降法進行相分離
（3）如萃取胞內蛋白，要使破碎的細胞碎片分配於下相
（4）綜合利用靜電作用，疏水作用和添加適當種類和濃度的鹽，選擇性萃取目標產物
操作步驟
1、配製不同的雙水相
2、加入料液、水，離心管封口後充分混合
3、離心，兩相完全分離
4、將上、下相分別取出，測定計算
5、分析並確定最佳的雙水相系統
雙水相萃取的套用
雙水相萃取法常用於胞內酶提取。目前已知的胞內酶約2500種，但投入生產的很少。原因之一是提取困難。胞內酶提取的第一步系將細胞破碎得到勻漿液，但勻漿液黏度很大，有微小的細胞碎片存在，欲將細胞碎片除去，過去是依靠離心分離的方法，但非常困難。雙水相系統可用於細胞碎片以及酶的進一步精製。
