本文采用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（CH₃OH、C₂H₅OH、C₃H₇OH、C₄H₉OH、C₃H₈O₃、C₃H₆O）与六类二十一种无机盐[磷酸盐（K₂HPO₄3H₂O、KH₂PO₄、NaH₂PO₄2H₂O、Na₂HPO₄12H₂O、Na₃PO₄12H₂O），碳酸盐（Na₂CO₃、NaHCO₃），硫酸盐（（NH₄）₂SO₄、ZnSO₄7H₂O、K2SO₄、CaSO₄2H₂O、MgSO₄7H₂O、Na₂SO₄、Na₂S2O₃5H₂O），乙酸盐（CH₃COONa3H₂O、CH₃COONa），柠檬酸盐（C₆H₅O₇Na₃2H₂O、C₆H₅O₇K₃H₂O），酒石酸盐（C₄H₄O₆K21/2H₂O、C₄H₄O₆Na₂2H₂O、C₄H₄O₆KNa4H₂O）]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K₂HPO₄-PEG2000、（NH₄）₂SO₄-PEG2000、C₆H₅O₇Na₃-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K₂HPO₄-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K₂HPO₄-PEG双水相的成相组分PEG的平均分子量、PEG质量分数、K₂HPO₄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%，K₂HPO₄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）K₂HPO₄-24%（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。