[發(fā)明專利]基于陰離子表面活性劑形成的雙水相體系及其制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010108231.6
• 申請日: 2010-02-10
• 公開（公告）號: CN101757799A
• 公開（公告）日: 2010-06-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 傅式洲;魏西蓮;尹寶霖;魏增斌;李靜文
• 申請（專利權(quán)）人: 聊城大學(xué)
• 主分類號: B01D11/00
• 分類號: B01D11/00;B01D11/04;C09B61/00
• 代理公司: 濟(jì)南金迪知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37219
• 代理人: 李寶成

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于膠體與界面化學(xué)、分析化學(xué)、生物化學(xué)相互交叉的前沿領(lǐng)域，尤其涉及一種新的綠色溶劑1-丁基-3甲基咪唑四氟硼酸鹽離子液體和陰離子表面活性劑十二烷基苯磺酸鈉與水形成的新的雙水相萃取體系及其制備方法。

背景技術(shù)

雙水相萃取技術(shù)是近年來出現(xiàn)的一種新型分離技術(shù)，是利用組分在兩水相間分配的差異而進(jìn)行組分的分離提純的技術(shù)。該技術(shù)由于操作簡便、能耗低、分離效率高、不會導(dǎo)致被分離物質(zhì)的破壞和失活、易于工程放大和連續(xù)操作等，被廣泛應(yīng)用于生物化學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、生物化工、食品和醫(yī)藥等領(lǐng)域，特別適用于生物物質(zhì)及天然資源中有效成分的分離和提純，尤其是近年來它對蛋白質(zhì)、酶、核酸等生物活性物質(zhì)的分離純化受到廣泛重視，因?yàn)榇蟛糠稚镏破返脑菏堑蜐舛群陀猩锘钚缘模枰诘蜏鼗蚴覝貤l件下進(jìn)行富集、分離，而常規(guī)的萃取技術(shù)在這些領(lǐng)域中的應(yīng)用受到一定限制。被認(rèn)為是生物下游工程中一種極有前途的初級分離單元操作。雙水相萃取技術(shù)就是在基于液-液萃取理論的同時又考慮到保持生物活性而開發(fā)的一種新型的萃取分離技術(shù)，因此尋求新型雙水相體系仍為雙水相萃取技術(shù)的主要發(fā)展方向之一。

新型雙水相體系的開發(fā)主要集中在廉價及易于回收或操作簡便的系統(tǒng)。近年來在生物物質(zhì)分離過程中得到應(yīng)用的雙水相系統(tǒng)有：聚合物-聚合物、聚合物-無機(jī)鹽和表面活性劑雙水相系統(tǒng)。由表面活性劑形成的雙水相系統(tǒng)中由于表面活性劑形成的膠束為生物分子提供了封閉的空間，并且由于體系中表面活性劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小，其中的生物活性物質(zhì)不易發(fā)生聚集沉淀而失活，具有分離條件溫和、操作簡單等特點(diǎn)。因此，用于生物活性物質(zhì)的分離已引起理論界及應(yīng)用領(lǐng)域工作者的廣泛關(guān)注。

2003年Rogers首次提出了離子液體雙水相的概念，并證明這種雙水相體系將有可能在離子液體的制備、回收以及生物物質(zhì)的萃取分離上有重大應(yīng)用。因?yàn)殡x子液體雙水相體系綜合了離子液體和雙水相體系的優(yōu)點(diǎn)，開辟了新的萃取分離體系，這不僅拓寬了離子液體的應(yīng)用范圍，而且為尋找一種更為高效、綠色的生物分離技術(shù)提供了依據(jù)。

公開號CN?101016176A(申請?zhí)?00610134738.2)的中國專利文獻(xiàn)公開了一種雙水相體系，特別涉及一種離子液體一無機(jī)鹽一水雙水相體系，是為了解決親水性離子液體的回收，將無機(jī)鹽和水加入離子液體中，振蕩，形成上相富含離子液體，下相富含無機(jī)鹽和水的雙水相體系，其中無機(jī)鹽、水和離子液體按重量百分比配比是：無機(jī)鹽10-18％、水60-71％，離子液體14-26％。所述的雙水相體系用于回收親水性離子液體。公開號CN?1751766A(申請?zhí)?00410078283.8)的中國專利文獻(xiàn)涉及一種離子液體-糖雙水相體系，是向一定濃度的糖的水溶液中逐滴滴加離子液體，置于一定溫度下的水浴中，震蕩，會出現(xiàn)混濁現(xiàn)象，靜置分層，出現(xiàn)雙水相體系。公開號CN?101502722A(申請?zhí)?00810208083.8)的中國專利文獻(xiàn)公開了一種萃取食品中殘留抗生素的離子液體雙水相體系，包括40％-56％(w/v)的無機(jī)磷酸鹽、1％-20％(W/V)的離子液體和待測樣品溶液。

上述各類用于生物制品萃取分離的雙水相體系各有千秋，但隨著基因工程、蛋白質(zhì)工程、細(xì)胞培養(yǎng)工程、代謝工程等高新生物技術(shù)研究工作的廣泛展開，各種生化新產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)，由于大部分的生物產(chǎn)品原液是具有低濃度和生物活性的，對分離條件以及環(huán)境要求極其苛刻，因此對一些特殊生化新產(chǎn)品的萃取分離給新型分離體系的開發(fā)提出了新的挑戰(zhàn)。

發(fā)明內(nèi)容：

針對現(xiàn)有雙水相體系的現(xiàn)狀，本發(fā)明的目的是提供一種陰離子表面活性劑十二烷基苯磺酸鈉+綠色溶劑1-丁基-3甲基咪唑四氟硼酸鹽離子液體+水形成的雙水相及其制備方法。也提供了該雙水相在提取和純化生物活性物質(zhì)(如甜椒色素)中的應(yīng)用。

本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：基于陰離子表面活性劑形成的雙水相體系，由陰離子表面活性劑十二烷基苯磺酸鈉、離子液體1-丁基-3甲基咪唑四氟硼酸鹽和水構(gòu)成。

前述的雙水相體系，優(yōu)選的方案是，體系中各組分的質(zhì)量百分含量為：陰離子表面活性劑十二烷基苯磺酸鈉1.0-9.7％，離子液體1-丁基-3甲基咪唑四氟硼酸鹽9.7-39.5％，水59.3-80.6％。更為優(yōu)選的是，體系中各組分的質(zhì)量百分含量為：陰離子表面活性劑十二烷基苯磺酸鈉1.0％，離子液體1-丁基-3甲基咪唑四氟硼酸鹽39.0％，水60.0％。另一種更有選的方案是，體系中各組分的質(zhì)量百分含量為：陰離子表面活性劑十二烷基苯磺酸鈉9.7％，離子液體1-丁基-3甲基咪唑四氟硼酸鹽9.7％，水80.6％。

本發(fā)明所用1-丁基-3甲基咪唑四氟硼酸鹽的化學(xué)結(jié)構(gòu)如下：