[發(fā)明專利]pH-pH響應(yīng)再生型兩水相體系的制備方法及相應(yīng)的應(yīng)用

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410255801.2
• 申請日: 2014-06-10
• 公開（公告）號: CN104017226A
• 公開（公告）日: 2014-09-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曹學(xué)君;李淑桃;麥祺;崔鵬程
• 申請（專利權(quán)）人: 華東理工大學(xué)
• 主分類號: C08J3/02
• 分類號: C08J3/02;C08L33/02;C08L33/14;C07H15/16;C07H17/08;C07H1/06;C12P35/04
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 王潔;鄭暄

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及溶解聚合物技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及響應(yīng)再生型聚合物技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種pH-pH響應(yīng)再生型兩水相體系的制備方法及相應(yīng)的應(yīng)用。

背景技術(shù)

兩水相體系是指聚合物與聚合物之間、或聚合物與無機(jī)鹽之間在水中以適當(dāng)?shù)臐舛热芙馑纬傻幕ゲ幌嗳艿膬蓚€(gè)水相體系。

由于兩水相體系中的兩相主要成分都是水(含水量超過85％)，這形成了更溫和的環(huán)境，可有效防止生物物質(zhì)的變性或者生物活性的降低，利于生物物質(zhì)的分離。利用兩水相萃取生物分子，克服了有機(jī)溶劑萃取中生物產(chǎn)品容易失活和強(qiáng)親水性物質(zhì)難溶于有機(jī)溶劑的缺點(diǎn)，且環(huán)境友好，無生產(chǎn)安全問題，也不存在產(chǎn)品的有機(jī)溶劑殘留。除此之外，兩水相萃取過程操作條件溫和，一般在常溫常壓下進(jìn)行，兩水相萃取過程易于放大，對于工業(yè)應(yīng)用尤為有利。兩水相體系之間的相間界面張力很小，大大低于傳統(tǒng)有機(jī)萃取體系，溶質(zhì)分配過程溫和，有利于保持生物活性，使生物物質(zhì)不易受到破壞，而且相間傳質(zhì)過程和平衡過程快速，能耗小。兩水相體系在分離工程(特別是生物分離)中極具工業(yè)應(yīng)用前景，但是兩水相體系中的成相聚合物不能回收和循環(huán)使用導(dǎo)致高成本和環(huán)境問題，從而障礙了其工業(yè)應(yīng)用。

因此，為了進(jìn)一步降低分離成本和更好地保護(hù)環(huán)境，一種回收率高，從而大大降低工業(yè)成本，利于兩水相技術(shù)的推廣的再生型兩水相體系是十分具有實(shí)用價(jià)值的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了解決上述問題，提供一種pH敏感可逆溶解，回收率高，從而大大降低工業(yè)成本，利于兩水相技術(shù)的推廣，適于大規(guī)模推廣應(yīng)用的pH-pH響應(yīng)再生型兩水相體系的制備方法及相應(yīng)的應(yīng)用。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明第一方面提供了一種pH-pH響應(yīng)再生型兩水相體系的制備方法，其主要特點(diǎn)是：

所述的兩水相體系由pH響應(yīng)再生型聚合物P_ADBA和pH響應(yīng)再生型聚合物P_MDB溶解于氫氧化鈉溶液中，在室溫下靜置4～6h后形成兩相，成相的pH范圍為5.2～6.5。

較佳地，所述的pH響應(yīng)再生型聚合物P_ADBA的粘均分子量為3.37×10⁵g/mol，等電點(diǎn)為4.0，由式(1)所示化合物、式(2)所示化合物、式(3)所示化合物和式(4)所示化合物經(jīng)無規(guī)共聚而得到，其中所述的式(1)所示化合物、所述的式(2)所示化合物、所述的式(3)所示化合物和所述的式(4)所示化合物的投料摩爾比為23：8：1：6，

較佳地，所述的pH響應(yīng)再生型聚合物P_MDB的粘均分子量為1.04×10⁴g/mol，等電點(diǎn)為3.1，由式(6)所示化合物、式(2)所示化合物和式(5)所示化合物經(jīng)無規(guī)共聚而得到，其中所述的式(6)所示化合物、所述的式(2)所示化合物和所述的式(5)所示化合物的投料摩爾比為19：1：1，

較佳地，所述的氫氧化鈉溶液濃度為170mM。將P_ADBA和P_MDB一起溶解于170mM氫氧化鈉溶液中配置成3.5％(w/w)P_ADBA和2％(w/w)P_MDB的溶液，此溶液在室溫下靜置4～6h后可以形成兩相，成相的pH范圍為5.2～6.5。

較佳地，所述的pH響應(yīng)再生型聚合物P_ADBA通過調(diào)節(jié)pH值至其自身的等電點(diǎn)進(jìn)行回收利用；所述的pH響應(yīng)再生型聚合物P_MDB通過調(diào)節(jié)pH值至其自身的等電點(diǎn)進(jìn)行回收利用。

本發(fā)明制備方法的有益效果具體在于：該體系中兩種pH響應(yīng)再生型聚合物pH可逆溶解，通過調(diào)節(jié)溶液pH可使聚合物回收，回收率均高達(dá)97％以上，從而大大降低了兩水相體系分離生物產(chǎn)品或進(jìn)行相轉(zhuǎn)移催化反應(yīng)的適用成本，利于兩水相技術(shù)的推廣，適于大規(guī)模推廣應(yīng)用。

本發(fā)明的第二方面提供了上述pH-pH響應(yīng)再生型兩水相體系在相轉(zhuǎn)移催化反應(yīng)和生物產(chǎn)品中的應(yīng)用。

較佳地，所述的生物產(chǎn)品為抗生素。

本發(fā)明的應(yīng)用有益效果在于：該體系相間傳質(zhì)過程和平衡過程快速，能耗小，并且可有效解除酶催化合成抗生素中產(chǎn)物酶的抑制作用，大大提高產(chǎn)物的產(chǎn)率。此外，該體系有利于保持生物活性，使生物物質(zhì)不易受到破壞。在相轉(zhuǎn)移催化合成抗生素類以及抗生素類的分離中取得顯著效果。

附圖說明