Faseadf\u00e6rdsunders\u00f8gelse af LCST-type ionisk v\u00e6ske-vand-blandingssystem indeholdende aminosyrer
\nV\u00e6ske-v\u00e6ske-ekstraktion er en almindeligt anvendt teknik til at adskille organiske forbindelser, farmaceutiske komponenter, aminosyrer og andre stoffer ved at udnytte opl\u00f8selighedsforskellene mellem opl\u00f8ste stoffer i forskellige faser af v\u00e6sken. Men traditionelle ekstraktionssystemer indeholder ofte brandfarlige, flygtige, giftige og meget energiforbrugende organiske reagenser som ethylenglycol, N-methylpyrrolidon og N-methylmorpholin. Derfor er opbygningen af et milj\u00f8venligt v\u00e6ske-v\u00e6ske-ekstraktionssystem til erstatning af organiske opl\u00f8sningsmidler blevet en udviklingstendens inden for forskning i ekstraktion.<\/p>\n
Ionisk v\u00e6ske (IL) er et flydende salt ved lav temperatur, der best\u00e5r af organiske kationer og organiske eller uorganiske anioner. I de senere \u00e5r har ioniske v\u00e6sker vist brede anvendelsesmuligheder inden for udvinding af naturprodukter p\u00e5 grund af deres h\u00f8je opl\u00f8selighed, h\u00f8je termiske og kemiske stabilitet, lave damptryk og strukturelle tilpasningsevne. Lee et al. tilsatte 10 mg 1-ethyl-3-methylimidazoliumbromid som ekstraktionshj\u00e6lpemiddel til 40 ml acetone, hvilket \u00f8gede ekstraktionsm\u00e6ngden af astaxanthin fra Eriocheir sinensis med n\u00e6sten 9 gange. Ioniske v\u00e6sker som hj\u00e6lpestoffer til organiske opl\u00f8sningsmidler kan forbedre ekstraktionseffektiviteten af biomolekyler betydeligt, men disse unders\u00f8gelser har stadig begr\u00e6nsninger og er st\u00e6rkt afh\u00e6ngige af brugen af organiske opl\u00f8sningsmidler. P\u00e5 den anden side har ioniske v\u00e6sker h\u00f8j viskositet, og brugen af dem alene er ikke befordrende for masseoverf\u00f8rsel, hvilket i h\u00f8j grad begr\u00e6nser deres anvendelse inden for ekstraktion. Forskning har vist, at tils\u00e6tning af en lille m\u00e6ngde vand til ioniske v\u00e6sker effektivt kan reducere deres viskositet og forbedre deres fysisk-kemiske egenskaber. Endnu vigtigere er det, at tils\u00e6tning af en vis m\u00e6ngde vand til den ioniske v\u00e6ske effektivt kan reducere m\u00e6ngden af den anvendte ioniske v\u00e6ske og s\u00e6nke omkostningerne.<\/p>\n
De ioniske v\u00e6sker, der almindeligvis anvendes i ekstraktionsforskning, har imidlertid en st\u00e6rk hydrofilicitet og danner ofte homogene systemer med vand, hvilket stadig har begr\u00e6nsninger i forhold til selektivt at udvinde biomolekyler. I 2017 opn\u00e5ede Shi et al. en effektiv adskillelse af phosphatidylserin og phosphatidylcholin ved hj\u00e6lp af et tofasesystem fremstillet af 1-ethyl-3-methylimidazoliumbromid\/methanol n-hexan. Det ioniske v\u00e6ske-vand-blandede system producerer v\u00e6ske-v\u00e6ske-faseadskillelse under specifikke forhold, hvilket ikke kun forbedrer den selektive ekstraktion af biomolekyler betydeligt, men ogs\u00e5 hj\u00e6lper med at opretholde biomolekylernes aktivitet. Derfor har konstruktionen af et nyt v\u00e6ske-v\u00e6ske-ligev\u00e6gtssystem med hydrofobe ioniske v\u00e6sker og vand som hovedkomponenter en vigtig vejledende betydning for den selektive udvinding af biomolekyler. Forskning har vist, at de typer ioniske v\u00e6sker, der kan fase det ioniske v\u00e6ske-vand-blandingssystem, omfatter 1-butyl-3-methylimidazoliumhexafluoroborat, tetrabutylphosphintrifluoracetat, tetrabutylphosphoniumacetat osv. De fleste af disse ioniske v\u00e6sker indeholder hydrofobe anioner som f.eks. tetrafluoroborat-ioner, hexafluorophosphat-ioner, bis(trifluormethansulfonyl)sulfon-ioner og trifluoracetat-ioner.<\/p>\n
Fra f\u00f8devare-, kemi- og l\u00e6gemiddelomr\u00e5det er opl\u00f8sningsmiddelsystemer, der indeholder ioniske v\u00e6sker, velegnede til at udvinde et stigende antal m\u00e5lstoffer, hvilket involverer en bredere vifte af forskningsomr\u00e5der. Blandt dem har temperaturf\u00f8lsomme v\u00e6ske-v\u00e6ske-ekstraktionssystemer tiltrukket sig stor opm\u00e6rksomhed. Forskning rapporterer, at nogle ioniske v\u00e6ske-vand-blandingssystemer udviser temperaturf\u00f8lsomme egenskaber med faseovergange, der udviser to typer: h\u00f8j kritisk smeltetemperatur (UCST) og lav kritisk smeltetemperatur (LCST). Wang et al. fandt, at det bin\u00e6re v\u00e6ske-v\u00e6ske-ekstraktionssystem af 1-hexyl-3-methylimidazoliumtetrafluoroborat og vand selektivt kan adskille lipofile og hydrofile stoffer i krysantemum. Tidligere rapporter har dog overset, hvilken indvirkning ekstraktion af m\u00e5lprodukter som deltagere i ioniske v\u00e6skesystemer har p\u00e5 fasens ligev\u00e6gt.<\/p>\n
Denne artikel bruger aminosyrer som en biomolekylemodel til systematisk at unders\u00f8ge virkningerne af glycin, alanin, lysin, arginin og prolin p\u00e5 faseovergangstemperaturen for [P4444] CF3COO-vand og [P4448] Br-vandblandede systemer. Aminosyrernes fordelingsegenskaber i de to faser blev unders\u00f8gt som en funktion af temperaturen med henblik p\u00e5 at tilvejebringe grundl\u00e6ggende data til design af v\u00e6ske-v\u00e6ske-systemer, der indeholder ioniske v\u00e6sker, og nye ideer til anvendelse af ioniske v\u00e6sker i udvinding og adskillelse af naturlige produkter.<\/p>\n
Denne artikel unders\u00f8ger aminosyrers indflydelse p\u00e5 faseopf\u00f8rslen af LCST-typen [P4444] CF3COO-vand og [P4448] Br-vand-blandingssystemer. Samspillet mellem aminosyrer og vand er st\u00e6rkt og danner et konkurrenceforhold med ioniske v\u00e6sker om vandmolekyler. \"Saltningseffekten\" forbedrer fasedannelsesevnen for LCST-type ionisk v\u00e6ske-vand-system, og dens fremmende tendens er: glycin>alanin>lysin>prolin>arginin. Derudover er aminosyrer hovedsageligt fordelt i den vandige fase. N\u00e5r m\u00e6ngden af tilsatte aminosyrer \u00f8ges, eller temperaturen stiger, sker der en \u00e6ndring i den rumlige placering af den berigede fase i den ioniske v\u00e6ske og den berigede fase i vandet. Forskydningen af de \u00f8vre og nedre fasekomponenter er reversibel og er en spontan reaktionsproces, der drives af entalpi og entropi. Aminosyrer er fremragende fasedannende stoffer i systemer med ionisk v\u00e6ske og vand. I fremtiden kan aminosyrernes hydrofilitetsforskelle udnyttes til at designe ideelle v\u00e6ske-v\u00e6ske-ekstraktionssystemer til selektiv ekstraktion af biomolekyler.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Phase behavior study of LCST type ionic liquid water mixture system containing amino acids Liquid liquid extraction is a commonly used technique for separating organic compounds, pharmaceutical components, amino acids, and other substances by utilizing the solubility differences of solutes in different phases of the liquid. However, traditional extraction systems often contain flammable, volatile, toxic, […]<\/p>","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[20],"tags":[],"yoast_head":"\n