Untersuchung des Phasenverhaltens eines ionischen Fl\u00fcssigkeits-Wasser-Gemischs vom Typ LCST, das Aminos\u00e4uren enth\u00e4lt
\nDie Fl\u00fcssig-Fl\u00fcssig-Extraktion ist eine weit verbreitete Technik zur Trennung von organischen Verbindungen, pharmazeutischen Komponenten, Aminos\u00e4uren und anderen Stoffen durch Ausnutzung der L\u00f6slichkeitsunterschiede von gel\u00f6sten Stoffen in verschiedenen Phasen der Fl\u00fcssigkeit. Herk\u00f6mmliche Extraktionssysteme enthalten jedoch h\u00e4ufig entflammbare, fl\u00fcchtige, giftige und sehr energieaufw\u00e4ndige organische Reagenzien wie Ethylenglykol, N-Methylpyrrolidon und N-Methylmorpholin. Daher ist die Entwicklung eines umweltfreundlichen Fl\u00fcssig-Fl\u00fcssig-Extraktionssystems als Ersatz f\u00fcr organische L\u00f6sungsmittel zu einem Entwicklungstrend auf dem Gebiet der Extraktionsforschung geworden.<\/p>\n
Eine ionische Fl\u00fcssigkeit (IL) ist ein fl\u00fcssiges Salz, das bei niedrigen Temperaturen aus organischen Kationen und organischen oder anorganischen Anionen besteht. In den letzten Jahren haben ionische Fl\u00fcssigkeiten aufgrund ihrer hohen L\u00f6slichkeit, ihrer hohen thermischen und chemischen Stabilit\u00e4t, ihres niedrigen Dampfdrucks und ihrer strukturellen Anpassungsf\u00e4higkeit breite Anwendungsm\u00f6glichkeiten bei der Extraktion von Naturprodukten gezeigt. Lee et al. gaben 10 mg 1-Ethyl-3-methylimidazoliumbromid als Extraktionshilfsmittel zu 40 ml Aceton hinzu, wodurch sich die Extraktionsmenge von Astaxanthin aus Eriocheir sinensis um fast das Neunfache erh\u00f6hte. Ionische Fl\u00fcssigkeiten als Hilfsmittel f\u00fcr organische L\u00f6sungsmittel k\u00f6nnen die Extraktionseffizienz von Biomolek\u00fclen erheblich verbessern, aber diese Studien haben immer noch ihre Grenzen und sind stark von der Verwendung organischer L\u00f6sungsmittel abh\u00e4ngig. Andererseits haben ionische Fl\u00fcssigkeiten eine hohe Viskosit\u00e4t, und ihre alleinige Verwendung ist dem Stoffaustausch nicht f\u00f6rderlich, was ihre Anwendung im Bereich der Extraktion stark einschr\u00e4nkt. Die Forschung hat gezeigt, dass die Zugabe einer kleinen Menge Wasser zu ionischen Fl\u00fcssigkeiten deren Viskosit\u00e4t wirksam verringern und ihre physikalisch-chemischen Eigenschaften verbessern kann. Noch wichtiger ist, dass durch die Zugabe einer bestimmten Menge Wasser zur ionischen Fl\u00fcssigkeit die Menge der verwendeten ionischen Fl\u00fcssigkeit wirksam reduziert und die Kosten gesenkt werden k\u00f6nnen.<\/p>\n
Die in der Extraktionsforschung \u00fcblicherweise verwendeten ionischen Fl\u00fcssigkeiten haben jedoch eine starke Hydrophilie und bilden oft homogene Systeme mit Wasser, was bei der selektiven Extraktion von Biomolek\u00fclen immer noch Einschr\u00e4nkungen mit sich bringt. Im Jahr 2017 gelang Shi et al. eine effektive Trennung von Phosphatidylserin und Phosphatidylcholin mithilfe eines Zweiphasensystems aus 1-Ethyl-3-methylimidazoliumbromid\/Methanol und n-Hexan. Das System aus ionischer Fl\u00fcssigkeit und Wassergemisch f\u00fchrt unter bestimmten Bedingungen zu einer Fl\u00fcssig-Fl\u00fcssig-Phasentrennung, die nicht nur die selektive Extraktion von Biomolek\u00fclen deutlich verbessert, sondern auch dazu beitr\u00e4gt, die Aktivit\u00e4t der Biomolek\u00fcle zu erhalten. Daher ist die Konstruktion eines neuen Fl\u00fcssig-Fl\u00fcssig-Gleichgewichtssystems mit hydrophoben ionischen Fl\u00fcssigkeiten und Wasser als Hauptkomponenten von gro\u00dfer Bedeutung f\u00fcr die selektive Extraktion von Biomolek\u00fclen. Die Forschung hat gezeigt, dass zu den Arten von ionischen Fl\u00fcssigkeiten, die das System der ionischen Fl\u00fcssigkeits-Wasser-Mischung in eine Phase bringen k\u00f6nnen, 1-Butyl-3-methylimidazoliumhexafluoroborat, Tetrabutylphosphintrifluoracetat, Tetrabutylphosphoniumacetat usw. geh\u00f6ren. Die meisten dieser ionischen Fl\u00fcssigkeiten enthalten hydrophobe Anionen wie Tetrafluoroborat-Ionen, Hexafluorophosphat-Ionen, Bis(trifluormethansulfonyl)-sulfon-Ionen und Trifluoracetat-Ionen.<\/p>\n
In den Bereichen Lebensmittel, Chemie und Pharmazie eignen sich L\u00f6sungsmittelsysteme, die ionische Fl\u00fcssigkeiten enthalten, f\u00fcr die Extraktion einer zunehmenden Zahl von Zielsubstanzen, was ein breiteres Spektrum von Forschungsbereichen betrifft. Unter ihnen haben temperaturempfindliche Fl\u00fcssig-Fl\u00fcssig-Extraktionssysteme viel Aufmerksamkeit auf sich gezogen. Aus der Forschung wird berichtet, dass einige mit ionischen Fl\u00fcssigkeiten und Wasser gemischte Systeme temperaturempfindliche Eigenschaften aufweisen, wobei es zwei Arten von Phasen\u00fcberg\u00e4ngen gibt: hohe kritische Schmelztemperatur (UCST) und niedrige kritische Schmelztemperatur (LCST). Wang et al. fanden heraus, dass das bin\u00e4re Fl\u00fcssig-Fl\u00fcssig-Extraktionssystem aus 1-Hexyl-3-methylimidazoliumtetrafluoroborat und Wasser lipophile und hydrophile Substanzen in Chrysanthemen selektiv trennen kann. In fr\u00fcheren Berichten wurden jedoch die Auswirkungen der Extraktion von Zielprodukten als Teilnehmer in ionischen Fl\u00fcssigkeitssystemen auf das Phasengleichgewicht \u00fcbersehen.<\/p>\n
In diesem Artikel werden Aminos\u00e4uren als Biomolek\u00fclmodell verwendet, um die Auswirkungen von Glycin, Alanin, Lysin, Arginin und Prolin auf die Phasen\u00fcbergangstemperatur von [P4444] CF3COO-Wasser und [P4448] Br-Wasser-Mischsystemen systematisch zu untersuchen. Die Verteilungseigenschaften der Aminos\u00e4uren in den beiden Phasen wurden in Abh\u00e4ngigkeit von der Temperatur untersucht, um grundlegende Daten f\u00fcr die Gestaltung von Fl\u00fcssig-Fl\u00fcssig-Systemen, die ionische Fl\u00fcssigkeiten enthalten, und neue Ideen f\u00fcr die Anwendung ionischer Fl\u00fcssigkeiten bei der Extraktion und Trennung von Naturstoffen zu erhalten.<\/p>\n
In diesem Artikel wird der Einfluss von Aminos\u00e4uren auf das Phasenverhalten von gemischten Systemen vom LCST-Typ [P4444] CF3COO Wasser und [P4448] Br Wasser untersucht. Die Wechselwirkung zwischen Aminos\u00e4uren und Wasser ist stark und bildet eine Konkurrenzbeziehung mit ionischen Fl\u00fcssigkeiten um Wassermolek\u00fcle. Der \"Aussalzungseffekt\" verbessert die Phasenbildungsf\u00e4higkeit des LCST-Typs des ionischen Fl\u00fcssigwassersystems, und sein f\u00f6rdernder Trend ist: Glycin>Alanin>Lysin>Prolin>Arginin. Dar\u00fcber hinaus sind die Aminos\u00e4uren haupts\u00e4chlich in der w\u00e4ssrigen Phase verteilt. Mit zunehmender Menge der zugesetzten Aminos\u00e4uren bzw. mit steigender Temperatur \u00e4ndert sich die r\u00e4umliche Lage der angereicherten Phase in der ionischen Fl\u00fcssigkeit und der angereicherten Phase im Wasser. Die Verschiebung der oberen und unteren Phasenkomponenten ist reversibel und ist ein spontaner Reaktionsprozess, der durch Enthalpie und Entropie angetrieben wird. Aminos\u00e4uren sind ausgezeichnete Phasenbildner in ionischen Fl\u00fcssigwassersystemen. In Zukunft k\u00f6nnen die Hydrophilieunterschiede von Aminos\u00e4uren genutzt werden, um ideale Fl\u00fcssig-Fl\u00fcssig-Extraktionssysteme f\u00fcr die selektive Extraktion von Biomolek\u00fclen zu entwickeln.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Untersuchung des Phasenverhaltens einer ionischen Fl\u00fcssigkeits-Wasser-Mischung des LCST-Typs, die Aminos\u00e4uren enth\u00e4lt Die Fl\u00fcssig-Fl\u00fcssig-Extraktion ist eine weit verbreitete Technik zur Trennung von organischen Verbindungen, pharmazeutischen Komponenten, Aminos\u00e4uren und anderen Stoffen durch Ausnutzung der L\u00f6slichkeitsunterschiede von gel\u00f6sten Stoffen in verschiedenen Phasen der Fl\u00fcssigkeit. Herk\u00f6mmliche Extraktionssysteme enthalten jedoch h\u00e4ufig entflammbare, fl\u00fcchtige, toxische, [...]<\/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