Estudio del comportamiento de fase de un sistema de mezcla de agua l\u00edquida i\u00f3nica tipo LCST que contiene amino\u00e1cidos
\nLa extracci\u00f3n l\u00edquido-l\u00edquido es una t\u00e9cnica muy utilizada para separar compuestos org\u00e1nicos, componentes farmac\u00e9uticos, amino\u00e1cidos y otras sustancias aprovechando las diferencias de solubilidad de los solutos en las distintas fases del l\u00edquido. Sin embargo, los sistemas de extracci\u00f3n tradicionales suelen contener reactivos org\u00e1nicos inflamables, vol\u00e1tiles, t\u00f3xicos y que consumen mucha energ\u00eda, como el etilenglicol, la N-metilpirrolidona y la N-metilmorfolina. Por ello, la construcci\u00f3n de un sistema de extracci\u00f3n l\u00edquido-l\u00edquido respetuoso con el medio ambiente que sustituya a los disolventes org\u00e1nicos se ha convertido en una tendencia de desarrollo en el campo de la investigaci\u00f3n sobre extracci\u00f3n.<\/p>\n
El l\u00edquido i\u00f3nico (LI) es una sal l\u00edquida de baja temperatura compuesta por cationes org\u00e1nicos y aniones org\u00e1nicos o inorg\u00e1nicos. En los \u00faltimos a\u00f1os, los l\u00edquidos i\u00f3nicos han mostrado amplias perspectivas de aplicaci\u00f3n en la extracci\u00f3n de productos naturales debido a su elevada solubilidad, alta estabilidad t\u00e9rmica y qu\u00edmica, baja presi\u00f3n de vapor y sintonizabilidad estructural. Lee et al. a\u00f1adieron 10mg de bromuro de 1-etil-3-metilimidazolio como coadyuvante de extracci\u00f3n a 40mL de acetona, lo que increment\u00f3 la cantidad de extracci\u00f3n de astaxantina de Eriocheir sinensis en casi 9 veces. Los l\u00edquidos i\u00f3nicos como coadyuvantes de los disolventes org\u00e1nicos pueden mejorar significativamente la eficacia de la extracci\u00f3n de biomol\u00e9culas, pero estos estudios siguen teniendo limitaciones y dependen en gran medida del uso de disolventes org\u00e1nicos. Por otra parte, los l\u00edquidos i\u00f3nicos tienen una viscosidad elevada y su uso por s\u00ed solo no favorece la transferencia de masa, lo que limita enormemente su aplicaci\u00f3n en el campo de la extracci\u00f3n. La investigaci\u00f3n ha demostrado que la adici\u00f3n de una peque\u00f1a cantidad de agua a los l\u00edquidos i\u00f3nicos puede reducir eficazmente su viscosidad y mejorar sus propiedades fisicoqu\u00edmicas. Y lo que es m\u00e1s importante, a\u00f1adir una cierta cantidad de agua al l\u00edquido i\u00f3nico puede reducir eficazmente la cantidad de l\u00edquido i\u00f3nico utilizado y abaratar los costes.<\/p>\n
Sin embargo, los l\u00edquidos i\u00f3nicos com\u00fanmente utilizados en la investigaci\u00f3n de extracci\u00f3n tienen una fuerte hidrofilia y a menudo forman sistemas homog\u00e9neos con agua, lo que todav\u00eda tiene limitaciones en la extracci\u00f3n selectiva de biomol\u00e9culas. En 2017, Shi et al. lograron la separaci\u00f3n efectiva de fosfatidilserina y fosfatidilcolina utilizando un sistema bif\u00e1sico preparado a partir de bromuro de 1-etil-3-metilimidazolio\/metanol n-hexano. El sistema l\u00edquido i\u00f3nico mezclado con agua produce la separaci\u00f3n de fases l\u00edquido-l\u00edquido en condiciones espec\u00edficas, lo que no s\u00f3lo mejora significativamente la extracci\u00f3n selectiva de biomol\u00e9culas, sino que tambi\u00e9n ayuda a mantener la actividad de las biomol\u00e9culas. Por lo tanto, la construcci\u00f3n de un nuevo sistema de equilibrio l\u00edquido-l\u00edquido con l\u00edquidos i\u00f3nicos hidrof\u00f3bicos y agua como componentes principales tiene un importante significado orientativo para la extracci\u00f3n selectiva de biomol\u00e9culas. La investigaci\u00f3n ha demostrado que los tipos de l\u00edquidos i\u00f3nicos que pueden entrar en fase en el sistema de mezcla de agua y l\u00edquidos i\u00f3nicos incluyen hexafluoroborato de 1-butil-3-metilimidazolio, trifluoroacetato de tetrabutilfosfina, acetato de tetrabutilfosfonio, etc. La mayor\u00eda de estos l\u00edquidos i\u00f3nicos contienen aniones hidr\u00f3fobos como iones tetrafluoroborato, iones hexafluorofosfato, iones bis (trifluorometanosulfonil) sulfona e iones trifluoroacetato.<\/p>\n
Desde los \u00e1mbitos alimentario, qu\u00edmico y farmac\u00e9utico, los sistemas de disolventes que contienen l\u00edquidos i\u00f3nicos son adecuados para extraer un n\u00famero cada vez mayor de sustancias objetivo, lo que implica una gama m\u00e1s amplia de \u00e1reas de investigaci\u00f3n. Entre ellos, los sistemas de extracci\u00f3n l\u00edquido-l\u00edquido sensibles a la temperatura han atra\u00eddo mucha atenci\u00f3n. Las investigaciones informan de que algunos sistemas de l\u00edquidos i\u00f3nicos mezclados con agua presentan caracter\u00edsticas sensibles a la temperatura, con transiciones de fase que muestran dos tipos: alta temperatura cr\u00edtica de fusi\u00f3n (UCST) y baja temperatura cr\u00edtica de fusi\u00f3n (LCST). Wang et al. descubrieron que el sistema binario de extracci\u00f3n l\u00edquido-l\u00edquido de tetrafluoroborato de 1-hexil-3-metilimidazolio y agua puede separar selectivamente sustancias lipof\u00edlicas e hidrof\u00edlicas en crisantemos. Sin embargo, los informes anteriores han pasado por alto el impacto de la extracci\u00f3n de productos diana como participantes en sistemas de l\u00edquidos i\u00f3nicos en el equilibrio de fases.<\/p>\n
En este art\u00edculo se utilizan los amino\u00e1cidos como modelo de biomol\u00e9cula para investigar sistem\u00e1ticamente los efectos de la glicina, la alanina, la lisina, la arginina y la prolina en la temperatura de transici\u00f3n de fase de los sistemas mixtos [P4444] CF3COO agua y [P4448] Br agua. Se estudiaron las caracter\u00edsticas de distribuci\u00f3n de los amino\u00e1cidos en las dos fases en funci\u00f3n de la temperatura, con el objetivo de proporcionar datos b\u00e1sicos para el dise\u00f1o de sistemas l\u00edquido-l\u00edquido que contengan l\u00edquidos i\u00f3nicos y nuevas ideas para la aplicaci\u00f3n de los l\u00edquidos i\u00f3nicos en la extracci\u00f3n y separaci\u00f3n de productos naturales.<\/p>\n
Este art\u00edculo investiga la influencia de los amino\u00e1cidos en el comportamiento de fase de los sistemas mixtos de tipo LCST [P4444] CF3COO agua y [P4448] Br agua. La interacci\u00f3n entre los amino\u00e1cidos y el agua es fuerte, formando una relaci\u00f3n de competencia con los l\u00edquidos i\u00f3nicos por las mol\u00e9culas de agua. El \"efecto de salado\" mejora la capacidad de formaci\u00f3n de fases del sistema de agua l\u00edquida i\u00f3nica de tipo LCST, y su tendencia de promoci\u00f3n es: glicina>alanina>lisina>prolina>arginina. Adem\u00e1s, los amino\u00e1cidos se distribuyen principalmente en la fase acuosa. A medida que aumenta la cantidad de amino\u00e1cidos a\u00f1adidos o la temperatura, la posici\u00f3n espacial de la fase enriquecida en el l\u00edquido i\u00f3nico y la fase enriquecida en el agua experimenta una transici\u00f3n. El desplazamiento de los componentes de las fases superior e inferior es reversible y es un proceso de reacci\u00f3n espont\u00e1neo impulsado por la entalp\u00eda y la entrop\u00eda. Los amino\u00e1cidos son excelentes agentes formadores de fase en sistemas de agua l\u00edquida i\u00f3nica. En el futuro, las diferencias de hidrofilicidad de los amino\u00e1cidos pueden utilizarse para dise\u00f1ar sistemas de extracci\u00f3n l\u00edquido-l\u00edquido ideales para la extracci\u00f3n selectiva de biomol\u00e9culas.<\/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