Etude du comportement de phase d'un syst\u00e8me de m\u00e9lange d'eau liquide ionique de type LCST contenant des acides amin\u00e9s
\nL'extraction liquide-liquide est une technique couramment utilis\u00e9e pour s\u00e9parer les compos\u00e9s organiques, les composants pharmaceutiques, les acides amin\u00e9s et d'autres substances en utilisant les diff\u00e9rences de solubilit\u00e9 des solut\u00e9s dans les diff\u00e9rentes phases du liquide. Cependant, les syst\u00e8mes d'extraction traditionnels contiennent souvent des r\u00e9actifs organiques inflammables, volatils, toxiques et tr\u00e8s \u00e9nergivores, tels que l'\u00e9thyl\u00e8ne glycol, la N-m\u00e9thylpyrrolidone et la N-m\u00e9thylmorpholine. C'est pourquoi la construction d'un syst\u00e8me d'extraction liquide-liquide respectueux de l'environnement pour remplacer les solvants organiques est devenue une tendance de d\u00e9veloppement dans le domaine de la recherche sur l'extraction.<\/p>\n
Un liquide ionique (LI) est un sel liquide \u00e0 basse temp\u00e9rature compos\u00e9 de cations organiques et d'anions organiques ou inorganiques. Ces derni\u00e8res ann\u00e9es, les liquides ioniques ont montr\u00e9 de vastes perspectives d'application dans l'extraction de produits naturels en raison de leur grande solubilit\u00e9, de leur stabilit\u00e9 thermique et chimique \u00e9lev\u00e9e, de leur faible pression de vapeur et de leur adaptabilit\u00e9 structurelle. Lee et al. ont ajout\u00e9 10 mg de bromure de 1-\u00e9thyl-3-m\u00e9thylimidazolium comme adjuvant d'extraction \u00e0 40 ml d'ac\u00e9tone, ce qui a permis de multiplier par pr\u00e8s de 9 la quantit\u00e9 d'astaxanthine extraite d'Eriocheir sinensis. Les liquides ioniques utilis\u00e9s comme adjuvants pour les solvants organiques peuvent am\u00e9liorer de mani\u00e8re significative l'efficacit\u00e9 de l'extraction des biomol\u00e9cules, mais ces \u00e9tudes ont encore des limites et d\u00e9pendent fortement de l'utilisation de solvants organiques. D'autre part, les liquides ioniques ont une viscosit\u00e9 \u00e9lev\u00e9e et leur utilisation seule ne favorise pas le transfert de masse, ce qui limite consid\u00e9rablement leur application dans le domaine de l'extraction. La recherche a montr\u00e9 que l'ajout d'une petite quantit\u00e9 d'eau aux liquides ioniques peut r\u00e9duire efficacement leur viscosit\u00e9 et am\u00e9liorer leurs propri\u00e9t\u00e9s physicochimiques. Plus important encore, l'ajout d'une certaine quantit\u00e9 d'eau au liquide ionique permet de r\u00e9duire efficacement la quantit\u00e9 de liquide ionique utilis\u00e9e et de diminuer les co\u00fbts.<\/p>\n
Cependant, les liquides ioniques couramment utilis\u00e9s dans la recherche sur l'extraction ont une forte hydrophilie et forment souvent des syst\u00e8mes homog\u00e8nes avec l'eau, ce qui pr\u00e9sente encore des limites dans l'extraction s\u00e9lective des biomol\u00e9cules. En 2017, Shi et al. ont r\u00e9ussi \u00e0 s\u00e9parer efficacement la phosphatidyls\u00e9rine et la phosphatidylcholine en utilisant un syst\u00e8me \u00e0 deux phases pr\u00e9par\u00e9 \u00e0 partir de 1-\u00e9thyl-3-m\u00e9thylimidazolium bromide\/m\u00e9thanol n-hexane. Le syst\u00e8me mixte de liquide ionique et d'eau produit une s\u00e9paration de phase liquide-liquide dans des conditions sp\u00e9cifiques, ce qui non seulement am\u00e9liore consid\u00e9rablement l'extraction s\u00e9lective des biomol\u00e9cules, mais contribue \u00e9galement \u00e0 maintenir l'activit\u00e9 des biomol\u00e9cules. Par cons\u00e9quent, la construction d'un nouveau syst\u00e8me d'\u00e9quilibre liquide-liquide avec des liquides ioniques hydrophobes et de l'eau comme composants principaux a une grande importance pour l'extraction s\u00e9lective des biomol\u00e9cules. Les recherches ont montr\u00e9 que les types de liquides ioniques pouvant mettre en phase le syst\u00e8me de m\u00e9lange liquide ionique-eau comprennent l'hexafluoroborate de 1-butyl-3-m\u00e9thylimidazolium, le trifluoroac\u00e9tate de t\u00e9trabutylphosphine, l'ac\u00e9tate de t\u00e9trabutylphosphonium, etc. La plupart de ces liquides ioniques contiennent des anions hydrophobes tels que les ions t\u00e9trafluoroborate, les ions hexafluorophosphate, les ions bis (trifluorom\u00e9thanesulfonyl) sulfone et les ions trifluoroac\u00e9tate.<\/p>\n
Dans les domaines alimentaire, chimique et pharmaceutique, les syst\u00e8mes de solvants contenant des liquides ioniques conviennent \u00e0 l'extraction d'un nombre croissant de substances cibles, ce qui implique un plus grand nombre de domaines de recherche. Parmi eux, les syst\u00e8mes d'extraction liquide-liquide sensibles \u00e0 la temp\u00e9rature ont suscit\u00e9 beaucoup d'int\u00e9r\u00eat. Les recherches indiquent que certains syst\u00e8mes mixtes eau-liquide ionique pr\u00e9sentent des caract\u00e9ristiques sensibles \u00e0 la temp\u00e9rature, avec des transitions de phase de deux types : une temp\u00e9rature de fusion critique \u00e9lev\u00e9e (UCST) et une temp\u00e9rature de fusion critique basse (LCST). Wang et al. ont d\u00e9couvert que le syst\u00e8me binaire d'extraction liquide-liquide compos\u00e9 de 1-hexyl-3-m\u00e9thylimidazolium tetrafluoroborate et d'eau peut s\u00e9parer s\u00e9lectivement les substances lipophiles et hydrophiles des chrysanth\u00e8mes. Cependant, les rapports pr\u00e9c\u00e9dents ont n\u00e9glig\u00e9 l'impact de l'extraction de produits cibles en tant que participants \u00e0 des syst\u00e8mes de liquides ioniques sur l'\u00e9quilibre des phases.<\/p>\n
Cet article utilise les acides amin\u00e9s comme mod\u00e8le de biomol\u00e9cule pour \u00e9tudier syst\u00e9matiquement les effets de la glycine, de l'alanine, de la lysine, de l'arginine et de la proline sur la temp\u00e9rature de transition de phase des syst\u00e8mes mixtes [P4444] CF3COO eau et [P4448] Br eau. Les caract\u00e9ristiques de distribution des acides amin\u00e9s dans les deux phases ont \u00e9t\u00e9 \u00e9tudi\u00e9es en fonction de la temp\u00e9rature, dans le but de fournir des donn\u00e9es de base pour la conception de syst\u00e8mes liquide-liquide contenant des liquides ioniques et de nouvelles id\u00e9es pour l'application des liquides ioniques dans l'extraction et la s\u00e9paration de produits naturels.<\/p>\n
Cet article \u00e9tudie l'influence des acides amin\u00e9s sur le comportement de phase des syst\u00e8mes mixtes de type LCST [P4444] CF3COO eau et [P4448] Br eau. L'interaction entre les acides amin\u00e9s et l'eau est forte, formant une relation de comp\u00e9tition avec les liquides ioniques pour les mol\u00e9cules d'eau. L'\"effet de salage\" am\u00e9liore la capacit\u00e9 de formation de phase du syst\u00e8me eau liquide ionique de type LCST, et sa tendance est la suivante : glycine>alanine>lysine>proline>arginine. En outre, les acides amin\u00e9s sont principalement distribu\u00e9s dans la phase aqueuse. Lorsque la quantit\u00e9 d'acides amin\u00e9s ajout\u00e9e augmente ou que la temp\u00e9rature s'\u00e9l\u00e8ve, la position spatiale de la phase enrichie dans le liquide ionique et de la phase enrichie dans l'eau subit une transition. Le d\u00e9placement des composants de la phase sup\u00e9rieure et de la phase inf\u00e9rieure est r\u00e9versible et constitue un processus r\u00e9actionnel spontan\u00e9 r\u00e9gi par l'enthalpie et l'entropie. Les acides amin\u00e9s sont d'excellents agents de formation de phase dans les syst\u00e8mes d'eau liquide ionique. \u00c0 l'avenir, les diff\u00e9rences d'hydrophilie des acides amin\u00e9s pourront \u00eatre utilis\u00e9es pour concevoir des syst\u00e8mes d'extraction liquide-liquide id\u00e9aux pour l'extraction s\u00e9lective de biomol\u00e9cules.<\/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