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基于离子液体技术做作酚类物资的高效绿色制备(一)

来源:不易一字网   作者:百科   时间:2024-05-08 02:49:40

离子液体(Ionicliquid,基于IL)也称低共熔溶剂,离液类物绿色是体技指由有机或者有机阴离子以及有机阳离子配合组成,并在室温或者挨近室温条件下呈液态的作酚资的制备盐,因其蒸汽贬低、高效不易燃、基于热晃动性高及低毒、离液类物绿色无毒等特色而被称为“情景友好的体技化合物”。组成成份大多为具备不同过错称取代的作酚资的制备电荷晃动的阳离子(好比咪唑、铵、高效吡啶、基于吡咯烷、离液类物绿色膦酸盐)以及有机、体技有机阴离子,作酚资的制备其中有机阴离子主要有[Cl]-、高效[Br]-、[OH]-、[BF4]-、[NO3]-、[AC]-、[HSO4]-、[AlCl4]-、[PF6]-等;有机阴离子如[TOS]-、[N(CN2)]-、[HSO4]-、[Dec]-、[CF3SO3]-、[CH3CO2]-等。差距种类IL的氢键酸碱性、黏度、极性以及亲疏水性等理化性子也不尽相同,IL的可妄想性在于可凭证其与待提取目的物的相互熏染机制,有针对于性地组合阴、阳离子以抵达高效提取以及高抉择性辨此外目的。在食物实用成份提取分说规模,IL可作为提取历程中新型绿色溶剂介质,也可作为催化剂在良多酶匆匆反映中起辅助熏染,还可作色谱合成中的洗脱剂。

酚类化合物是一类在谷物、果蔬中普遍存在的植物次生代谢物,从妄想上看含有一到多个羟基取代基的馥郁环。主要有酚酸类(羟基苯甲酸类、羟基肉桂酸类)、类黄酮类(黄酮醇、花青素等)、多酚类。这些酚类做作产物具备卓越的抗氧化活性、抗炎成果,对于癌症、血汗管疾病等具备防治熏染。当初酚类化合物的传统提取以及纯化措施对于总酚类物资的制备有较大优势,而对于酚类物资的种种化合物的分说抉择性较差。IL能与弱酸性物资组成氢键而发生相互熏染力,可对于目的成份展现出较好的抉择性。运用IL高效提取、分说功能性食物中的做作酚类物资,具备确定的运用价钱。

1 基于老例离子液体的做作酚类物资的提取分说

1.1 IL液-液萃取

液-液萃取技术可凭证溶质在两相介质间调配系数差距而完因素辩,因操作啰嗦、老本低等短处被普遍运用于做作活性物资的提取、分说规模。但该法的缺少在于所运用的提取纯化溶剂概况是传统化学溶剂,存在破费大、易挥发、对于人体有害等下场。而IL是一种情景友好型溶剂,凑巧具备不易挥发、毒性极小或者无毒、可锐敏妄想、接管再运用等短处,有望成为传统溶剂的替换品,抵偿传统溶剂的缺陷。

近些年来,将IL运用于液-液萃取做作酚类物资规模被证实有精采下场。邵江娟等以咪唑类疏水性IL为萃取剂,乐成从丹参水提液中提取患上到了高浓度丹参酚酸,并分说出鞣质、多糖、卵白等杂质。张殿臣等将酶解后的混合物退出60%[Hmim]PF6离子液体水溶液中,接管微波加热回流提取蓝莓花青素,服从表明最佳提取率为42.7%。该措施极大地后退了实用成份的提取功能,同时大猛后退了提取速率。源头于植物油中的生育酚具备确定功能活性,但其混合了良多杂质,因此实现主要杂质亚油酸甲酯与生育酚高效分说至关紧张。Qin等以调配系数以及抉择性为审核目的,从47种IL中筛选出对于玉米油料副产物中α-生育酚以及亚油酸甲酯最实用的液-液分说溶剂,判断最佳离子液体[C6mim]Ac对于α-生育酚的抉择性为108.23,调配系数为8.182。Ni等试验用7种氨基酸类IL将α-生育酚从混合物中分说进去,而且为了飞腾IL黏度,削减了稀释剂N,N-二甲基甲酰胺(DMF)。试验服从表明,生育酚的调配系数以及抉择性根基上随着IL氢键碱性的增强而增大,且呈线性关连,氢键碱性最强的5%[Bmim]ClDMF作为萃取剂时,萃取功能远高于此外6种IL。

此外,IL不光可能抉择性提取分说目的活性成份,而且能在保障提取率的条件下延迟提取光阴。Feng等初次建树了苯并噻唑类IL从何首乌中挨次液-液分说出二苯乙烯苷以及蒽醌类成份的新工艺,对于差距IL的提取下场妨碍了比力。服从表明,[BBth][Br]以及[HBth][p-TSA]对于二苯乙烯苷抉择功能最佳,与老例提取措施比力,提取光阴至少延迟一半,而且提取率可达25.82mg/g。

1.2 IL固-液萃取

IL运用于固-液提取与传统措施比照,提取物纯度更高。Faria等经由钻研丁香酸的亲水性子、消融度与IL浓度的关连,用最适IL浓度的亲水性溶液从梨果皮中提取丁香酸,提取率可达77%,与纯水比照,其消融度后退了84倍。Li等选用差距阴离子以及差距烷基链长咪唑阳离子组成的IL从光果甘草中提取光甘草定,精确调节光甘草定以及IL间的范德华力、疏水熏染及位阻效应,筛选患上出对于光甘草定具备高抉择性的IL为[C6mim][NTf2],与乙醇微波辅助提取法比照,萃取率后退了37倍。

有钻研表明,离子浓度会影响固液萃取功能,王占一等以[Bmim]Br为溶剂超声波辅助提取石榴籽中的原花青素,发现IL浓度为主要影响因素,条件优化后在IL浓度为1.15mol/L,52℃下提取32min,原花青素患上率可比传统措施后退31.3%,而且IL提取工艺的能源学以及热力学合成数据展现提取速率清晰后退。Chowdhury等选用纯[N1100][N(C12CO2]从儿茶以及山葵中水解单宁物资,有抉择性地从中提掏出了鞣花酸,提取功能高达85%,清晰高于传统的提取措施。Li等审核了IL超声波/微波辅助同时蒸馏萃取法提取分说沙棘中沙棘精油、非挥发性芦丁、槲皮素、山奈酚以及异鼠李素等做作酚类物资的后劲,[C4mim]Br浓度在0.25~1.25mol/L规模内,目的物患上率呈先回升后着落趋向,随IL浓度削减,减速细胞壁降解,当IL抵达最佳浓度1mol/L时,能增强纤维素的消融性,比乙醇提取患上率后退1.03倍。浓渡过大,IL黏度削减会逐渐影响消融度以及份子散漫,有利于提取。服从表明,基于1mol/L[C4mim]Br能增强纤维素的消融性,比乙醇提取患上率后退1.03倍。

此外,IL提取在确定条件下还能增强产物活性。Dinh等用亚临界水萃取法(subcriticalwa-terextraction,SWE)、IL-SWE法、传统固液萃取法(Solid-liquidextraction,SLE)从褐藻中提取酚类物资,比力这3种措施的提取功能及做作酚类产物功能活性差距。服从表明IL-SWE法提取率最高,患上到的产物中没食子酸、绿原酸、龙胆酸、原儿茶酸、咖啡酸以及丁香酸的患上率约为SWE措施的1~8倍,而且履历证IL的存在可增强做作酚类物资的抗氧化活性。Feng等选用[C3mim]FeCl4以及醇-水溶剂比力提取茶叶中的茶多酚并妨碍下场比力,发现前者提取功能大大超当时者,可达185.38g/kg。[C3mim]FeCl4简直可能残缺接管再运用。茶多酚中含有晃动的抗氧化因子,试验表明在pH≤7的情景下,磁性IL对于茶多酚的抗氧化活性有增长熏染,但在碱性条件下,三价铁离子的存在会使茶多酚的抗氧化活性削弱。

1.3 IL双水相萃取

IL-双水相系统成为近些年来分说纯化酚类活性物资钻研的热门,其中间是由于IL与阴离子概况活性剂之间存在静电相互熏染,在确定浓度条件下两者的混合溶液自觉组成互不相容的两相(图1)。具备分相快捷、提取率高、操作利便且IL能一再循环运用的特色,经由总结差距种类IL以及盐的成相纪律,散漫目的提取物可建树实用提取分说系统。

待分说目的物若为疏水性溶质,则构建亲水IL-弱极性溶剂两相萃取系统;若为亲水性溶质,则可能构建疏水性IL-水两相系统或者亲水性IL水-削减剂组成双水相系统萃取分说。冯吉等乐成运用IL-阴离子概况活性剂两相溶剂从虎杖中提取虎杖苷以及白藜芦醇,审核了[C4mim][BF4]、[C6mim][BF4]、[C8mim][BF4]对于相辨此外影响,其中[C4mim][BF4]在削减量为360μL时泛起了清晰分相界面。提取率随着IL体积削减(320~400μL)而后退,这可能与IL以及目的物之间存在较强的π-π聚积、静电以及疏水相互熏染无关。Ran等向乙醇-(NH42SO4双水相系统中退出品质分数5%的[C6mim]BF4,原花青素的提取功能从59.65%提升97.12%,且比照之下有机溶剂用量也有所削减,证明了IL散漫双水相萃取的优异辅助特色。Claudio等构建了咪唑基IL与有机盐双水相系统提取没食子酸,由于中性形态物资比其带电的共轭碱更易被提取到IL相中,因此可经由调节pH值来调控调配倾向抵达提取辨此外目的。李纳散漫双水相萃取工艺,审核IL作为绿色溶剂从红旱莲中提取分说金丝桃苷的可行性,经照应面合成优化后建树了最佳双水相系统[C8mim]BF4-(NH42SO4,金丝桃苷最优提取功能达97.84%,该措施与传统有机溶剂萃取法比照,提取功能至关且有环保、可一再运用的优势。

相关链接:α-生育酚N-二甲基甲酰胺龙胆酸丁香酸

 


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