SDDAB在提升PEG/硫酸盐双水相体系萃取效能中的应用制造技术

本发明专利技术公开了SDDAB在提升PEG/硫酸盐双水相体系(ATPS)萃取效能中的应用，本发明专利技术首次利用磺基甜菜碱表面活性剂3

【技术实现步骤摘要】
SDDAB在提升PEG/硫酸盐双水相体系萃取效能中的应用


[0001]本专利技术属于分离
，具体涉及SDDAB在提升PEG/硫酸盐双水相体系萃取效能中的应用。

技术介绍

[0002]双水相体系(ATPS)是一种新型绿色分离体系，在萃取分离方面具有广阔的应用前景。从生物质中提取的天然物质有些可以用作二次燃料、粘合剂、分散剂、乳化剂、螯合剂以及着色剂等，有些具有较高的营养价值，或者可以预防和治疗疾病、促进健康，有些还可以进一步转化为芳香族化学品、高辛烷值燃料和碳纤维等，比如从螺旋藻中提取的藻蓝蛋白已广泛应用于食品加工、化妆品、营养品等领域。然而，传统的分离技术(过滤或离心、沉淀法、盐析法、电泳法、超滤和冻干、离子交换法、亲和层析法等)在萃取这些物质时存在过程复杂，成本高，效率低，产量低且不易放大等不足。
[0003]使用两种聚合物或聚合物和盐形成的双水相体系进行萃取时发现体系粘度大、在短时间内相分离困难、选择性和灵敏度低。使用正、负离子表面活性剂形成的双水相体系时，两相区非常窄，不适合大规模的分离和分析。表面活性剂作为添加剂引入PEG/盐或离子液体/表面活性剂的双水相体系中，双水相体系的粘度和界面张力减小、相分离速度提高，并且可以加速萃取过程中的传质。比如，将0.05wt％双(2
‑
乙己基)磺基丁二酸钠(AOT)作为添加剂加入到PEG 4000或PEG 6000与K2HPO4或H3PO4形成的ATPS中，可以影响相图的两相区(Chemical Engineering Communications,https://doi.org/10.1080/00986445,2020,1805439)；7wt％的十二烷基硫酸钠(SDS)作为添加剂可以降低[Emim]Cl/TX
‑
100ATPS的温度敏感性，提高体系的相分离速率(Journal of Molecular Liquids,2018,256,372
–
379)；十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)的存在会促使染料进入PEG1500
‑
6000或聚环氧乙烷
‑
嵌段聚环氧丙烷
‑
嵌段聚氧乙烯共聚物(L35)/柠檬酸钠ATPS的下相，进而实现染料的选择性分离(Fluid Phase Equilibria,2018,478,14
‑
22)。
[0004]色氨酸(L
‑
Trp)是植物体内生长素合成重要的前体物质，也是人体必需的氨基酸之一；香兰素(Van)具有香荚兰豆香气及浓郁的奶香，起增香和定香作用，广泛用于化妆品、烟草、糖果以及烘烤食品等行业。因此，利用双水相体系提高L
‑
Trp和Van的萃取性能，具有实际的应用价值。当使用20wt％PEG 4000/10wt％Na2C2H4O
6 ATPS萃取L
‑
Trp时发现，L
‑
Trp的分配系数为3.53，5wt％[C4C1im]Cl作为添加剂引入此ATPS后，L
‑
Trp的分配系数为2.31(Fluid Phase Equilibria,2021,535,112971)；L
‑
Trp在PEG400/盐(NaH2PO4、K2HPO4、K3PO4、K2CO3、K3C5H5O7)的ATPS中，分配系数最高可达8，氯化胆碱([N
111(2OH)
]Cl)做弱盐析剂引入体系后L
‑
Trp的分配系数均减小到1以下(Food and Bioproducts Processing,2020,124,48
‑
56)。在使用35wt％麦芽糊精/35wt％乙腈(ACN)ATPS萃取Van时，Van分配系数只有12.4(Fluid Phase Equilibria 2018,476,179
‑
185)；40
‑
50wt％ACN/10
‑
20wt％碳水化合物(蔗糖、麦芽糖、葡萄糖、甘露糖、木糖、阿拉伯糖及果糖)的ATPS中，Van的分配系数在3
‑
10范围内(Separation and Purification Technology,2013,104,106
–
113)；15wt％K3PO4/25wt％
离子液体([C2mim]Cl、[C4mim]Cl、[C6mim]Cl、[C7mim]Cl、[C
10
mim]Cl、[amim]Cl)体系中，Van的分配系数在3
‑
50范围内(Separation and Purification Technology,2010,75,39
‑
47)；18wt％葡聚糖(DEX)10000/30wt％ACN体系中，25℃时，Van的分配系数可达11.26(Separation and Purification Technology,2014,136,74
‑
80)；利用40wt％ACN/30wt％山梨醇体系萃取Van时，Van的分配系数可达67(Separation and Purification Technology,2014,124,54
–
60)。综上所知，利用上述ATPS萃取上述物质时存在萃取效率低的问题。且L
‑
Trp和Van在上述ATPS中富集在上相中，如何通过反萃取将L
‑
Trp和Van回收到双水相体系的下相，尚无有效的方法。

技术实现思路

[0005]专利技术目的：针对现有技术存在的问题，本专利技术提供SDDAB在提升PEG/硫酸盐双水相体系萃取效能中的应用，本专利技术首次利用磺基甜菜碱表面活性剂3
‑
磺丙基十二烷基二甲基甜菜碱(SDDAB)提升聚乙二醇(PEG)/硫酸盐双水相体系萃取生物小分子效能，具体利用SDDAB做添加剂的PEG 400/(NH4)2SO4、PEG 400/Na2SO4、PEG 4000/(NH4)2SO4和PEG 4000/Na2SO4双水相体系萃取L
‑
色氨酸(L
‑
Trp)和香兰素(Van)；有效解决了ATPS萃取色氨酸(L
‑
Trp)和香兰素(Van)时存在萃取效率低的问题。
[0006]技术方案：为了实现上述目的，本专利技术提供SDDAB在提升PEG/硫酸盐双水相体系萃取L
‑
色氨酸(L
‑
Trp)或香兰素(Van)效能中的应用。
[0007]其中，所述应用的过程为：在含SDDAB的PEG/硫酸盐双水相体系中加入L
‑
Trp或Van，混匀后，离心，使两相完全分离。
[0008]本专利技术的表面活性剂及萃取物质的结构式如下：
[0009]CTAB(n＝14)及DTAB(n＝10)的结构式为:
[0010]SDS的结构式为:
本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.SDDAB在提升PEG/硫酸盐双水相体系萃取L
‑
色氨酸(L
‑
Trp)或香兰素(Van)效能中的应用。2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述应用的过程为：在含SDDAB的PEG/硫酸盐双水相体系中加入L
‑
Trp或Van，混匀后，离心，使两相完全分离。3.根据权利要求1或者2所述的应用，其特征在于，所述PEG/硫酸盐双水相体系优选为PEG 400/(NH4)2SO4、PEG 400/Na2SO4、PEG 4000/(NH4)2SO4和PEG 4000/Na2SO4双水相体系中的任意一种。4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，对于L
‑
Trp，所述PEG/硫酸盐双水相体系为25wt％PEG 400/18wt％(NH4)2SO4、20wt％PEG 400/18wt％(NH4)2SO4、20wt％PEG 400/10wt％Na2SO4、20wt％PEG 4000/10wt％(NH4)2SO4和20wt％PEG 4000/10wt％Na2SO4中的任意一种；对于Van，所述PEG/硫...

【专利技术属性】
技术研发人员：戈德兰，郭霞，
申请(专利权)人：扬州大学，
类型：发明
国别省市：