胺基酸與離子液體的相互作用及萃取分離性能研究

《胺基酸與離子液體的相互作用及萃取分離性能研究》是依託河南師範大學，由陳玉娟擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：胺基酸與離子液體的相互作用及萃取分離性能研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：陳玉娟
• 依託單位：河南師範大學

項目摘要

離子液體在胺基酸的萃取分離方面具有特有的性能，為了最佳化和調控基於離子液體的胺基酸分離和提純方法，認識胺基酸+離子液體雙水相體系的成相規律，研究離子液體與胺基酸之間相互作用便顯得尤為重要。本項目擬利用量熱、體積、電化學、粘度和電導等巨觀方法並結合NMR技術、分子動力學模擬和量化計算等微觀手段，系統研究胺基酸與離子液體在水溶液中相互作用的規律及微觀機制。探索離子液體與胺基酸相互作用與胺基酸分子立體結構及離子液體結構和性質的依賴關係，確定它們相互作用的基團和位點。研究胺基酸+離子液體雙水相體系的成相規律、微觀結構及其對生物分子萃取分離性能的影響。研究結果對於解釋生物體液中胺基酸-離子液體相互作用的本質具有重要的科學意義；為研究離子液體在生物體內的潛在毒性提供基礎數據；為調控生物分子的萃取分離和建立基於離子液體的胺基酸綠色分離方法提供理論指導。

結題摘要

為了研究離子液體與生物分子（胺基酸）之間的相互作用，最佳化和調控基於離子液體的生物分子分離萃取方法，設計合成了一系列功能化離子液體。製備了性能良好的分子印跡電位型感測器和多壁碳納米管修飾的碳糊電極，成功地套用於水溶液中離子液體的檢測，並研究了[C6mim]Br離子液體在胺基酸水混合溶劑中的活度係數。測定了298.15 K下，N-丁基吡啶溴鹽離子液體和咪唑類離子液體在水及胺基酸水溶液中的電導，利用Lee-Wheaton方程擬合得到了離子液體的極限摩爾電導率和締合常數。分析了胺基酸分子的立體化學結構和離子液體的結構對離子液體-胺基酸相互作用的影響機制。測定了[C10mim]Br在水及胺基酸水溶液中的電導，計算了其臨界簇集濃度，探討了[C10mim]Br的臨界簇集濃度與胺基酸結構的關係。研究了醚基功能化離子液體與無機鹽雙水相體系的成相規律以及該類體系對糖類化合物和蛋白質的選擇性萃取分離規律。研究了親水性仿生離子液體對離子液體基雙水相體系對萃取藥物鹽酸吡硫醇的影響和疏水性仿生離子液體對三種常用藥的萃取分離性能。首次構築了含有兩個離子液體的四元雙水相體系和[C8mim]BF4+絲氨酸三元雙水相體系，並用於萃取藥物鹽酸吡硫醇。研究了[C8mim]Br+K2HPO4三元體系和[C8mim]Br+[C10mim]BF4+K2HPO4四元體系對色氨酸的萃取性能。合成了六種新型的磺酸功能化離子液體，以其為催化劑、[Bmim]Cl為溶劑，對纖維素水解反應進行了研究。合成了七種新型的葡萄糖酸離子液體，研究了其與常用溶劑的相互作用。研究了特殊電解質（咪唑類離子液體）/普通電解質（ZnSO4/MgSO4）在二糖水溶液中的電導和三種雙陽離子液體在葡萄糖水溶液中的體積/粘度，分析了離子液體/普通電解質與生物分子（糖）之間的相互作用。此外，還研究了基於離子液體材料的製備及套用。研究結果對於解釋生物體液中生物分子（胺基酸）-離子液體相互作用的本質具有重要的科學意義；為研究離子液體在生物體內的潛在毒性提供基礎數據；為調控生物分子/藥物的萃取分離和建立基於離子液體的胺基酸綠色分離方法提供理論指導。