專利名稱：一種混合表面活性劑雙水相萃取體系的制作方法
技術領域：
本發明屬于分離技術領域，涉及一種氟代醇誘導的混合表面活性劑雙水相萃取體系。
背景技術：
基于雙水相體系所發展起來的雙水相萃取技術是一種操作簡便、環境友好的液-液萃取技術。該萃取技術1956年由Albertsson首次提出并將其應用于萃取分離細胞和細胞碎片。迄今為止，雙水相萃取技術的研究和應用得到了很大發展。在該萃取技術中，當雙水相體系發生分相后，上下相的微觀結構有所不同，因而與被萃取物之間的各種作用力(如疏水、氫鍵、靜電作用力等)也會有所不同。這些作用力的綜合作用使得被萃取物在兩相中進行有選擇性的分配，從而實現分離和富集。相較于其他萃取技術，雙水相萃取技術具有許多優勢，如沒有大量有機溶劑的摻入，有很好的生物相容性，條件溫和，容易放大和連續化操作。目前，雙水相萃取在生物活性成分的分離純化、金屬或金屬絡合物的分離檢測、中藥天然產物的萃取分離等方面都已經得到了非常廣泛的研究和應用。然而，傳統的雙水相(聚合物雙水相)萃取技術也存在著一些不足之處，如聚合物成本較高、易乳化等，因此，近年來探索和尋找各種新型雙水相體系是雙水相萃取技術的主要發展方向之一。基于陰/陽離子混合表面活性劑的雙水相萃取技術克服了傳統雙水相萃取技術存在的不足。更重要的是，該萃取技術還具有兩個顯著特點(1)陰/陽離子混合表面活性劑形成的聚集體可以同時提供疏水和親水環境，因此該技術可以借由不同的作用力來富集親水性或疏水性化合物；(2)通過調節體系中陰陽離子表面活性劑的配比，可以控制聚集體表面所帶電荷和雙水相的相體積比，從而可以顯著提高分離的選擇性和富集效率。然而，陰/陽離子混合表面活性劑體系形成雙水相所需要的條件卻非常嚴苛、雙水相區域十分狹窄，在應用方面受到了極大的限制，近十幾年來，其相關研究工作主要集中在雙水相形成的條件、方法、機理及雙水相的相行為、性質、組成、微結構等方面。雖然已經研究出了一些方法來加速雙水相的形成、拓寬雙水相區域，如升溫、改變PH值、加入無機鹽或有機小分子等，但這些方法的效果都非常有限。尤其對于極易產生沉淀的等摩爾比陰/陽離子表面活性劑混合系統，雙水相的形成更加困難。因此，要使陰/陽離子混合表面活性劑雙水相萃取技術得到更廣泛的研究和應用，探索和開發適用性更強、有效性更好的雙水相體系是十分必要的。
發明內容
本發明所要解決的技術問題在于克服現有技術的不足，提供一種成相速度快、雙水相區域寬廣的混合表面活性劑雙水相萃取體系，并提供該雙水相萃取體系在各種不同性質化合物萃取方面的應用。本發明提供的氟代醇誘導的陰/陽離子混合表面活性劑雙水相萃取體系中所使用的陰離子表面活性劑是十二烷基硫酸鈉(SDS)，使用的陽離子表面活性劑是十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)，使用的氟代醇是六氟異丙醇(HFIP)。本發明提供的混合表面活性劑雙水相萃取體系由陰離子表面活性劑十二烷基硫酸鈉、陽離子表面活性劑十六烷基三甲基溴化銨、六氟異丙醇和水構成；
并且兩種表面活性劑的摩爾比為1:1，表面活性劑總濃度為25 200 mmol/L，六氟異丙醇的加入量為陰陽離子表面活性劑和水總體積的109Γ40% (ν/ν)；
或六氟異丙醇的加入量為陰陽離子表面活性劑和水總體積的10%(ν/ν)，表面活性劑總濃度< 200 mmol/L，十二烷基硫酸鈉和十六烷基三甲基溴化銨的摩爾比例為86:14 1:99。雙水相形成與六氟異丙醇的加入量、表面活性劑總濃度的關系是
當該體系中兩種表面活性劑的摩爾比為1:1時，在表面活性劑總濃度為25 200 mmol/ L、六氟異丙醇的加入量為陰陽離子表面活性劑和水總體積的109Γ40% (ν/ν)的范圍內都可以形成雙水相。且表面活性劑總濃度越小、六氟異丙醇加入量越少時，下層凝聚相的體積越小。如附圖1所示。本發明所提供的雙水相體系的三元相2，是依據杠桿規則，將三角形的三個頂點分別定為六氟異丙醇的純水溶液(HFIP:H20 = 10:100, v/v),200 mmol/L的十二烷基硫酸鈉溶液和200 mmol/L的十六烷基三甲基溴化銨溶液而繪制的。在三元相圖中取點，配置不同配比、不同總濃度的樣品，所有樣品于2000 rpm離心30 min后，室溫靜置M h，觀察現象，繪制相圖。相同現象的樣品位于同一區域，相區邊界周圍密集配點，每個取樣點平行重復3次。該體系所得三元相圖中，形成雙水相的區域很寬廣，當六氟異丙醇的加入量為陰陽離子表面活性劑和水總體積的10% (ν/ν)時，在表面活性劑總濃度為彡200 mmol/L、十二烷基硫酸鈉和十六烷基三甲基溴化銨的摩爾比例為86:141:99的范圍內，都可以形成雙水相。且表面活性劑總濃度越小時，下層凝聚相的體積越小。本發明所提供的氟代醇誘導的陰/陽離子混合表面活性劑雙水相萃取體系應用于不同種類化合物萃取時的步驟為
1、將兩種表面活性劑溶液混合；
2、加入六氟異丙醇和被萃取化合物的溶液；
3、混勻，以2000rpm的轉速離心30 min，室溫靜置。被萃取化合物被富集到下層的凝
聚相中。上述步驟中的被萃取化合物包括中性化合物、帶負電荷化合物和兩性化合物。上述步驟中表面活性劑的濃度和比例，被萃取化合物溶液的pH值，六氟異丙醇的加入量均可以進行調整，以實現對不同種類化合物的選擇性高效富集。該萃取體系在Γ45攝氏度的溫度范圍內靜置，被萃取化合物的富集倍數和萃取率都不受影響。本發明所提供的氟代醇誘導的陰/陽離子混合表面活性劑雙水相萃取體系的有益效果體現在
1、該體系成相條件溫和、簡單，與其它陰/陽離子表面活性劑雙水相體系相比，該體系成相無需長時間加熱，室溫下即可迅速分相(15秒以內)，且成相效果好。2、該體系成相范圍寬。當兩種表面活性劑的摩爾比為1:1時，在表面活性劑總濃度為25 200 mmol/L、六氟異丙醇的加入量為10。/Γ40% (ν/ν)的范圍內都可以形成雙水相；
4當六氟異丙醇的加入量為10% (ν/ν)時，在表面活性劑總濃度為< 200 mmol/L、十二烷基硫酸鈉和十六烷基三甲基溴化銨的摩爾比例為86:141:99的范圍內，都可以形成雙水相。3、該體系相行為穩定，分相后室溫放置一個月兩相仍可以保持穩定，雙水相區域變化很小。4、該體系所采用的原料簡單易得、成本低，分相過程簡便、易于控制。5、該體系可以通過改變成相條件實現對不同種類化合物的選擇性萃取，可以用于對復雜樣品中中性化合物、帶負電荷化合物、兩性化合物進行預富集，并且表現出萃取效率高、富集倍數大、分離速度快的特點。該體系對兩性小分子化合物色氨酸的萃取率(高達 94. 4%)明顯高于其它陰/陽離子表面活性劑雙水相體系對色氨酸的萃取率(50%)。
圖ι為六氟異丙醇(HFIP)加入量和表面活性劑總濃度對SDS/CTAB (1 1，mol/mol) 混合體系相行為的影響(二元相圖)，S代表僅存在單相；B代表形成雙水相(兩相均透明)； CW代表溶液變渾濁，時有白色固體存在；CWB代表形成兩相，但兩相均混濁；WB代表形成兩相，但其中一相存在白色固體。圖2為HFIP誘導的SDS/CTAB混合體系的三元相圖，其中，HFIP加入量為10% (ν/ ν),表面活性劑總濃度為< 200 mmol/L，黑色區域代表雙水相形成的區域，(A)為新鮮制備，(B)為放置1個月。
具體實施例方式下面對本發明的實施例作詳細說明本實施例在以本發明技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發明的保護范圍不限于下述的實施例。實施例1
室溫下取濃度均為100 mmol/L的十二烷基硫酸鈉溶液與十六烷基三甲基溴化銨溶液等摩爾混合(2. 5 mL SDS, 2. 5 mL CTAB)，加入混合體系總體積10%(ν/ν)的六氟異丙醇(0. 5 mL),混勻，以2000 rpm的轉速離心并室溫靜置后得到分界面清晰、兩相均澄清透明的雙水相體系。檢測兩相的物質組成，其物質所占百分比如表1所示，上層黏度較小、含水量很大， 下層黏度較大、表面活性劑和六氟異丙醇的含量均很大。表1 HFIP誘導的SDS/CTAB (1:1，mol/mol)雙水相體系的物質組成及其含量
權利要求
1.一種混合表面活性劑雙水相萃取體系，其特征是由陰離子表面活性劑十二烷基硫酸鈉、陽離子表面活性劑十六烷基三甲基溴化銨、六氟異丙醇和水構成；并且兩種表面活性劑的摩爾比為1:1，表面活性劑總濃度為25 200 mmol/L，六氟異丙醇的加入量為陰陽離子表面活性劑和水總體積的109Γ40% ；或六氟異丙醇的加入量為陰陽離子表面活性劑和水總體積的10%，表面活性劑總濃度 (200 mmol/L，十二烷基硫酸鈉和十六烷基三甲基溴化銨的摩爾比例為86:14 1:99。
2.權利要求1所述的雙水相萃取體系應用于中性化合物、帶負電荷化合物、兩性化合物的萃取分離。
3.根據權利要求2所述的雙水相萃取體系的應用，其特征是所述中性化合物為睪丸素；所述帶負電荷化合物為苯甲酸鈉；所述兩性化合物為色氨酸。
全文摘要
本發明提供了一種由氟代醇誘導的陰/陽離子混合表面活性劑形成的雙水相萃取體系及其制備方法和應用。該雙水相萃取體系由陰離子表面活性劑十二烷基硫酸鈉、陽離子表面活性劑十六烷基三甲基溴化銨、六氟異丙醇和水構成，具有成相時間短、成相范圍廣、成相條件溫和簡單、低耗高效等特點，是一種環保的新型萃取體系。尤其可以通過調節該體系的成相條件對多種不同類型的化合物實現高效萃取分離，具有良好的應用前景。
文檔編號B01D11/04GK102430265SQ201110287840
公開日2012年5月2日 申請日期2011年9月26日 優先權日2011年9月26日
發明者吳喆, 梅潔, 肖玉秀 申請人:武漢大學