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编号:40316
LCST 型离子液体-盐双水相体系提取虾青素
http://www.100md.com 2020年5月1日 2020年第4期
球藻,1材料与方法,1材料与试剂,2仪器与设备,3试验方法,4数据处理方法,2结果与分析,1LCST型离子液体-K2HPO4,KH2PO4双水相体系的构建及其相行为规律,2虾青素在LCST型离子液体-K2HPO4
     张莉莉 高 静,2,3* 魏媛仪 聂芳红 吉宏武,2,3 刘书成,2,3 毛伟杰,2,3

    (1 广东海洋大学食品科技学院 广东湛江 524088 2 水产品深加工广东普通高等学校重点实验室 广东湛江 524088 3 广东省水产品加工与安全重点实验室 广东湛江 524088)

    虾青素(3,3′-二羟基-4,4′-二酮基-β,β′-胡萝卜素)分子结构紫罗酮环上的羟基和酮基使其具有突出的抗氧化活性[1-2]。此外,虾青素还具有抗脂质过氧化[3-4],免疫调节[5],抗癌变[6-7]及心血管疾病预防[8]等生理功能。然而,化学合成的虾青素存在生产成本高、安全风险大以及潜在的环境问题。从生物资源中获取天然虾青素的研究日益受到重视。雨生红球藻富含虾青素,然而,其细胞壁对外界的生物或化学作用具有一定抵抗力,使得虾青素的提取难度增大[9]。常见的提取方法包括油溶法[10]、有机溶剂法[11]以及超临界流体法[12]。油溶法提取虾青素耗时长且提取温度高,不利于保持虾青素的稳定性。有机溶剂法存在较大的环境风险,而超临界萃取操作复杂,对设备要求高。从雨生红球藻中获取虾青素往往采用机械破壁或化学破壁,之后采用有机试剂提取[13-14]。分步提取法不仅工艺复杂,而且不利于操作者的健康。探索一步法实现对雨生红球藻的高效破壁和虾青素的提取十分重要。

    离子液体(Ionic liquids,ILs)通常由不对称的有机阳离子和有机或无机阴离子组成,具有溶解能力强、熔点低、热稳定性好等优点。近年来,离子液体作为有机溶剂(丙酮等)的助剂已成功应用于虾青素的提取[15-18]。如何减少使用或者不使用有机试剂,建立更加绿色的虾青素提取技术和理论,是提取天然虾青素及其应用研究亟待解决的基础科学问题。双水相体系利用生物分子在互不相溶的两水相间分配系数的差异进行萃取[19-20]。近年来,离子液体参与构筑的新型双水相体系因具有环境友好,分离条件温和,能耗低且生物相容性高等优点,在生物分子萃取领域得到广泛关注[21-24]。

    离子液体的结构、盐离子的水合吉布斯自由能、溶液pH 值和环境温度是影响离子液体-盐双水相体系形成及生物分子在两相间迁移的重要因素[25-27]。其中,温度对离子液体-盐双水相体系的作用复杂,始终存在争议。一方面,以Zafarani-Moattar 等[28]为代表的学者认为温度对离子液体-盐双水相体系的作用并不显著,有关离子液体-盐双水相的许多萃取研究是在恒定温度下进行的[29-30]。另一方面,Sadeghi 等[31]指出,离子液体-盐双水相的成相能力随温度的升高而减弱 ......

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