一种利用离子液体双水相体系萃取丁香酸并回收离子液体的方法与流程

本发明属于生化分离技术领域，具体涉及利用离子液体双水相体系萃取丁香酸和回收离子液体。

背景技术

酚酸是一类含有酚环的有机酸，存在于许多植物中，尤其是干果中含量更高。在保健上，酚酸可以提神醒脑、减少疲劳、美容养颜；在医疗上可以用酚酸降低人体内的胆固醇、治疗高血压以及预防心血管疾病。这些作用主要与酚类具有抗氧化和清除自由基的结构相关。相比于合成替代品，天然酚类物质在营养保健和化妆品上的应用效果更好。丁香酸是酚酸的代表之一，主要是从杜鹃等植物中提取而来，已经被广泛的应用于有机合成、医药、化学、香料等领域。

双水相萃取技术是一种新型的液液萃取技术，与传统的萃取技术相比，因其体积小、处理能力强、分相时间短、适合大规模化生产等特点，被广泛应用于物质的萃取、分离和纯化。离子液体(ionicliquid,il)是指在室温或接近室温下呈现液态的，一般由含氮、磷的有机阳离子和无机阴离子所组成，也称为室温熔融盐(熔点一般<100℃)。离子液体具有液态范围宽、熔点低、蒸汽压小、不易挥发、电化学窗口大、酸性可调、粘度低和密度大，可以形成双水相等特点。改变阴阳离子的结构，可以合成具有特定性质的离子液体，即是“可设计的”，以达到相应的应用目的。离子液体与传统有机溶剂相比，突出的特殊性质和表现使其获得了“绿色溶剂”的称号，在电化学、溶剂萃取、有机反应、高分子合成、分离纯化和生物传感器等多个领域得到了广泛的研究与应用，受到了越来越多研究者的关注。但是离子液体一般都比较昂贵，对食品还是有一定的污染和毒害作用且回收离子液体比较困难，所以目前应用并不广泛。

离子液体双水相体系是近年兴起的热门，由于具有生物相容性好等优点因而被广泛的运用到生物物质的萃取中，但是双水相体系在酚酸上的应用却很少，主要原因是萃取和回收体系构建复杂；将离子液体双水相体系运用到酚酸的萃取上，与此同时在此基础上完善离子液体回收体系将具有重大的意义，将为酚酸的萃取以及离子液体的回收开辟新的路径。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种利用离子液体双水相体系萃取丁香酸并回收离子液体的方法，按照下述步骤进行：

（1）首先配置一定浓度的丁香酸溶液，然后称取离子液体、碳酸钠、水与丁香酸溶液进行混合，得到混合液；

（2）将步骤（1）得到的混合液放在涡旋震荡器上震荡均匀，然后放在恒温水浴锅中静置反应，完成体系分相，得到离子液体富集相和碳酸钠富集相；

（3）分相完成后，丁香酸被萃取到碳酸钠富集相，离子液体相直接取出，进行真空干燥就可以实现离子液体的回收，通过计算得出萃取率和回收率。

优选的，步骤（1）中离子液体为1-丁基-3-甲基咪唑三氟甲磺酸盐（[c4mim][cf3so3]）。

优选的，步骤（1）中丁香酸浓度为3×10^-3mol/l。

优选的，步骤（1）中离子液体、碳酸钠、水、丁香酸溶液的质量比为1~2.2：0.8~1.6：5.2~7.2：1。

优选的，步骤（2）和步骤（5）中恒温水浴的温度为25℃，静置反应的时间24h。

本发明的优点在于：离子液体/无机盐双水相体系相比于传统的聚合物/无机盐双水相体系，萃取效率更高、分相时间更短、实验条件简单、整个过程容易操作、易于放大、有利于实现工业化。本发明所用的离子液体化学稳定性好，对环境友好；所用的离子液体/无机盐双水相体系，能得到很高的丁香酸萃取率，在含有碳酸钠的体系中丁香酸在无机盐富集相中的萃取率可以达到93.41%。本发明的方法可以实现离子液体的回收，回收率达到了95.12%。

附图说明

图1是紫外分光光度计扫描丁香酸溶液得到的图谱，图谱显示丁香酸最大紫外吸收波长为266nm。

图2是实施例2中丁香酸在离子液体双水相体系中萃取率的柱状图。

图3是实施例2的离子液体回收率的柱状图。

图4是实施例4中利用回收得到离子液体与无机盐组建双水相体系萃取丁香酸的柱状图。

具体实施方式

萃取率（ee%）的计算

（1）丁香酸富集于盐相时：

（2）丁香酸富集于离子液体相时：

×100

回收率（re）的计算

re（%）=

公式中：cs表示无机盐富集相中丁香酸的浓度，cil表示为离子液体富集相中丁香酸的浓度，ws为无机盐相的质量，wil为离子液体富集相的质量，w0为初始加入离子液体的质量，w1为回收得到的离子液体的质量。

以下结合具体实例对本发明作进一步的详细描述。

实施例1：

（1）取1.0g的1-丁基-3-甲基咪唑三氟甲烷磺酸盐于离心管中，然后称取0.8gna2co3加入该离心管中，紧接着加入1g浓度为3×10^-3mol/l的丁香酸溶液，最后加入7.2g的蒸馏水补充到双水相体系总质量为10g，得到离子液体/碳酸钠双水相体系。为了试验数据的准确性，每一样品配三组进行平行试验。

（2）将步骤（1）得到离子液体/碳酸钠双水相体系用涡旋震荡器震荡5min，然后放入25℃的恒温水浴锅中静置24h，体系分成离子液体富集相和无机盐富集相；丁香酸被萃取到无机盐相，进一步计算出丁香酸在无机盐富集相中的萃取率；离子液体相直接取出，进行真空干燥就可以实现离子液体的回收。

实施例2：

（1）取2.0g的1-丁基-3-甲基咪唑三氟甲烷磺酸盐于离心管中，然后称取1g的na2co3加入该离心管中，紧接着加入1g浓度为3×10^-3mol/l的丁香酸溶液，最后加入6g的蒸馏水补充到双水相体系总质量为10g，得到离子液体/碳酸钠双水相体系。为了试验数据的准确性，每一样品配三组进行平行试验。

（2）将配置完成的离子液体/碳酸钠双水相体系用涡旋震荡器震荡5min，放入25℃的恒温水浴锅中静置24h，体系分成离子液体富集相和无机盐富集相；丁香酸被萃取到无机盐相，进一步计算出丁香酸在无机盐富集相中的萃取率；离子液体相可直接取出，进行真空干燥就可以实现离子液体的回收。

实施例3：

（1）取2.2g的1-丁基-3-甲基咪唑三氟甲烷磺酸盐于离心管中，然后称取1.6gna2co3加入该离心管中，紧接着加入1g浓度为3×10^-3mol/l的丁香酸溶液，最后加入5.2g的蒸馏水补充到双水相体系总质量为10g，得到离子液体/碳酸钠双水相体系。为了试验数据的准确性，每一样品配三组进行平行试验。

（2）将配置完成的离子液体/碳酸钠双水相体系用涡旋震荡器震荡5min放入25℃的恒温水浴锅中静置24h，体系分成离子液体富集相和无机盐富集相。丁香酸被萃取到无机盐相，进一步计算出丁香酸在无机盐富集相中的萃取率，离子液体富集相直接取出，进行真空干燥就可以实现离子液体的回收。

实施例4：

（1）向10ml的离心管中加入2.0g实施例2回收得到的离子液体（[c4mim][cf3so3]），然后称取1.0g的na2co3加入该离心管中，紧接着加入1g预先配制好的浓度为3×10^-3mol/l的丁香酸溶液，最后用蒸馏水补充到双水相体系总质量为10g。为了试验数据的准确性，每一样品配三组进行平行试验。

（2）离子液体双水相体系配制完成后，放在涡旋震荡器上震荡5min，保证盐完全溶解以及整个体系的均匀混合，混合完毕后放入温度为25℃的恒温水浴锅中静置24h。待双水相体系分相完成后，分别取离子液体富集相和无机盐富集相溶液称重并测定两相中丁香酸的吸光度值。

（3）提前做好标准曲线（相关系数达到0.999方可使用）。空白样品：（1）中1g浓度为3×10^-3mol/l的丁香酸溶液替代为1g蒸馏水，其他不变。用空白对照测定样品的吸光度值，根据标准曲线计算出两相中丁香酸的浓度，进一步计算出丁香酸在无机盐富集相中的萃取率。试验结果得到丁香酸在无机盐富集相中的萃取率为93.21%，如图4所示。

图1是紫外分光光度计扫描丁香酸溶液得到的图谱，图谱显示丁香酸最大紫外吸收波长为266nm。

图2是实施例2中丁香酸在离子液体双水相体系中萃取率的柱状图，其中为丁香酸在[c4mim][cf3so3]与na2co3双水相体系中的萃取率，萃取率为93.41%。

图3是实施例2的离子液体回收率的柱状图，回收率达到95.12%。

图4是实施例4中利用回收得到离子液体与无机盐组建双水相体系萃取丁香酸的柱状图，为丁香酸在回收得到的[c4mim][cf3so3]与na2co3双水相体系中的萃取率，萃取率为93.21%。

丁香酸在离子液体/碳酸钠体系的萃取率可以达到93%以上，并且可以很好的实现离子液体的回收，回收率达到了95.12%。相比传统的萃取分离方法更简单，萃取率更高。在离子液体回收的问题上传统方法如真空干燥以及旋转蒸发都费时费力，本发明构建的离子液体体系更简单，回收率更高。