CN111675636A - 一类生物相容两性离子液体制备方法及其用途 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一类生物相容两性离子液体制备方法及其用途，一类生物相容两性离子液体，其具有以下通式，
本发明的方法工艺简便，对生产设备及环境条件要求不高，且纯度高，产量大，非常适合大规模工业化生产，鉴于生物相容两性离子液体具有诸多的优秀品质，便于开发更多新产品，并应用到其它领域中，使其得到充分的利用，对增加生物化工和西药制备行业的生产能力，提高生物化工和西药制备行业的竞争力具有重要意义。
Description
技术领域
本发明涉及化学技术领域，尤其涉及一类生物相容两性离子液体制备方法及其用途。
背景技术
生物催化剂在缓冲水溶液中表现出高活性和立体选择性。但是，大多数具有商业价值的有机化合物都是水不溶性的，有的在水溶液中还不稳定，会导致水解、消旋化和分解等副反应的发生。非水相生物催化就成为绿色制造新化合物的一个很好选择。至今，非水相生物催化所用的介质为有机溶剂和离子液体，其中只有为数不多几种具有一定的生物相容性，而且因为它们都含有羟基，有一定的反应性，限制了这些介质的应用范围。因此，开发出惰性的生物相容介质具有理论和实际意义，基于大部分氨基酸在生理pH值环境中为两性离子，结合发明人提出的生物溶剂设计原则，由此设计出本发明所示的一类生物相容两性离子液体制备方法及其用途。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一类生物相容两性离子液体制备方法及其用途。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一类生物相容两性离子液体，其具有以下通式，
S1、将三甲氧乙氧乙基胺(TEOA)和磺酸内酯(CH2)nSO3溶于石油醚中；
S2、在密封条件下室温搅拌反应12-24h；
S3、然后静置分层，下层液体再经1.0-1.5倍体积的石油醚洗涤3-5次；
S4、最后在50-80℃下真空干燥8-10h，得到两性离子液体EOnS纯品。
优选地，所述磺酸内酯(CH2)nSO3为丙磺酸内酯或丁磺酸内酯其中的一种。
优选地，所述TEOA和磺酸内酯(CH2)nSO3物质的量之比为1:1.1-1:1.3；洗涤用石油醚的体积为1.0-1.5反应液体积。
优选地，所述TEOA要经过脱水处理。
优选地，根据S2所述室温搅拌时的搅拌速度为100-300rpm。
优选地，根据S3所述的洗涤为经石油醚洗涤3-5次。
优选地，所述化合物用作生物相容两性离子液体的用途。
优选地，所述用途是指在生物催化反应中用作生物相容介质的用途。
优选地，所述生产步骤的通式为：
本发明经实验检测，脂肪酶溶于两性离子液体后表现出相当高的催化活性且能循环使用，说明两性离子液体具有生物相容性，因此可将它们应用于生物化工领域和西药制备技术领域。
本发明的方法工艺简便，对生产设备及环境条件要求不高，且纯度高，产量大，非常适合大规模工业化生产，鉴于生物相容两性离子液体具有诸多的优秀品质，便于开发更多新产品，并应用到其它领域中，使其得到充分的利用，对增加生物化工和西药制备行业的生产能力，提高生物化工和西药制备行业的竞争力具有重要意义。
附图说明
图1为EO3S的质谱图。
图2为EO4S的质谱图。
图3为脂肪酶CALB在两性离子液体EO3S中循环使用的状态图。
图4为脂肪酶CALB在两性离子液体EO4S中循环使用的状态图。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
实施例1：两性离子液体EO3S的合成
TEOA(50mmol，16.83mL)和丙磺酸内酯(CH2)3SO3(55mmol，4.83mL)溶于50mL石油醚中，在密封条件下室温搅拌反应12h，静置分层，下层液体再经25mL石油醚洗涤3次，60℃真空干燥8h得两性离子液体EO3S纯品。
样品先溶于甲醇中，稀释后用ESI-MS(BrukerDaltonics，apex-Ultra7.0T)分析，表征结果参见图1。
图1中ESI-MS:m/z 446.24283(calcd)，446.24155(found)
分析结果表明，所得产物即为目标产物。
实施例2：两性离子液体EO4S的合成
TEOA(50mmol，16.83mL)和丁磺酸内酯(CH2)4SO3(55mmol，5.62mL)溶于50mL石油醚中，在密封条件下室温搅拌反应12h，静置分层，下层液体再经25mL石油醚洗涤3次，60℃真空干燥8h得两性离子液体EO4S纯品。
产物先溶于甲醇中，稀释后用ESI-MS(BrukerDaltonics，apex-Ultra7.0T)分析，表征结果参见图2。
图2中ESI-MS:m/z 460.25803(calcd)，460.25751(found)
分析结果表明，所得产物即为目标产物。
实施例3两性离子液体EO3S的生物相容性
采用两性离子液体EO3S中脂肪酶催化酯交换反应的活性检测两性离子液体的生物相容性。
在5mL单颈圆底烧瓶中加入500μL两性离子液体和1.0mg脂肪酶CALB，搅拌(300rpm)直至脂肪酶完全溶解，然后加入丁酸乙酯(110μL，0.83mmol)、正丁醇(110μL，1.21mmol)和内标3-辛酮(50μL)，在40℃油浴上搅拌(300rpm)反应，反应4h后，经石油醚萃取后，下层两性离子液体相于40℃经抽真空1h后，再加新鲜反应物开始下一反应循环，上层有机相用GC-MS(Shimadzu，QP2020)分析其组成，色谱柱为HP-5毛细管柱(30m×0.32mm×0.25μm)，用内标法定量，脂肪酶催化酯交换反应的活性以丁酸乙酯的转化率表示，结果参见图3。
由图3可见，脂肪酶CALB催化酯交换反应的活性在两性离子液体EO3S中有高的催化活性且稳定性好，能循环使用，说明两性离子液体EO3S具有较好的生物相容性。
实施例4两性离子液体EO4S的生物相容性
采用两性离子液体EO4S中脂肪酶催化酯交换反应的活性检测两性离子液体的生物相容性。
在5mL单颈圆底烧瓶中加入500μL两性离子液体和1.2mg脂肪酶CALB，搅拌(300rpm)直至脂肪酶完全溶解，然后加入丁酸乙酯(110μL，0.83mmol)、正丁醇(110μL，1.21mmol)和内标3-辛酮(50μL)，在40℃油浴上搅拌(300rpm)反应，反应4h后，经石油醚萃取后，下层两性离子液体相于40℃经抽真空1h后，再加新鲜反应物开始下一反应循环，上层有机相用GC-MS(Shimadzu，QP2020)分析其组成，色谱柱为HP-5毛细管柱(30m×0.32mm×0.25μm)，用内标法定量，脂肪酶催化酯交换反应的活性以丁酸乙酯的转化率表示，结果参见图4。
由图4可见，脂肪酶CALB催化酯交换反应的活性在两性离子液体EO4S中有高的催化活性且稳定性好，能循环使用，说明两性离子液体EO4S具有较好的生物相容性。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一类生物相容两性离子液体制备方法，其特征在于，一类生物相容两性离子液体，其具有以下通式，
S1、将三甲氧乙氧乙基胺TEOA和磺酸内酯(CH2)nSO3溶于环已烷中；
S2、在密封条件下室温搅拌反应12-24h；
S3、然后静置分层，下层液体再经1.0-1.5倍体积的环已烷洗涤3-5次；
S4、最后在50-80℃下真空干燥8-10h，得到两性离子液体EOnS纯品。
2.根据权利要求1所述的一类生物相容两性离子液体制备方法，其特征在于：所述磺酸内酯(CH2)nSO3为丙磺酸内酯或丁磺酸内酯其中的一种。
3.根据权利要求1所述的一类生物相容两性离子液体制备方法，其特征在于：所述三甲氧乙氧乙基胺TEOA和磺酸内酯(CH2)nSO3物质的量之比为1:1.1-1:1.3；洗涤用环已烷的体积为1.0-1.5反应液体积。
4.根据权利要求1所述的一类生物相容两性离子液体制备方法，其特征在于：所述三甲氧乙氧乙基胺TEOA要经过脱水处理。
5.根据权利要求1所述的一类生物相容两性离子液体制备方法，其特征在于：根据S2所述室温搅拌时的搅拌速度为100-300rpm。
6.根据权利要求1所述的一类生物相容两性离子液体制备方法，其特征在于：根据S3所述的洗涤为经环已烷洗涤3-5次。
7.根据权利要求1所述的一类生物相容两性离子液体制备方法，其特征在于，所述生产步骤的通式为：
8.权利要求1-7任一方法所制备得到的化合物用作生物相容两性离子液体的用途。
9.权利要求8所述用途是指在生物催化反应中用作生物相容介质的用途。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication | ||
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