离子液体参与的双水相新体系及其作为生物活性分子萃取体系的研究

新颖结构的阳离子表面活性剂和咪唑型室温离子液体构筑不同组成的双水相新体系，用界面张力、流变、电镜、荧光探针法以及核磁共振技术等研究复合双水相体系的组成规律、相行为、流变特性、微观构象、成相机理以及双水相中两亲分子与离子液体之间的相互作用；探讨温度、pH值和外加化合物对双水相的形成及微观结构的影响；参照表面活性剂单晶结构数据，考查双水相的形成、性质以及聚集体的微观结构和表面活性剂、离子液体分子结构之间的构效关系，从分子水平揭示在溶液中表面活性剂与离子液体的相互作用本质、分子从固体到液相结构发生变化的微观机理。以不同双水相为模板，考查对氨基酸、蛋白质和生物色素的分配系数、萃取规律以及被分离物对双水相微观结构的影响；优化双水相新体系，从理论上探讨利用新体系从天然产物中提取生物活性物质或植物有效成份的可行性，为生物活性分子的分离萃取提供绿色化介质体系。

系列咪唑离子液体([Cnmim]BF4/Br, n=2, 3, 4, 6) 与阴、阳离子表面活性剂在一定条件下能自动形成水溶液两相体系。用目测法测定了离子液体/活性剂/水三元体系相图；确定了双水相形成的区域。全面考查了温度、离子液体分子结构、链长以及不同添加剂对双水相体系的成相时间、两相体积比的影响；根据相平衡数据，判断和寻找出形成双水相的最佳条件。用流变学方法研究了双水相的粘度性质。参照表面活性剂单晶结构数据，用透射电子显微镜（TEM）、核磁共振(NMR)和稳态荧光猝灭测量（SFQM）技术研究了双水相的微观构象、成相机理以及双水相中两亲分子与离子液体之间的相互作用。从分子水平揭示出在溶液中表面活性剂与离子液体的相互作用本质。与其他双水相体系相比，阴、阳离子表面活性剂与离子液体形成的双水相体系均有分相时间短、体系粘度小的特点，用分光光度法考察了新体系以及温度、离子液体链长、表面活性剂浓度、不同组成等条件对各种生物物质(氨基酸，有机染料和食用色素)分配系数和萃取能力的影响。结果证实这些双水相体系可用于分离生物分子。本课题的研究不仅为生物分子的分离和萃取提供了一个新体系，也为离子液体和表面活性剂的合理利用提供了理论依据。. 到2013年底已全部完成项目的研究内容，实现了预期目标。课题组在3年时间内共发表标有国家自然科学基金资助字样论文50余篇,其中SCI收录33篇,胶体与界面化学会议论文10篇,获2项授权发明专利, 超额完成了预期发表8-10篇SCI论文、2项发明专利的计划。