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近几十年来,超临界二氧化碳 (ScCO2) 因其绿色、环保、无污染等特点,被众多研究者广泛应用于食品、医药等领域的工艺生产过程中。而天然磷脂价格低廉,资源丰富,同时具备亲水基和疏水基,具有很重要的理化性质,是优良的表面活性剂,但同时也存在易氧化和亲水性差的缺点,尤其在ScCO2中的溶解度很差,限制了磷脂在超临界流体技术中的应用。为此,本论文设计并合成了一种具有亲ScCO2特性的改性磷脂,研究了改性磷脂在 ScCO2中的相行为,并详细讨论了各操作条件对改性磷脂溶解度的影响规律。
据调研发现,聚醋酸乙烯酯是一种具有优良生物相容性和可生物降解的亲ScCO2材料。所以本论文拟采用可逆加成-断裂链转移(RAFT) 聚合法,制备出带有端羧基结构的RAFT试剂,合成不同分子量的窄分子量分布的带有端羧基的聚醋酸乙烯酯,并用凝胶色谱测试了聚合物的分子量和分子分布。然后再以不同分子量的聚醋酸乙烯酯和甘油磷酰胆碱为原料,在碱和缩合剂的存在下,发生缩合反应得到不同分子量的改性磷脂——聚醋酸乙烯酯酰磷脂酰胆碱,再结合红外光谱和核磁共振氢谱图确认产物的结构。接着对改性磷脂合成中缩合反应的实验条件进行优化,设计了三因素三水平的正交实验,探究反应时间、反应温度、反应投料比这三个因素对实验产率的影响,确定了最佳工艺操作条件,改性磷脂产率高达61.2%。
本文采用静态浊点法对分子量分别是779 g/mol,1098 g/mol和1366 g/mol 的改性磷脂在温度是313.15 K、318.15 K、323.15 K、328.15 K,压力为9~15 MPa下且含有共溶剂浓度分别是0.5 mol%、1 mol% 和2 mol% 的ScCO2 中的溶解度数据。实验结果表明,本文合成的改性磷脂确实比天然磷脂在ScCO2中的溶解度大,而且在升高压力、增加共溶剂浓度、降低改性磷脂的分子量和温度时,改性磷脂在ScCO2中的溶解度会逐步增大。并使用了四种经过修正后能用于共溶剂存在的超临界体系的半经验方程, Chrastil、Mendez-Santiago-Teja (MST)、Reddy和Pérez模型对全部的实验数据进行关联, AARD值分别为7.92%、6.13%、 6.40% 和3.01%,说明关联精度很好。
据调研发现,聚醋酸乙烯酯是一种具有优良生物相容性和可生物降解的亲ScCO2材料。所以本论文拟采用可逆加成-断裂链转移(RAFT) 聚合法,制备出带有端羧基结构的RAFT试剂,合成不同分子量的窄分子量分布的带有端羧基的聚醋酸乙烯酯,并用凝胶色谱测试了聚合物的分子量和分子分布。然后再以不同分子量的聚醋酸乙烯酯和甘油磷酰胆碱为原料,在碱和缩合剂的存在下,发生缩合反应得到不同分子量的改性磷脂——聚醋酸乙烯酯酰磷脂酰胆碱,再结合红外光谱和核磁共振氢谱图确认产物的结构。接着对改性磷脂合成中缩合反应的实验条件进行优化,设计了三因素三水平的正交实验,探究反应时间、反应温度、反应投料比这三个因素对实验产率的影响,确定了最佳工艺操作条件,改性磷脂产率高达61.2%。
本文采用静态浊点法对分子量分别是779 g/mol,1098 g/mol和1366 g/mol 的改性磷脂在温度是313.15 K、318.15 K、323.15 K、328.15 K,压力为9~15 MPa下且含有共溶剂浓度分别是0.5 mol%、1 mol% 和2 mol% 的ScCO2 中的溶解度数据。实验结果表明,本文合成的改性磷脂确实比天然磷脂在ScCO2中的溶解度大,而且在升高压力、增加共溶剂浓度、降低改性磷脂的分子量和温度时,改性磷脂在ScCO2中的溶解度会逐步增大。并使用了四种经过修正后能用于共溶剂存在的超临界体系的半经验方程, Chrastil、Mendez-Santiago-Teja (MST)、Reddy和Pérez模型对全部的实验数据进行关联, AARD值分别为7.92%、6.13%、 6.40% 和3.01%,说明关联精度很好。