• 沒有找到結果。

1-1 前言

隨著環保意識抬頭,綠色化學永續經營的概念逐漸被化學界重 視。綠色化學是以減低或消除化學物質對環境的衝擊為目標,發展較 安全的化學品或化學反應過程來取代危險物質的使用。工業上常利用 液相/液相萃取分離化合物,一般是使用有機溶劑和水溶液或不互溶 的兩種溶劑形成兩相,藉由欲分離的化合物在兩相之間的分佈不同,

達到分離的目的。大部分的萃取過程需使用大量有毒、高揮發性、易 燃的有機溶劑,在操作安全性上有許多考量及限制,大量的有機廢棄 物對於環境亦會造成污染,使用過後需要依環保法規來處理這些化學 廢棄物。因此,尋找降低對環境負擔的分離溶劑是迫切需要的課題。

室溫離子液體(room temperature ion liquids-RTILs)是一能取代傳 統有機溶劑的物質,為陰陽離子組成的有機熔融鹽類,在室溫或接近 室溫的溫度下為液體。可藉由改變其陽離子和陰離子的種類,控制它 們的親水性、疏水性和黏度等性質,因其具有無毒、低熔點、低揮發

性、不可燃性、可回收1使用等特質,與有機溶劑相較之下,可降低

實驗上的操作風險,因此離子液體被認為是一種新的「綠色溶劑」2

近年來有關離子液體的研究和應用文獻急速增加,在化學方面已將之

應用在分離科學3、有機合成4,5,6、催化反應4,5,7以及電化學8等領域。

隨著離子液體的研究發展,其應用將更深入、更廣泛,使其在綠色化 學的重要性相對增加。

蛋白質在生物體內扮演重要的角色,溶菌酶(lysozyme)是一種可 溶解細菌細胞壁的酵素,廣泛存於生物中,包括動物的淚水、口水及 人乳、雞蛋蛋白等。其中以雞蛋蛋白中的溶菌酶與人體內的溶菌酶具 有相似的性質,也是自然界溶菌酶含量最多的。液相/液相萃取應用 在純化蛋白質方面,已發展出的有雙水相系統9以及利用反微胞法10,11 萃取蛋白質。

1-2 研究動機

離子液體應用在蛋白質的液相/液相萃取研究中,已發現在帶有 羥基(hydroxyl-group)的有機陽離子、疏水性陰離子的離子液體中添加 皇冠醚類(crown ethers),可將蛋白質細胞色素c(cytochrome c)從水溶

液中萃取到離子液體層12,隨著離子液體層中的含水量增加,蛋白質

萃 取 率 也 明 顯 增 加 。 本 實 驗 室 也 曾 利 用 離 子 液 體 1-butyl-3-methylimidazolium hexafluorophosphate ([BMIM][PF6]) 當作 萃取劑13,[BMIM][PF6]加入乙酸乙酯(ethyl acetate)之後和水可形成兩 相系統,利用調控pH值,改變蛋白質表面所帶電荷,藉由離子液體

酸條件之下才有好的萃取效果,對蛋白質活性可能會造成影響。

由於親和性染料Cibacron Blue F-3GA (CB3GA)和蛋白質溶菌酶 (lysozyme)之間具有親和作用力14,能提高在萃取蛋白質上的選擇性。

因此本實驗將CB3GA合成為離子液體[BMIM]3[CB3GA]當作萃取 劑,將[BMIM]3[CB3GA]溶於離子液體[BMIM][PF6]中,和蛋白質水 溶液形成兩相,利用液相/液相萃取將蛋白質萃取到離子液體相中,

因所使用的萃取相為離子液體,可回收重複萃取,取代傳統有機溶 劑,達到安全、環保之目的。

相關文件