[发明专利]可形成偏酸性两水相体系的两种pH响应再生型聚合物及其制备方法与应用

说明书

技术领域

本发明涉及溶解可逆聚合物技术领域，更具体地，涉及pH响应再生型聚合物技术领域，特别是指可形成偏酸性两水相体系的两种pH响应再生型聚合物及其制备方法与应用。

背景技术

两水相体系一般是二种聚合物或一种聚合物与一种无机盐在水中以适当的浓度溶解，在一定条件下形成互不相溶的两相水溶液体系，被认为是生物下游工程中一种极有前途的分离单元操作，具有广阔的工业应用前景。两水相体系的形成主要是由于高聚物之间的不相溶性，在一定条件下即可分为二相。

由于两水相体系中的两相均是水溶液，两相中水分都占很大比例，因此对生物活性物质具有稳定保护作用，为生物分子提供了极好的温和环境。生物分子可以分配于两水相体系中，克服了有机溶剂萃取中生物产品容易失活和强亲水性物质难溶于有机溶剂的缺点，且环境友好，无生产安全问题，也不存在产品的有机溶剂残留。除此之外，两水相萃取过程操作条件温和，一般在常温常压下进行；两水相萃取过程易于放大。对于工业应用尤为有利；两水相体系之间的相间界面张力很小，大大低于传统有机萃取体系，溶质分配过程温和，有利于保持生物活性，使生物物质不易受到破坏，而且相间传质过程和平衡过程快速，能耗小。

尽管目前两水相体系的发展速度比较快，但形成两水相的聚合物的回收问题越来越受到重视。聚合物不能回收将大大增加两水相的工业成本，不利于两水相技术的推广。

因此，需要提供可形成偏酸性两水相体系的两种pH响应再生型聚合物，其回收率高，从而大大降低工业成本，利于两水相技术的推广。

发明内容

本发明的主要目的就是针对以上存在的问题与不足，提供可形成偏酸性两水相体系的两种pH响应再生型聚合物及其制备方法与应用，该可形成偏酸性两水相体系的两种pH响应再生型聚合物pH可逆溶解，回收率高，从而大大降低工业成本，利于两水相技术的推广，适于大规模推广应用。

为了实现上述目的，在本发明的第一方面，提供了一种可形成偏酸性两水相体系的pH响应再生型聚合物P _ADB，其特点是，所述的可形成偏酸性两水相体系的pH响应再生型聚合物P _ADB的粘均分子量为2.05×10⁵g/mol，等电点为3.8，由式I所示化合物、式II所示化合物和式III所示化合物经无规共聚而得到，其中所述式I所示化合物、所述式II所示化合物和所述式III所示化合物的投料摩尔比为23：7：1，

在本发明的第二方面，提供了一种制备上述的可形成偏酸性两水相体系的pH响应再生型聚合物P _ADB的方法，其特点是，将所述式I所示化合物、所述式II所示化合物和所述式III所示化合物按投料摩尔比23：7：1加入溶剂中，再加入引发剂，在惰性气体存在下进行聚合反应得到。

较佳地，所述溶剂为去离子水，所述引发剂为亚硫酸氢钠和过硫酸铵，所述惰性气体为氮气，所述聚合反应在55℃的温度、转速为200rpm的条件下振荡反应24小时而实现。

在本发明的第三方面，提供了一种可形成偏酸性两水相体系的pH响应再生型聚合物P _MDB，其特点是，所述的可形成偏酸性两水相体系的pH响应再生型聚合物P _MDB的粘均分子量为1.04×10⁴g/mol，等电点为3.1，由式IV所示化合物、式II所示化合物和式III所示化合物经无规共聚而得到，其中所述式IV所示化合物、式II所示化合物和式III所示化合物的投料摩尔比为19：1：1，

在本发明的第四方面，提供了一种制备上述的可形成偏酸性两水相体系的pH响应再生型聚合物P _MDB的方法，其特点是，将所述式IV所示化合物、式II所示化合物和式III所示化合物按投料摩尔比19：1：1加入溶剂中，再加入引发剂，在惰性气体存在下进行聚合反应得到。

较佳地，所述溶剂为去离子水，所述引发剂为亚硫酸氢钠和过硫酸铵，所述惰性气体为氮气，所述聚合反应在55℃的温度、转速为200rpm的条件下振荡反应24小时而实现。

在本发明的第五方面，提供了一种偏酸性两水相体系，其特点是，所述偏酸性两水相体系的pH范围为5.0-5.5，并包括根据上述的或上述的方法制备的可形成偏酸性两水相体系的pH响应再生型聚合物P _ADB、以及上述的或上述的方法制备的可形成偏酸性两水相体系的pH响应再生型聚合物P _MDB。