本技术涉及一种创新的缺陷型锆基MOFs制备技术及其在虾青素提取和纯化中的应用,属于多孔材料科学领域。该方法详细描述了制备过程,包括ZrCl的使用,旨在提高虾青素的提取效率和纯度。
背景技术
虾青素是一种主要存在于各种藻类、酵母和海洋动物中的类胡萝卜素。虾青素具有卓越的抗氧化性能,远超过其他天然类胡萝卜素。由于其强大的自由基清除能力,在抗氧化、抗肿瘤、抗炎症以及对心血管疾病等方面都具有积极作用。虽然人工合成的虾青素是最便宜和最丰富的来源,但值得注意的是,通过这种方法产生的异构体仅限于(3R,3'R)。而天然来源的虾青素存在于三种不同异构体(3S,3'S)、(3R,3'S)和(3R,3'R)的混合物中,这些异构体的生物活性更高。由于其优越的生物活性,对天然虾青素的需求已经越来越高。天然的虾青素可以从微生物中获取,如雨生红球藻和红法夫酵母,这些微生物正在被广泛开发。而虾青素的提取、分离和纯化也成为了目前研究的热点。
虾青素常用的分离纯化方法有色谱法、萃取法和重结晶法。由于虾青素会与不同链长的脂肪酸在藻中形成虾青素酯的形态存在,单纯通过有机溶剂萃取和重结晶难以获得高纯度的虾青素。使用碱性溶液皂化可以快速的释放虾青素和虾青素酯,这大大提高了虾青素的纯化效果。但雨生红球藻中杂质种类众多,构成复杂,还有其他类胡萝卜素成分的干扰,如岩藻黄质、叶绿素和β-胡萝卜素等,给虾青素的分离纯化造成了很大的困难。报道过的可以纯化虾青素的材料,对虾青素的吸附容量都较低且生产成本高。因此,有必要寻找一种高效、低成本而且可重复使用的分离纯化方法。
金属有机骨架(MOFs)是一种由金属离子或金属簇和有机配体组成的有机/无机材料。由于MOFs具有极高的比表面积、可调节的孔道结构、高孔隙率和丰富的功能位点,使其在药品传递、吸附分离、化学传感和催化等方面受到了广泛的关注。尽管孔隙在MOFs的实际应用中起到非常重要的作用,但是大多数传统MOFs的孔径尺寸都在2nm以内,限制了其对较大分子尺寸的活性物质的吸附分离。因此,本发明引入结构缺陷,以达到增加吸附位点的同时,增大孔径尺寸,优化了MOFs与虾青素之间的非共价键相互作用,来实现对虾青素的高效分离性能。
实现思路