專利名稱:使用兩親性酯增稠疏水性液體的方法
使用兩親性酯增稠疏水性液體的方法相關(guān)申請的交叉引用本申請要求于2009年7月四日提交的美國臨時(shí)申請第61/229,553號的權(quán)益。
背景技術(shù):
需要改進(jìn)的用于增稠(例如膠凝)疏水性液體的方法。需要該方法的原因有很多。例如,在過去的二十年中,世界已見證了數(shù)次海洋溢油將成千上萬加侖的油泄漏進(jìn)海中——最著名的是1989年發(fā)生在阿拉斯加的ExxonValdez事件,和最近BP油井爆炸而引發(fā)的墨西哥灣溢油。這些偶然的溢油對生態(tài)系統(tǒng)造成巨大的破壞。這些災(zāi)害的規(guī)模已引起注意需要新型材料來容納溢油并回收油。已設(shè)計(jì)多種類型的材料以控制和清除溢油, 并且許多材料已商業(yè)化。然而,這些現(xiàn)有技術(shù)中仍存在著問題。分子膠凝劑(MG)是一種替代材料,可用作油的固化劑。這些通常是低分子量的有機(jī)分子,在多種液體中可自組裝為細(xì)絲或纖維。盡管有潛在的優(yōu)勢,然而由于多種原因,MG 目前尚未用于溢油的處理。例如,許多MG為復(fù)雜的有機(jī)部分,可能對環(huán)境有害。此外,MG通常為通過復(fù)雜的多步驟程序合成的專業(yè)化分子——相應(yīng)地,懷疑是否可以較低的成本和較大的量提供嚴(yán)重溢油所需的材料。此外,MG的作用需要其溶解在溶劑中,通常伴隨著將MG 粉末和溶劑加熱至較高的溫度。這對于必須能夠在環(huán)境條件下誘導(dǎo)油膠凝的溢油處理是不實(shí)際的。MG能夠相選擇性膠凝(PSG,phase-selective gelation)是有利的,即,即使當(dāng)與水接觸時(shí),MG應(yīng)優(yōu)先膠凝油層。換言之,水不應(yīng)破壞MG的油膠凝性質(zhì)。該優(yōu)勢具有挑戰(zhàn)性,因?yàn)樵S多MG為兩親分子,即它們具有親水和憎水部分,并且這是其膠凝能力的關(guān)鍵。當(dāng)與水接觸時(shí),這些分子分配至油水界面(從而可作為表面活性劑或乳化劑)——因此其膠凝能力受到影響。由于上述挑戰(zhàn),僅報(bào)導(dǎo)了幾種在油水混合物中油相的PSG。然而,現(xiàn)有的 PSG為復(fù)雜的分子,其需要熱量以溶解于溶劑中,并且對其環(huán)境適應(yīng)性存在疑問——因此, PSG在處理溢油中的實(shí)際應(yīng)用是有限的。需要能夠避免上述問題的新型和改進(jìn)的PSG。增稠疏水性液體方法的另一種應(yīng)用是在結(jié)構(gòu)化的植物油中。目前最常見的方法使用高膽固醇血癥脂肪酸,如硬脂酸作為結(jié)構(gòu)化試劑。然而對于食用油,需要更健康的方法。也需要基于凝膠的劑型以提高藥物的傳輸以及增加藥物在人體靶區(qū)域的生物利用度。MG也可用于制備水包油微乳。隨后可將微乳用于溶解或包封親水性和疏水性分子。PSG的另一應(yīng)用可能是將燃料或原油餾分轉(zhuǎn)化為固體狀材料以方便燃料的運(yùn)輸并防止在意外或有意的燃料泄漏事件中液體的散布。
發(fā)明內(nèi)容
在一個(gè)實(shí)施方式中,本發(fā)明涉及通過將疏水性液體與有效量的分子式為ROC(O)R1 的兩親性酯接觸而使疏水性液體增稠的方法。在每個(gè)實(shí)施方式中,RO-代表糖醇、單糖或二糖部分。因此,RO-部分可具有一個(gè)以上氧原子,通常為一個(gè)或兩個(gè),例如ROtC^O)! 1]"在上述分子式中,R1獨(dú)立代表碳原子最低為5個(gè),最高為11個(gè)的支鏈或無支鏈的、 飽和或不飽和的烴基,m為1或2。在另一個(gè)實(shí)施方式中,R1獨(dú)立代表碳原子最低為2個(gè)、 最高為20個(gè)的支鏈或無支鏈的、飽和或不飽和的烴基。應(yīng)理解分子式ROC (O)R1 (或RO[C (O)R1] J可為單酯(m = 1)或二酯(m = 2)。因此,二酯具有分子式RO [C (0) R1] 2。在另一個(gè)實(shí)施方式中,本發(fā)明涉及從疏水性液相和含水相的混合物中分離疏水性液相的方法。所述方法包括(a)將疏水性液相與有效量的分子式為ROC (O)R1或RO[C (O)R1] m的兩親性酯接觸,和(b)將膠凝的疏水性液相與含水相分離。在另一個(gè)實(shí)施方式中,本發(fā)明涉及從第一原油相和含水相的第一混合物中分離原油和水的方法。所述方法包括(a)將第一混合物與有效量的分子式為ROC (O)R1或RO[C(O) R1I的兩親性酯接觸,和(b)將膠凝的第一原油相與含水相分離。在另一個(gè)實(shí)施方式中,本發(fā)明涉及使液態(tài)甘油酯成形(structuring,結(jié)構(gòu)化)的方法,其包括將甘油酯與有效量的分子式為ROC(O)R1或RO[C(Ο)! 1、的兩親性酯接觸。在另一個(gè)實(shí)施方式中,本發(fā)明涉及包封一種或多種藥物活性成分的方法。所述方法包括將一種或多種藥物活性成分和疏水性液體與有效量的分子式為ROC (0) R1或RO [C (0) R1I的兩親性酯接觸。在另一個(gè)實(shí)施方式中,本發(fā)明涉及制備水包油乳液的方法。通過混合含水相、油成分和分子式為ROC(O)R1或RO[C(Ο)! 1、的兩親性酯直到微乳形成來制備乳液。油成分包括疏水性液體。在又一個(gè)實(shí)施方式中,本發(fā)明涉及運(yùn)輸燃料或原油餾分的方法。所述方法涉及將燃料或原油餾分與有效量的分子式為ROC(O)R1或ROtC^)! 1、的兩親性酯接觸以形成凝膠,并運(yùn)輸所膠凝的燃料或原油餾分。
圖1代表性的開鏈糖的化學(xué)結(jié)構(gòu)和糖兩親分子的合成線路圖。a,開鏈糖的化學(xué)結(jié)構(gòu)。b,合成開鏈糖兩親分子的一般合成線路圖。圖2在芥花油基質(zhì)中開鏈糖兩親分子的自組裝聚集體的光學(xué)顯微圖片。a,正常冷卻和b,緩慢冷卻M8-芥花油各向同性溶液。c,正常冷卻和d,緩慢冷卻S8-芥花油各向同性溶液。e,正常冷卻和f,緩慢冷卻X8-芥花油各向同性溶液。圖3開鏈糖凝膠的SEM圖像。a,濃度為2. 5% wt/v的M8-甲苯凝膠。b,通過常規(guī)加熱方法由甲苯-水混合物形成的2. 5% wt/v的相選擇性M8-甲苯凝膠。c,通過新型方法由甲苯-水混合物形成的2. 5% wt/v的相選擇性M8-甲苯凝膠。d,濃度為3. 5% wt/v的 S8甲苯凝膠和e,來自環(huán)己烷的X8結(jié)晶性沉淀。圖4開鏈糖可能的雙層構(gòu)象。a,具有可能的堆疊(線性雙層)的M8的優(yōu)化結(jié)構(gòu)。 b,具有可能的堆疊(彎曲雙層)的S8的優(yōu)化結(jié)構(gòu)。圖5通過傳統(tǒng)加熱方法和通過新型方法從有機(jī)液體-水混合物中相選擇性膠凝有機(jī)液體的圖示圖6使用新方法對柴油進(jìn)行本體相(bulk phase)選擇性膠凝。a,柴油-水混合物OO 40ml)。b,將8ml THF-甘露醇2飽和溶液注入混合物界面1小時(shí)后觀察到柴油的部分膠凝。c,放置過夜后獲得的柴油凝膠,其強(qiáng)度足以承受非膠凝水層的重量。d,通過減壓蒸餾(vacuum distillation,真空蒸餾)從柴油凝膠中回收80%的柴油。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明總體上涉及使疏水液體增稠的方法。當(dāng)根據(jù)本發(fā)明使疏水性液體增稠時(shí), 液體顯著變稠。優(yōu)選地,疏水性液體變成凝膠。所述方法包括將疏水性液體與分子式為 ROC(O)R1的兩親性酯接觸。在另一個(gè)實(shí)施方式中,兩親性酯具有分子式RO[C(0) R1L,其中m為1或2。當(dāng)m為 1時(shí),分子式代表單酯。當(dāng)m為2時(shí),分子式代表二酯。換言之,二酯具有分子式R0[C(0)
R1] 2。在一個(gè)實(shí)施方式中,RO-代表糖醇、單糖或二糖部分(moiety)。糖醇也稱為氫化糖、多羥基化合物、多羥基醇和多元醇。部分是指羥基,通常是伯羥基失去一個(gè)氫原子的糖醇、單糖或二糖。糖醇具有通式H(CHOH)nH,并可為單糖或二糖的糖醇。當(dāng)RO代表單糖的糖醇部分時(shí),η為4,5或優(yōu)選6。η為4的糖醇的某些實(shí)例包括赤蘚醇和蘇糖醇。η為5的糖醇的某些實(shí)例包括阿拉伯糖醇、木糖醇和核糖醇。η為6的糖醇的某些實(shí)例包括甘露醇、山梨醇、衛(wèi)矛醇和艾杜糖醇。二糖的糖醇的某些實(shí)例包括麥芽糖醇和乳糖醇。在優(yōu)選的兩親性酯中, RO-代表甘露醇或山梨醇部分(moiety)。單糖可為醛糖或酮糖,以及四糖,戊糖或己糖的任意組合。單糖的某些實(shí)例包括葡萄糖,核糖和果糖。二糖是通過糖苷鍵連接的兩個(gè)單糖。二糖的某些實(shí)例包括蔗糖,乳糖, 麥芽糖和纖維二糖。在兩親性酯的分子式中,R1代表支鏈或無支鏈的、飽和或不飽和的烴基,可以為任意四種可能的組合。烴基R1中的碳原子總數(shù)最低為5,優(yōu)選為6。烴基R1中的碳原子總數(shù)最高為11,優(yōu)選為10,更優(yōu)選為9,最優(yōu)選為8。烴基R1中的最佳碳原子總數(shù)為7。當(dāng)m為2時(shí),R1獨(dú)立代表碳原子最低為5個(gè),最高為11個(gè)的支鏈或無支鏈的、飽和或不飽和的烴基。因此兩親性酯可含有兩種不同的烴基。飽和烴基的某些實(shí)例包括正戊基,正己基,正庚基,正辛基,正壬基,正癸基,正十二烷基,異戊基,異己基,異庚基,異辛基,異壬基,異癸基,異十二烷基,2,2- 二甲基丙基,
4-甲基-2-戊基,2,3-二甲基戊基,3-乙基-2-戊基,2-異丙基-2,2- 二甲基戊基,和3-乙基-5-甲基辛基。飽和烴基的其它實(shí)例包括正十一烷基,正十二烷基,正十三烷基,正十四烷基,正十五烷基,正十六烷基,正十七烷基,正十八烷基,正十九烷基,正二十烷基,4-甲基十二烷基,和3-乙基-5-甲基十五烷基。不飽和烴基的某些實(shí)例包括正戊烯基,2-正己烯基,3-正庚烯基,4-正辛烯基,
5-正壬烯基,6-正癸烯基,正十二-3,6- 二烯基,異戊烯基,異己烯基,異庚烯基,異辛烯基,異壬烯基,異癸基,異十二烯基,3,3,3-三甲基丙烯基,4-甲基-2-戊烯基,2,3- 二甲基戊-2-烯基,3-乙基-2-戊烯基,2-異丙基-2,2- 二甲基戊炔基,和3-乙基-5-甲基辛-2, 4- 二烯基。不飽和烴基的其它實(shí)例包括正十七_(dá)3,6- 二烯基,3-異丙基-2,4- 二甲基戊炔基,和3,3,3-三甲基十七炔基。
優(yōu)選的兩親性酯中的烴基R1為正庚基(即,-C(O) R1基為辛?;?。在一個(gè)優(yōu)選的兩親性酯中,RO-為甘露醇或山梨醇部分,并且-C(O)R1基為辛?;?即,R1為正庚基)。一種優(yōu)選的兩親性酯為甘露醇辛酸酯。在另一個(gè)實(shí)施方式中,烴基R1中的碳原子總數(shù)最低為2,優(yōu)選為6。烴基R1中的碳原子總數(shù)最高為20,優(yōu)選為10,更優(yōu)選為9,最優(yōu)選為8。疏水性液體為任意不溶于水的液體。疏水性液體的某些實(shí)例包括脂肪酸,脂肪酸的混合物,甘油酯,甘油酯的混合物,或脂肪酸與甘油酯的混合物。脂肪酸可為飽和或不飽和的,通常具有8至20個(gè)碳原子。某些脂肪酸具有2至20個(gè)碳原子。液體甘油酯通常為飽和與不飽和脂肪酸的單甘油酯,二甘油酯和三甘油酯的混合物,通常主要為三甘油酯,并且通常主要為不飽和脂肪酸。該甘油酯可為例如植物油或魚油。植物油可為可食用或不可食用的,并且可從任何含有該油的植物的任何部位提取。植物油的某些實(shí)例包括棕櫚油,豆油,菜籽油,葵花籽油,花生油,棉籽油,棕櫚仁油,椰子油,橄欖油,及其混合物。魚油可來自含有該油的任何魚。魚油的某些實(shí)例包括沙丁魚,鯡魚,鯖魚,鱒魚,比目魚,金槍魚,和鮭魚的油。特別優(yōu)選含有Ω-3脂肪酸,如(4Z,7Z,10Z,13Z,16Z, 19Z)-二十二碳-4,7,10,13,16,19-六烯酸(DHA)和( ,8Z,11Z,14Z,17Z) - 二十碳-5,8, 11,14,17-五烯酸(EPA)的魚油。其它可根據(jù)本發(fā)明增稠的疏水性液體包括例如信息素和精油。信息素為可在同一物種的另一個(gè)成員中引發(fā)自然應(yīng)答的化學(xué)信號。所述物種可為昆蟲,植物或動(dòng)物??筛鶕?jù)本發(fā)明使任何為疏水性液體的信息素增稠。信息素可為,例如警戒信息素,攻擊信息素,性信息素,食物追蹤信息素等。精油為來自植物和樹的揮發(fā)性芳香化合物,可通過任何方法從任何含有該油的植物或樹的任何部位獲得。例如,可從花,葉,木材,樹皮,根,種子或果皮中獲得精油。獲得精油的方法的某些實(shí)例包括蒸汽蒸餾,壓榨,和溶劑提取??赏ㄟ^該方法從例如薰衣草,薄荷, 桉樹,丁香,玫瑰和柑橘屬(例如檸檬和柑橘)植物或樹中獲得精油。在一個(gè)實(shí)施方式中,本發(fā)明涉及從疏水性液相和含水相的混合物中分離疏水性液相的方法。所述方法涉及(a)將疏水性液相與分子式為ROC(O)R1的兩親性酯接觸,其中兩親性酯選擇性地膠凝疏水性液相,和(b)將所膠凝的疏水性液相與含水相分離。兩親性酯 ROC (0) R1及其各成分R和R1如上所述。在另一個(gè)實(shí)施方式中,兩親性酯具有分子式ROtC^)! 1、,其中m為1或2。兩親性酯RO [C (O)R1L及其各成分R,R1和m如上所述。如上所述,疏水性液相主要由疏水性液體組成。例如,疏水性液相可含有來自原油泄漏中的原油。原油為液態(tài)石油的任意餾分,包括低沸點(diǎn)、中等和高沸點(diǎn)餾分。原油可含有例如一種或多種選自汽油,煤油,柴油,重瓦斯油和潤滑油的餾分。含水相是溶劑為水的溶液。含水相可為酸性、中性或堿性,并且可包括或不包括鹽、洗滌劑、或兩者。例如,在原油泄漏的情況下,含水相可為海水??梢匀魏我阎绞綄捎H性酯與疏水性液相接觸。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中,在疏水性液相和含水相的界面處將所述兩親性酯與疏水性液相接觸。可通過本領(lǐng)域熟知的方法,在疏水性液相和含水相的界面處將所述兩親性酯與疏水性液相接觸。例如,可使用注射器或滴管將兩親性酯在界面處注入。將兩親性酯以可充分使疏水性液相增稠以容易地從含水相分離,優(yōu)選膠凝的量, 即有效量加入至疏水性液相中。兩親性酯的最小量為可充分使疏水性液相膠凝以容易地從含水相分離的最小量。例如,根據(jù)疏水性液相的體積,兩親性酯的最小量可低至約0.01% wt/vol,更通常為約0. 05% wt/vol,最通常為約0. 5% wt/vol。合適的范圍為約1至約 2. 5% wt/vol。雖然如有必要可使用更多,但通常沒有必要使用高于約5% wt/vol0例如可使用高達(dá)約10% wt/vol??稍跓o溶劑時(shí)將兩親性酯加入混合物中?;蛘呦葘捎H性酯溶解于與水可混溶的溶劑中再加入混合物中。優(yōu)選的溶劑具有的分配系數(shù)P的值至少約為300—1,其中P代表疏水性液相中的溶解度(v/v)/含水相中的溶解度(v/V)。不存在P的必需的最大值。例如, P可能為KKKT1或更小。合適的溶劑的實(shí)例包括甲醇,乙醇,丙醇,異丙醇,叔丁醇,二氧六環(huán),二甲基甲酰胺(DMF),二甲基亞砜(DMSO),丙酮,四氫呋喃(THF)和乙腈。另一種合適的溶劑為甲乙酮。優(yōu)選在環(huán)境溫度下將兩親性酯加入第一混合物中。例如在溢油(oil spill)的情況下,在原油所泄漏的水的溫度下將兩親性酯加入第一混合物中,例如湖,河,海灣,海峽, 河口或海洋。兩親性酯選擇性地膠凝第一原油相中的原油。膠凝的第一原油相可容易并方便地從液態(tài)含水相中分離。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式中,所述方法涉及從第一原油相和含水相的第一混合物中分離原油和水的方法。所述方法涉及(a)將第一混合物與分子式為ROC(O)R1的兩親性酯接觸,和(b)將膠凝的第一原油相與含水相分離。分子式為ROC(O)R1的兩親性酯如上所述。在另一個(gè)實(shí)施方式中,兩親性酯的分子式為ROtC^)! 1、,其中m為1或2。兩親性酯RO [C (O)R1L及其各成分R、R1和m如上所述。同樣如上所述,將兩親性酯與第一混合物接觸,例如優(yōu)選地,在無溶劑條件下或在使溶劑中兩親性酯的濃度為飽和度的50%至飽和度的100%的溶劑中,在環(huán)境溫度下于疏水性液相和含水相界面處將兩親性酯與疏水性液相接觸。兩親性酯選擇性膠凝第一原油相中的原油。然后可容易并方便地通過本領(lǐng)域已知方法將膠凝的第一原油相與含水相分離。例如,可通過已知的機(jī)械方法將膠凝的第一原油相與含水相分離。本發(fā)明的方法可進(jìn)一步包括將兩親性酯和原油從(b)部分中已分離的膠凝的第一原油相中分離。例如,可通過蒸餾,優(yōu)選通過減壓蒸餾將兩親性酯和原油從膠凝的第一原油相中分離。然后可從蒸餾物中回收原油。可從殘留物中單獨(dú)回收兩親性酯。通過蒸餾回收的兩親性酯可重復(fù)使用以繼續(xù)清潔同一溢油,或清潔不同的溢油。 例如,可將另外的步驟(C)和(d)加入如上所述的方法中。因此所述方法可進(jìn)一步包括(C) 將第二原油相和含水相的第二混合物與通過蒸餾回收自膠凝的第一原油相的兩親性酯接觸,并且回收的兩親性酯選擇性地膠凝第二原油相,和(d)從含水相中分離第二膠凝的原油相。另外,可通過酶介導(dǎo)的凝膠降解將原油從膠凝的第一原油相中分離。合適的酶為CN 102549104 A可切斷兩親性酯的烴基部分和糖醇/單糖/二糖部分之間的連接的酶。合適的酶包括水解酶。酶介導(dǎo)的凝膠降解可在環(huán)境溫度下發(fā)生。在另一個(gè)實(shí)施方式中,本發(fā)明涉及使液態(tài)甘油酯成形的方法。所述甘油酯可為任意上述甘油酯,尤其是植物油。該實(shí)施方式的方法包括將甘油酯與任意上述兩親性酯接觸。 兩親性酯可在任意上述溶劑中或在無溶劑的條件下加入甘油酯中。在任意合適的溫度下進(jìn)行成形,可由本領(lǐng)域技術(shù)人員確定。作為一般指導(dǎo),反應(yīng)進(jìn)行的溫度最低為約10°c,優(yōu)選最低為約20°C ;最高為約100°c,優(yōu)選最高為約80°C,更優(yōu)選最高為約70°C,最優(yōu)選最高為約60°C。環(huán)境溫度尤為適合。通過在液體中加入合適量的兩親性酯(即,分子膠凝劑,MG)可發(fā)生如本發(fā)明所述的疏水性液體增稠(例如,膠凝,成形等)。加入疏水性液體中的兩親性酯的具體量為任意有效量,并尤其取決于待增稠的疏水性液體的量和結(jié)構(gòu)以及所使用的兩親性酯。見上文。在另一個(gè)實(shí)施方式中,本發(fā)明涉及包封一種或多種藥物活性成分的方法。所述方法涉及將一種或多種藥物活性成分和疏水性液體與有效量的分子式為ROC(O)R1的兩親性酯接觸。具有分子式ROC(O)R1的兩親性酯,及其各成分,R和R1,如上所述。在另一個(gè)實(shí)施方式中,兩親性酯的分子式為ROtC^)! 1、,其中m為1或2。兩親性酯RO [C (O)R1L及其各成分R、R1和m如上所述。疏水性液體也如上所述。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中,疏水性液體為植物油。一種或多種藥物活性成分包括任意合適的藥物活性成分,例如親水性和親脂性藥物。一種或多種藥物活性成分可包括一種藥物活性成分,兩種藥物活性成分,三種藥物活性成分,四種藥物活性成分等。親水性藥物的實(shí)例包括但不限于多糖和其它大分子藥物如肽,蛋白,擬肽,細(xì)胞因子,核苷酸,核苷,遺傳物質(zhì),類毒素,和血清疫苗,尼古丁,和咖啡因。多糖藥物包括二糖、寡糖或適合給予人類的長鏈糖聚合物。多糖藥物的實(shí)例包括葡萄糖胺、糖胺聚糖、葡聚糖、木聚糖、戊糖、聚半乳糖醛酸、聚甘露糖醛酸、殼多糖,其藥學(xué)上可接受的鹽、酯或其它衍生物、 及其組合。多糖藥物也可為天然存在或合成多糖的片段。親脂性藥物的實(shí)例包括但不限于苯扎貝特,布洛芬(R-和S-異構(gòu)體),硝西泮,阿普唑侖,姜黃素和其它染料。一種或多種藥物活性成分和疏水性液體與有效量的兩親性酯的接觸可發(fā)生在任意合適的溫度下,可由本領(lǐng)域技術(shù)人員確定。合適的溫度不會(huì)干擾一種或多種藥物活性成分的作用。作為一般指導(dǎo),反應(yīng)進(jìn)行的溫度最低為約10°c,優(yōu)選最低為約20°C ;最高為約 150°C或100°C,優(yōu)選最高為約80°C,更優(yōu)選最高為約70°C,最優(yōu)選最高為約60°C。環(huán)境溫度尤為適合。在一個(gè)方面中,通過冷卻疏水性液體從而形成包圍活性物的凝膠基質(zhì)來包封藥物活性物。包封活性成分可提高活性物的局部和經(jīng)皮給藥的遞送,從而提高體內(nèi)靶區(qū)域活性物的生物利用度。在另一個(gè)方面,無需冷卻即可通過疏水性液體包封藥物活性物。例如,如果反應(yīng)溫度為環(huán)境溫度,包封可發(fā)生在反應(yīng)溫度下。兩親性酯的有效量為足以引起疏水性液體包封或膠凝的任意量。有效量可由本領(lǐng)域普通技術(shù)人員確定。兩親性酯的有效量的實(shí)例如上所述。
在另一個(gè)實(shí)施方式中。本發(fā)明涉及制備水包油乳液的方法。所述方法涉及將含水相、油成分與任意上述兩親性酯即ROC(O)R1或R 0[C(0)R1=Jg合,直到微乳形成。含水相是溶劑為水的溶液。含水相可為酸性、中性或堿性,并且可包括或不包括鹽、洗滌劑、或兩者。油成分包括疏水性液體。疏水性液體如上所述。含水相和油成分可含有各種其它本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的成分。例如,如果微乳為化妝品,那么含水相和油相可含有適用于化妝品的賦形劑和活性物。同樣,如果微乳為藥品,那么含水相和油相可含有適用于藥品的賦形劑和活性物??赏ㄟ^任何本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的手段進(jìn)行混合。例如,可使用均質(zhì)器、超聲波均質(zhì)器、或渦旋振蕩器進(jìn)行混合。合適的反應(yīng)條件包括如上所述的溫度和成分的百分比。在另一個(gè)實(shí)施方式中,本發(fā)明涉及運(yùn)輸燃料或原油餾分的方法。所述方法涉及將燃料或原油餾分與有效量的任意上述兩親性酯接觸,并運(yùn)輸膠凝的燃料或原油餾分。膠凝燃料或原油如上所述。可借助本領(lǐng)域任何手段運(yùn)輸膠凝的燃料或原油。例如, 可通過卡車、油輪、船、汽車、火車、飛機(jī)等運(yùn)輸膠凝的燃料或原油。燃料或原油的膠凝使得燃料或原油的運(yùn)輸便利。當(dāng)其為液態(tài)時(shí),燃料或原油在運(yùn)輸過程中具有溢油的風(fēng)險(xiǎn)。燃料或原油的膠凝可防止在意外或有意的燃料泄漏事件中液體的散布。兩親性酯例如分子膠凝劑(MG)的合成和測試可通過本領(lǐng)域已知方法制備兩親性酯。例如,在合適的反應(yīng)條件下可通過糖醇,單糖或二糖和酯的酶介導(dǎo)的酯交換反應(yīng)便利地制備兩親性酯,其中所述酯為例如乙烯基酯, 其具有上述的適當(dāng)?shù)孽;碈(O)R^合適的酶為Novozyme 435。合適的反應(yīng)條件包括例如在40-60攝氏度下的合適的溶劑,例如丙酮。見圖1。MG的通常合成線路圖如圖Ib所示。對開鏈糖的一個(gè)或兩個(gè)伯羥基進(jìn)行區(qū)域選擇性酰化。過程為使用Novozyme 435進(jìn)行的單步的酶介導(dǎo)的糖與脂肪酸供體的酯交換反應(yīng)。 對于所有衍生物,總產(chǎn)率約為70%。通過使用不同烴基鏈長的脂肪酸可實(shí)現(xiàn)疏水性的調(diào)整; 對所有三種糖合成丁酸(C4),辛酸(Cg)和豆蔻酸(C14)衍生物。通常用字母接著數(shù)字來標(biāo)記所開發(fā)的兩親分子,例如,M8為具有甘露醇頭和C8尾的兩親分子。在各種糖兩親分子中,發(fā)現(xiàn)甘露醇衍生物M8和山梨醇衍生物S8為有機(jī)膠凝劑,其能夠膠凝多種有機(jī)液體,包括原油餾分和植物油。這些兩親分子的膠凝能力總結(jié)于表Si中 (見補(bǔ)充資料)。根據(jù)膠凝劑和溶劑,膠凝劑的最小膠凝濃度(MGC)為1.5至5wt%。為表征凝膠的熱穩(wěn)定性測定了凝膠-溶膠轉(zhuǎn)變溫度(TgJ,其取決于溶劑,對于5wt % M8凝膠為 82-125°C,對于5wt% S8凝膠為38_69°C (見補(bǔ)充表S2)。所有上述凝膠可穩(wěn)定數(shù)月。MGC 和Tgel值表明基于甘露醇的膠凝劑比基于其立體異構(gòu)體山梨醇的膠凝劑更加有效。甘露醇和山梨醇的區(qū)別僅在于糖部分的C2位羥基的立體化學(xué)(圖la)。因此,分子手性的輕微變化可顯著影響膠凝能力。此外,8衍生物的MGC值比4衍生物低得多。也研究了 M8和S8對原油餾分的膠凝能力。從表IS可看出,這些膠凝劑從較短鏈烴(己烷和庚烷)中沉淀出來,但在較長鏈烴中(礦物油,硅油和泵油)形成凝膠。膠凝劑能夠膠凝高沸點(diǎn)原油餾分(MGC 1至5% wt/v),更有趣的是M8能夠膠凝濃度低至2. 5% wt/v的柴油,表明其能夠固定至少其重量20倍的柴油。與甘露醇和山梨醇衍生物相比,木糖醇衍生物在給定條件下無法膠凝。在X4和X8 中,僅獲得作為固體粉末的X8??稍诟邷叵聦⒃摲勰┤苡谟袡C(jī)液體中,但冷卻至室溫時(shí)其會(huì)從液體中沉淀出來。在結(jié)構(gòu)上,木糖醇與甘露醇和山梨醇相比少了一個(gè)羥基(圖la),顯著影響了其衍生物在有機(jī)溶劑中的自組裝。此外,所有三種糖的14衍生物(即M14,S14和 X14)在給定條件下無法膠凝。這些材料在高溫和低溫下均可以均勻地溶于有機(jī)液體中,但液體未膠凝。因此,我們的研究表明中等鏈長( 8)對于膠凝是最佳的。選擇有效的M8 和S8兩親分子以進(jìn)一步研究。對M8和S8凝膠的流變學(xué)研究顯示有機(jī)凝膠的通常響應(yīng)。圖2顯示柴油中5wt % M8凝膠的動(dòng)態(tài)流變數(shù)據(jù)。圖加為頻譜,其中根據(jù)角頻率ω對彈性模量G’和粘性模量G” 作曲線。注意到G’不依賴頻率并且在整個(gè)頻率范圍內(nèi)遠(yuǎn)高于G”。該響應(yīng)為凝膠的特征,因?yàn)槠滹@示樣品在很長的時(shí)間尺度內(nèi)未松弛。凝膠的模量(G’值)是凝膠剛度(stiffness) 的量度。對于5%M8凝膠,凝膠模量為 4000 ,表明該凝膠相當(dāng)稠(stiff,或硬)。圖2b 為模量G’和G”根據(jù)應(yīng)力幅度0。的曲線圖。模量在低ο。處不依賴應(yīng)力(該條件為線性粘彈性條件),但在較高σ ^處降低。σ ^的臨界值是凝膠的屈服應(yīng)力并且在該情況下其值為 30 ,其中模量在所述臨界值發(fā)生急劇下降。該值足夠高以支持倒置的瓶中凝膠的重量。在柴油的S8的5%凝膠中也觀察到類似結(jié)果,在該情況下凝膠模量為2000Pa,屈服應(yīng)力仍接近301 。使用光學(xué)和電子顯微術(shù)對M8和S8的形態(tài)學(xué)進(jìn)行表征。以上膠凝劑在植物(油菜) 油基質(zhì)中的凝膠的結(jié)果提供于圖3。甘露醇衍生物M8的凝膠顯示高度支化的纖維(圖3a), 而山梨醇衍生物S8的凝膠大多數(shù)顯示小板狀結(jié)構(gòu)并伴隨球粒狀聚集(圖北)。在所有有機(jī)溶劑中觀察到類似結(jié)果(見補(bǔ)充圖S3)。甲苯中M8和S8凝膠的SEM圖像與光學(xué)顯微術(shù)結(jié)果一致。M8凝膠的SEM圖像(圖3c)顯示纖維實(shí)際上為寬度為約IOOnm的扁平帶狀物,而凝膠可能是這些帶狀物纏在一起的網(wǎng)。相反,S8凝膠由聚集的結(jié)晶小板組成(圖3d)。注意到M8的帶狀物形態(tài)學(xué)與S8的球粒狀形態(tài)學(xué)相比更加有助于膠凝(溶劑的包封),這可以解釋前者的較低的MGC和較高的Tgel。為詳細(xì)闡明凝膠的結(jié)構(gòu),對膠凝劑粉末以及相應(yīng)凝膠進(jìn)行X射線衍射(XRD)試驗(yàn)。 M8和S8的粉末形式顯示層狀堆疊模式,即隨后峰之間的布拉格間隔比率為1 2 3等 (見補(bǔ)充圖S6)。發(fā)現(xiàn)M8和S8的層狀結(jié)構(gòu)的周期性,即長d-間距分別為2. 96和2. 38nm。 M8和S8凝膠的XRD光譜也顯示主峰接近上述間距;對于M8凝膠為 2. 98nm,對于S8凝膠為 2. 46nm(不取決于有機(jī)液體的性質(zhì))。凝膠和固態(tài)膠凝劑的相似的XRD數(shù)據(jù)表明分子在兩種狀態(tài)下均以類似方式組裝。與先前的研究一致,凝膠中的以上d-間距與各自雙層的尺寸相關(guān)(圖4)。例如,假設(shè)烴基尾部完全伸展,從最優(yōu)化的幾何計(jì)算中推導(dǎo)出的單個(gè)M8 分子的長度為1.97nm。如果尾可彎曲,那么以尾-頭-頭-尾方式排列的該分子的雙層會(huì)具有小于該長度兩倍的厚度。該結(jié)果與所觀察到的2. 98nmd-間距一致。雙層中兩親性M8分子的排列如圖4所示。單個(gè)分子的烴基尾部在外側(cè),即與非極性溶劑接觸,而親水性糖頭部形成雙層的內(nèi)部。換言之,雙層結(jié)構(gòu)與在水中的結(jié)構(gòu)相反。形成雙層的較弱的非共價(jià)相互作用包括烴基尾部間的范德華相互作用以及糖頭基 (headgroup)之間的氫鍵。因此認(rèn)為氫鍵和羥基在形成能夠包封溶劑的網(wǎng)狀物中發(fā)揮了建設(shè)性作用。獲得了 M8和S8溶膠以及同一樣品冷卻后膠凝的頂光譜。觀察到溶膠和凝膠狀態(tài)之間與羥基對應(yīng)的波數(shù)有明顯的改變,表明這些基團(tuán)參與了氫鍵(圖S5,補(bǔ)充資料)。 也通過形成苯亞甲基復(fù)合物而阻斷羥基來證實(shí)該猜測。M8的苯亞甲基復(fù)合物不能膠凝有機(jī)液體-而其易溶于有機(jī)液體中。這再次表明氫鍵在凝膠形成中至關(guān)重要。對M8和S8膠凝劑的相選擇性膠凝(PSG)的能力進(jìn)行研究,特別是其在油和水的不可混合的混合物中膠凝油相的能力。在最初的實(shí)驗(yàn)中,將給定的膠凝劑粉末加入水和混合物的不可混合的混合物中(根據(jù)體積等量),并將混合物加熱以溶解膠凝劑。隨后以 IOOOrpm渦旋混合混合物約10分鐘并靜置。剛開始渦旋混合時(shí)樣品呈現(xiàn)乳白色,表明油在水中較好的分散。最后樣品分離為兩層,上層為膠凝的油,底層為液態(tài)(未膠凝)的水。不論油水比例是多少,均可獲得類似的PSG結(jié)果??梢韵噙x擇方式膠凝多種溶劑,包括原油餾分(碳原子>7的烷烴,柴油,泵油)和食用油。測試了多種不涉及熱的方法。首先將膠凝劑溶解于與水可混溶的溶劑中。然后在室溫下將膠凝劑-溶劑溶液注入或噴灑在油/水混合物上。當(dāng)溶于水時(shí),溶劑對膠凝劑應(yīng)具有較高的溶劑化能力。測試了許多溶劑并發(fā)現(xiàn)其中幾個(gè)有效,包括醇(甲醇,乙醇,異丙醇,叔丁醇),二氧六環(huán)(二噁烷)和THF。選擇乙醇或THF以進(jìn)一步研究。使用溶劑法的 PSG的示意圖描繪于圖5中。通過該方法,M8和S8均可形成相選擇性凝膠,但M8形成的凝膠在給定條件下強(qiáng)度更高。即在M8的情況下,給定油的本體凝膠(bulk gel)及PSG所需的MGC相同。相反,在相同溶劑中,S8形成相選擇性凝膠的MGC比形成本體凝膠所需的MCG 高得多。借助多種有機(jī)溶劑對使用M8的相選擇性膠凝和使用THF的溶劑法進(jìn)行證明,如甲苯,柴油,烹飪油和礦物油。油相中的凝膠形成不受水性環(huán)境性質(zhì)的影響例如,不論水為酸性或堿性,NaCl或CaCl2飽和,還是水中含有少量肥皂或洗滌劑。根據(jù)在溶劑法中所提供的 M8濃度,可獲得不同強(qiáng)度的凝膠。對于在柴油中等于5wt%M8的濃度,膠凝的油具有足夠的屈服應(yīng)力,不僅能承受其自身重量,當(dāng)將容器或瓶倒置時(shí)還可承受水層的重量。對膠凝的油層的流變學(xué)研究(未顯示數(shù)據(jù))得到與相同濃度下的本體凝膠相似的數(shù)據(jù)(圖2),并且凝膠模量G’和屈服應(yīng)力的值相似。在環(huán)境條件下的相選擇性膠凝方法對多種有機(jī)液體和在不同環(huán)境下均非常有效。另一個(gè)需要考慮的是從膠凝材料中回收油的能力以及對膠凝劑自身回收并重復(fù)使用的能力。進(jìn)行了涉及使用M8對柴油進(jìn)行PSG的實(shí)驗(yàn),如圖5所示。制備柴油-水混合物(20 40mL,圖6a)并加入8mL分裝(aliquot,等分試樣)的M8-THF溶液(從而提供Ig M8,其根據(jù)柴油體積為5wt% )。柴油層在2小時(shí)內(nèi)略微固化(圖6b)。24小時(shí)后倒置容器時(shí),凝膠的強(qiáng)度足以承受40mL水的重量(圖6c)。接著將底部水層從容器中抽出并在真空中將凝膠逐漸加熱至125°C。凝膠緩慢轉(zhuǎn)化為溶膠,然后蒸除柴油。通過該過程可回收約 80%的柴油(圖6d)。通過薄層色譜(TLC)鑒別(表征)容器中的殘留物,發(fā)現(xiàn)大多數(shù)為 M8膠凝劑和少量柴油以及降解產(chǎn)物。該殘留物能夠選擇性地再膠凝IOmL柴油,表明膠凝劑的可重復(fù)利用性。用于回收柴油的減壓蒸餾的替代方法為酶介導(dǎo)的凝膠降解。水解酶(Lipolase 100L,EX型,脂肪酶單元100KLU/g)用于裂解脂肪酸部分和M8中甘露醇單元之間的酯連接。 因此,膠凝劑分子間的非共價(jià)鍵斷裂,凝膠液化為柴油。當(dāng)膠凝劑不能再使用時(shí),酶介導(dǎo)的降解的一個(gè)優(yōu)勢是可在室溫下實(shí)現(xiàn)。綜上所述,使用區(qū)域選擇性酶的酯交換法可成功的合成短鏈的兩親性開鏈糖有機(jī)膠凝劑。鑒別使用糖膠凝劑產(chǎn)生的有機(jī)凝膠,并且假設(shè)(或推測)膠凝劑以層狀形式在凝膠中自組裝。此外,有機(jī)膠凝劑對許多有機(jī)液體顯示有效的PSG,包括原油餾分。此外,為在室溫下誘導(dǎo)膠凝而制定了新型方法。已證實(shí)新型方法和開鏈糖膠凝劑的相選擇性膠凝的應(yīng)用可回收溢油,因此可用于環(huán)境清潔。使用M8衍生物在柴油-水混合物中對柴油的選擇性膠凝以及柴油從凝膠中的回收可通過減壓蒸餾或酶介導(dǎo)的凝膠降解過程證實(shí)。也證實(shí)了膠凝劑在回收溢油中的回收能力。以引用方式將以下文獻(xiàn)的全部內(nèi)容結(jié)合到本文中Jadhav,Swapnil等 "Sugar-Derived Phase-Selective Molecular Gelators as Model Solidifiers for Oil Spills,,Angewandte Chemie International Edition, 2010, 在 http://dx.doi. org/10. 1002/anie. 201002095 中在線提供。實(shí)施例實(shí)施例1區(qū)域選擇性酯化開鏈糖的酶催化方法。將Novozyme 435 (0. 35g)加入干燥丙酮 (40mL)中的甘露醇(O.M6g,3mmol)、乙烯酯(9mmol ;乙烯丁酯、乙烯辛酯和乙烯豆蔻酯) 和活化的分子篩(IOg)的混合物中。在45°C下在搖床中以200rpm振搖反應(yīng)混合物48小時(shí)。反應(yīng)完成后通過TLC分析反應(yīng)混合物,然后過濾并濃縮。使用氯仿甲醇(9 1)作為洗脫劑通過硅膠快速柱色譜純化所獲得的粗產(chǎn)物,得到純產(chǎn)物為白色固體。所有反應(yīng)的產(chǎn)率均超過70%。當(dāng)開鏈糖為山梨醇時(shí)可獲得相似的結(jié)果。實(shí)施例2MG的膠凝方法。通常將膠凝劑(5mg)加入含有100 μ L所需有機(jī)液體的2mL閃爍瓶中。加熱并振搖瓶直到固體完全溶解。將所產(chǎn)生的均相溶液靜置并冷卻至室溫。如果倒置閃爍瓶后未觀察到重力流動(dòng),說明已達(dá)到凝膠狀態(tài)。為測定膠凝劑可膠凝的有機(jī)液體的最大量,在50 μ L的增量內(nèi)增加有機(jī)液體的量,直到觀察到重力流動(dòng)。膠凝劑與有機(jī)液體濃度的比例表示為%重量比體積的格式并表示為膠凝劑對特定有機(jī)液體的最小膠凝濃度 (MGC)。實(shí)施例3凝膠溶解溫度(Tea)。通常由“翻管法”測定凝膠溶解溫度。在2mL閃爍瓶中通過將0.5wt%膠凝劑溶于所需有機(jī)液體中制備凝膠,并使用密閉螺帽封閉。將瓶“顛倒”后浸入油浴中并緩慢加熱。將粘性凝膠熔化時(shí)的溫度記錄為Tgel。實(shí)施例4光學(xué)顯微研究。將含有小部分凝膠的標(biāo)準(zhǔn)載玻片固定于Leica DMLB2顯微鏡載物臺(tái),并使用C-Span IOx PHI相襯物鏡觀察相變化。實(shí)施例5凝膠結(jié)構(gòu)的形態(tài)學(xué)研究(SEM)。以不同的放大倍率在kiss DSM 940熱離子電子顯微鏡中記錄掃描電子顯微鏡(SEM)圖像。對在環(huán)境條件下干燥而制備的樣品的凝膠形態(tài)學(xué)進(jìn)行研究。在SEM分析前,使用濺射鍍膜儀將金涂覆于凝膠樣品上。實(shí)施例6
紅外(IR)光譜術(shù)。將液體樣品夾在NaCl板之間,使用380FT4R分光光度計(jì)在 ATR模式下進(jìn)行凝膠的頂光譜分析。實(shí)施例7X射線衍射研究。將小部分的凝膠樣品轉(zhuǎn)移至樣品支架中并立即測量反射率。在具有 MPD Pff 3040/60 發(fā)生器 S/N DY 四74 和單色 Cu-Co 輻射 05kV,4OA)的 PANalytical V Pert PRO上進(jìn)行XRD測量。實(shí)施例8通過常規(guī)方法的相選擇性膠凝(PSG)。通常將所需有機(jī)液體(300-700μ 1)置于 4ml閃爍瓶中,并加入水(700-300 μ 1)。將膠凝劑(1-1. 5xMGC)加入兩相混合物中。加熱 (使膠凝劑溶于有機(jī)液體)并渦旋混合(使兩相均勻分散)整個(gè)混合物。之后將瓶靜置并冷卻至室溫。當(dāng)將瓶倒置而未觀察到重力流動(dòng)時(shí),證明有機(jī)液體為凝膠狀態(tài)。實(shí)施例9通過分裝法(aliquot method,整分法)的相選擇性膠凝(PSG)。通常在合適的溶劑中(該申請中使用THF)制備分裝的凝膠。將有機(jī)液體(300-700 μ 1)和水(700-300 μ 1) 的兩相混合物置于閃爍瓶中。將所制備的分裝凝膠注入界面并靜置,其可提供l-1.5xMGC 濃度。當(dāng)將瓶倒置而未觀察到重力流動(dòng)時(shí),證明達(dá)到凝膠狀態(tài)。實(shí)施例10親水性藥物活性成分的包封90°C下將IOmg咖啡因與Ig芥花籽油和0. 015g甘露醇辛酸酯混合。冷卻后溶液變稠或膠凝,因此芥花油將咖啡因包封。當(dāng)兩親性酯為山梨醇辛酸酯時(shí),可獲得相似的結(jié)果。實(shí)施例11親酯性藥物活性成分的包封75°C下將2g姜黃素與20g甘油三酯和0. 5g甘露醇辛酸酯混合。冷卻后溶液變稠或膠凝,因此甘油三酯將姜黃素包封。當(dāng)兩親性酯為山梨醇辛酸酯時(shí),可獲得相似的結(jié)果。實(shí)施例12膠凝原油以方便運(yùn)輸在環(huán)境溫度下將Ikg原油與0. 03kg甘露醇辛酸酯混合。當(dāng)加入甘露醇辛酸酯時(shí)液體原油形成凝膠。用卡車運(yùn)輸膠凝的原油。通過膠凝原油而防止溢油。當(dāng)開鏈糖為山梨醇時(shí),可獲得相似的結(jié)果。實(shí)施例13微乳的形成將IOmg甘露醇辛酸酯與ImL芥花油和3mL水的混合物混合(pH = 7-8)。對混合物進(jìn)行超聲處理和渦旋混合足夠時(shí)間來產(chǎn)生半透明的微乳。當(dāng)開鏈糖為山梨醇時(shí),可獲得相似的結(jié)果。
權(quán)利要求
1.一種用于使疏水性液體增稠的方法,包括將疏水性液體與有效量的分子式為 RO[C(O)R1Jffl的兩親性酯接觸,其中RO-代表糖醇、單糖或二糖部分;R1獨(dú)立代表碳原子最低為2個(gè),最高為20個(gè)的支鏈或無支鏈的、飽和或不飽和的烴基;禾口m為1或2。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中RO代表單糖的糖醇部分。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法,其中RO代表6碳糖醇部分。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法,其中所述糖醇為甘露醇或山梨醇。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中RO代表二糖部分。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中所述烴基為飽和的無支鏈的。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中m為2。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中R1具有七個(gè)碳原子。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法,其中R1具有七個(gè)碳原子。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中所述疏水性液體為脂肪酸或甘油酯。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中所述疏水性液體選自由植物油,魚油,昆蟲信息素,或精油組成的組。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法,其中所述疏水性液體為植物油。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法,其中在溫度為約20°C至約150°C下實(shí)施所述方法。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中所述疏水性液體為原油。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法,其中所述方法在環(huán)境溫度下發(fā)生。
16.一種用于從疏水性液相和含水相的混合物中分離疏水性液相的方法,所述方法包括(a)將疏水性液相與有效量的分子式為R0[C(0)R1LW兩親性酯接觸,其中 RO-代表糖醇、單糖或二糖部分;R1獨(dú)立代表碳原子最低為2個(gè),最高為20個(gè)的支鏈或無支鏈的、飽和或不飽和的烴基;禾口m為1或2 ;其中兩親性酯選擇性地膠凝疏水性液相;和(b)將膠凝的疏水性液相與含水相分離。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法,其中在疏水性液相和含水相的界面處將所述兩親性酯與疏水性液相接觸。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法,其中將所述兩親性酯溶解于與水可混溶的溶劑中。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法,其中所述溶劑選自由甲醇,乙醇,丙醇,異丙醇,叔丁醇,二氧六環(huán),二甲基甲酰胺(DMF),二甲基亞砜(DMSO),丙酮,四氫呋喃(THF)和乙腈組成的組。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法,其中所述溶劑為甲乙酮。
21.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法,其中將所述兩親性酯溶解于具有值至少為300—1的分配系數(shù)P的溶劑中,其中P =疏水性液相中的溶解度(v/v)/含水相中的溶解度(v/V)
22.一種用于從第一原油相和含水相的第一混合物中分離原油和水的方法,所述方法包括(a)將第一混合物與有效量的分子式為R0[C(0)R1LW兩親性酯接觸,其中 RO-代表糖醇、單糖或二糖部分;R1獨(dú)立代表碳原子最低為2個(gè),最高為20個(gè)的支鏈或無支鏈的、飽和或不飽和的烴基;禾口m為1或2 ;其中兩親性酯選擇性地膠凝所述第一原油相;和(b)將膠凝的所述第一原油相與所述含水相分離。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法,其中在所述第一原油相和所述含水相的界面處將所述兩親性酯加入所述第一混合物中。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法,其中將所述兩親性酯溶解于與水可混溶的溶劑中。
25.根據(jù)權(quán)利要求M所述的方法,其中所述溶劑選自由甲醇,乙醇,丙醇,異丙醇,叔丁醇,二氧六環(huán),二甲基甲酰胺(DMF),二甲基亞砜(DMSO),丙酮,四氫呋喃(THF)和乙腈組成的組。
26.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法,其中在環(huán)境溫度下將所述兩親性酯加入所述第一混合物中。
27.根據(jù)權(quán)利要求M所述的方法,其中所述溶劑中所述兩親性酯的濃度為飽和度的 50%至飽和度的100%。
28.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法,其中所述含水相為酸性或堿性;或包括鹽或洗滌劑。
29.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法,其中所述含水相為海水。
30.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法,其中所述含水相為河水。
31.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法,進(jìn)一步包括通過蒸餾將所述兩親性酯和所述原油從 (b)部分中已分離的膠凝的第一原油相中分離。
32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的方法,進(jìn)一步包括從所述膠凝的第一原油相中回收所述原油。
33.根據(jù)權(quán)利要求31所述的方法,進(jìn)一步包括從所述膠凝的第一原油相中回收所述兩親性酯。
34.根據(jù)權(quán)利要求33所述的方法,進(jìn)一步包括(c)將第二原油相和含水相的第二混合物與有效量的通過蒸餾從所述膠凝的第一原油相中回收的所述兩親性酯接觸,其中回收的所述兩親性酯選擇性地膠凝第二原油相;和(d)從含水相中分離膠凝的第二原油相。
35.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法,進(jìn)一步包括通過酶介導(dǎo)的凝膠降解從(b)部分中已分離的膠凝的第一原油相中回收所述原油。
36.根據(jù)權(quán)利要求35所述的方法,其中在所述酶介導(dǎo)的凝膠降解中所使用的酶為水解酶。
37.根據(jù)權(quán)利要求35所述的方法,其中在環(huán)境溫度下進(jìn)行酶介導(dǎo)的凝膠降解。
38.一種用于使液態(tài)甘油酯成形的方法,包括將甘油酯與有效量的分子式為R0[C(0)R1IW兩親性酯接觸,其中RO-代表糖醇、單糖或二糖部分;R1獨(dú)立代表碳原子最低為2個(gè),最高為20個(gè)的支鏈或無支鏈的、飽和或不飽和的烴基;禾口m為1或2。
39.根據(jù)權(quán)利要求38所述的使液態(tài)甘油酯成形的方法,其中液態(tài)甘油酯為植物油。
40.根據(jù)權(quán)利要求38所述的使液態(tài)甘油酯成形的方法,其中所述方法在溫度為約20°C 至約150°C下發(fā)生。
41.一種包封一種或多種藥物活性成分的方法,包括將一種或多種藥物活性成分和疏水性液體與有效量的分子式為ROtC^)! 1^的兩親性酯接觸,其中RO-代表糖醇、單糖或二糖部分;R1獨(dú)立代表碳原子最低為2個(gè),最高為20個(gè)的支鏈或無支鏈的、飽和或不飽和的烴基;禾口m代表1或2。
42.根據(jù)權(quán)利要求41所述的方法,其中所述糖醇為甘露醇或山梨醇。
43.根據(jù)權(quán)利要求41所述的方法,其中R1為具有七個(gè)碳原子的無支鏈的飽和烴基。
44.根據(jù)權(quán)利要求41所述的方法,其中所述疏水性液體為脂肪酸或甘油酯。
45.根據(jù)權(quán)利要求41所述的方法,其中所述疏水性液體選自由植物油,魚油,昆蟲信息素,或精油組成的組。
46.根據(jù)權(quán)利要求45所述的方法,其中所述疏水性液體為植物油。
47.根據(jù)權(quán)利要求46所述的方法,其中在溫度為約20°C至約150°C下實(shí)施所述方法。
48.根據(jù)權(quán)利要求41所述的方法,其中m為2。
49.根據(jù)權(quán)利要求47所述的方法,其中所述方法在環(huán)境溫度下發(fā)生。
50.一種制備水包油乳液的方法,包括將含水相、油成分、和分子式為ROtC^)! 1、的兩親性酯混合直到微乳形成,其中所述油成分包括疏水性液體; RO-代表糖醇、單糖或二糖部分;R1獨(dú)立代表碳原子最低為2個(gè),最高為20個(gè)的支鏈或無支鏈的、飽和或不飽和的烴基;禾口m為1或2。
51.根據(jù)權(quán)利要求50所述的方法,其中所述糖醇為甘露醇或山梨醇。
52.根據(jù)權(quán)利要求50所述的方法,其中R1代表具有七個(gè)碳原子的飽和的無支鏈的烴基。
53.根據(jù)權(quán)利要求50所述的方法,其中所述疏水性液體為脂肪酸或甘油酯。
54.根據(jù)權(quán)利要求50所述的方法,其中疏水性液體選自由植物油、魚油、昆蟲信息素或精油組成的組。
55.根據(jù)權(quán)利要求M所述的方法,其中所述疏水性液體為植物油。
56.根據(jù)權(quán)利要求55所述的方法,其中在溫度為約20°C至約150°C下實(shí)施所述方法。
57.根據(jù)權(quán)利要求50所述的方法,其中m為2。
58.根據(jù)權(quán)利要求56所述的方法,其中所述方法在環(huán)境溫度下發(fā)生。
59.一種運(yùn)輸燃料或原油餾分的方法,包括將燃料或原油餾分與有效量的分子式為 RO[C(O)R1Jffl的兩親性酯接觸以形成凝膠,其中RO-代表糖醇、單糖或二糖部分;R1獨(dú)立代表碳原子最低為2個(gè),最高為20個(gè)的支鏈或無支鏈的、飽和或不飽和的烴基;禾口m為1或2 ;和運(yùn)輸所膠凝的燃料或原油餾分。
60.根據(jù)權(quán)利要求59所述的方法,其中所述糖醇為甘露醇或山梨醇。
61.根據(jù)權(quán)利要求59所述的方法,其中R1代表具有七個(gè)碳原子的飽和的無支鏈的烴基。
62.根據(jù)權(quán)利要求59所述的方法,其中在溫度為約20°C至約150°C下實(shí)施所述方法。
63.根據(jù)權(quán)利要求59所述的方法,其中m為2。
64.根據(jù)權(quán)利要求62所述的方法,其中所述方法在環(huán)境溫度下發(fā)生。
65.根據(jù)權(quán)利要求59所述的方法,其中使用船、火車或卡車運(yùn)輸所膠凝的燃料或原油餾分。
66.一種使疏水性液體增稠的方法,包括將疏水性液體與有效量的分子式為R0[C(0) R1L的兩親性酯接觸,其中RO-代表糖醇、單糖或二糖部分;R1獨(dú)立代表碳原子最低為2個(gè),最高為20個(gè)的支鏈或無支鏈的、飽和或不飽和的烴基。
67.根據(jù)權(quán)利要求66所述的方法,其中RO代表單糖的糖醇部分。
68.根據(jù)權(quán)利要求67所述的方法,其中RO代表6碳糖醇部分。
69.根據(jù)權(quán)利要求68所述的方法,其中所述糖醇為甘露醇或山梨醇。
70.根據(jù)權(quán)利要求66所述的方法,其中RO代表二糖部分。
71.根據(jù)權(quán)利要求66所述的方法,其中所述烴基為飽和的并且無支鏈的。
72.根據(jù)權(quán)利要求66所述的方法,其中m為2。
73.根據(jù)權(quán)利要求66所述的方法,其中R1具有七個(gè)碳原子。
74.根據(jù)權(quán)利要求69所述的方法,其中R1具有七個(gè)碳原子。
75.根據(jù)權(quán)利要求66所述的方法,其中疏水性液體為脂肪酸或甘油酯。
76.根據(jù)權(quán)利要求66所述的方法,其中疏水性液體選自由植物油、魚油、昆蟲信息素、 或精油組成的組。
77.根據(jù)權(quán)利要求76所述的方法,其中所述疏水性液體為植物油。
78.根據(jù)權(quán)利要求75所述的方法,其中在溫度為約20°C至約150°C下實(shí)施所述方法。
79.根據(jù)權(quán)利要求66所述的方法,其中所述疏水性液體為原油。
80.根據(jù)權(quán)利要求79所述的方法,其中所述方法在室溫下發(fā)生。
全文摘要
本發(fā)明涉及使疏水性液體增稠的方法。當(dāng)根據(jù)本發(fā)明使疏水性液體增稠時(shí),液體顯著變稠。優(yōu)選地,疏水性液體變成凝膠。
文檔編號C09K8/58GK102549104SQ201080043376
公開日2012年7月4日 申請日期2010年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月29日
發(fā)明者喬治·約翰, 斯瓦普尼爾·R·賈德哈夫, 普拉韋恩·庫馬爾·韋穆拉 申請人:紐約城市大學(xué)研究基金會(huì)