天然活性物质是中等分子量的化合物,其结构复杂且含多官能团。部分天然活性物质分子结构兼具疏水基团和极性基团且分子间作用强,因而水溶性和油溶性均较差；且在植物中同时与结构、性质相近的同系物共存,此类疏水疏油天然活性同系物分离难度较大。现有分离方法如吸附层析存在溶剂消耗量大、处理量低等不足。本文拟利用离子液体溶解能力强、易于形成液.液两相体系等优点,建立离子液体萃取分离疏水疏油天然活性同系物的新方法。 采用真实溶剂似导体屏蔽(COSMO-RS)模型预测了典型疏水疏油天然活性物质在464种离子液体和58种分子溶剂中的溶解特性,基于溶剂化相互作用参数,研究了天然活性物质/离子液体分子结构.相互作用.溶解度之间的关系,探讨了离子液体分离天然活性同系物的分子识别机理。结果表明,天然活性物质与离子液体间存在较强的多重相互作用,其溶解度一般随氢键相互作用的增强而提高；离子液体可通过氢键作用选择性识别羟基结构差异、通过misfit相互作用选择性识别碳碳双键结构差异,实现同系物的选择性分离。 构建了新型低互溶度的离子液体.水-乙酸乙酯液.液两相体系,该两相体系以乙酸乙酯为有机相,对疏水疏油天然活性物质具有较高溶解度。研究了两相体系的液.液相平衡及物化性质,考察了离子液体的阴阳离子结构及功能基团种类、离子液体配比、温度等因素对相平衡的影响,研究表明,具有较强水合能力的离子液体可显著降低两相体系的互溶度。随离子液体浓度增加,离子液体相的偶极/可极化率减弱、氢键碱性增强。 将构建的离子液体.水.乙酸乙酯两相体系用于典型疏水疏油天然活性同系物大豆异黄酮苷元(黄酮类／酚羟基差异)、银杏内酯(萜类／醇羟基差异)和辣椒碱(生物碱／双键差异)的分离,研究了离子液体的结构与分离性能的关系,实现了同系物高效分离。研究表明,大豆异黄酮苷元同系物的分配系数主要受疏水相互作用及氢键相互作用的影响,而分离选择性则主要取决于氢键相互作用,以1.(2-羟乙基).3-甲基咪唑氯盐.水溶液([HOEMIm]Cl/H2O=90/10, mol%)为萃取剂,30℃时,大豆苷元和黄豆黄素对染料木素的分离选择性可达7.7和7.1。银杏内酯同系物的分配系数以及银杏内酯C(GC)对银杏内酯B(GB)的分离选择性在整体上皆随离子液体.水混合物氢键碱性的增强而升高,而银杏内酯A(GA)对银杏内酯B(GB)的分离选择性则受离子液体.水混合物的偶极/可极化率和氢键碱性的共同影响。以N-乙基吡啶溴盐.水溶液([EPy]Br/H2O=12.6/87.4, mol%)为萃取剂,GA/GB、GC/GB的选择性分别达1.7和6.5,且萃取容量较高,原料液处理浓度可达25.4g·L-1,是常规分子溶剂体系的10倍以上。在碳碳双键差异的辣椒碱同系物的分离中,同系物的分离选择性整体上则随萃取剂的偶极/可极化率升高而增加,以N-甲基-N-乙基哌啶溴盐水溶液([PP12]Br/H2O=10/90， mol%)为萃取剂,辣椒碱对二氢辣椒碱的分离选择性可达2.1。在离子液体.水.乙酸乙酯两相体系中,作为稀释剂的水可与离子液体产生协同萃取效应,不仅可降低离子液体用量和体系的粘度,同时有利于获得适宜的分配系数和较高的分离选择性。 在萃取平衡研究的基础上,研究了多级分馏萃取过程的可行性,考察了离子液体的循环使用性能。研究表明,采用分馏萃取技术,在优化的条件下,仅需8个理论级,目标异黄酮单体染料木素的纯度从21.6%提高至96.3%,回收率为91.6%；目标银杏内酯B的相对纯度达91.86%。建立了基于稀释剂摆动效应的高效反萃和离子液体循环利用方法,离子液体循环使用5次后分离性能基本不变。以银杏内酯分离为例,与传统色谱分离相比,离子液体萃取法溶剂消耗可降低90%以上。因此该方法具有选择性高、萃取容量大、消耗低、适用体系广等特点。