[发明专利]一种手性物质掺杂的聚偏氟乙烯共混超滤膜及其制备和应用

说明书

本发明公开了一种手性物质掺杂的聚偏氟乙烯共混超滤膜及其制备和应用，制备包括：(1)将β‑环糊精和乙酸纤维素溶解于N,N‑二甲基二酰胺和丙酮的混合溶液中，水浴中搅拌均匀，超声后静置脱气泡后得到溶液A；将聚偏氟乙烯粉末和聚乙二醇溶解于N,N‑二甲基乙酰胺中，水浴中搅拌均匀，而后超声后得到溶液B；(2)将溶液A和溶液B在超声作用下混合，并升温至55～65℃均匀共混且充分反应，得到铸膜液；(3)将所得铸膜液均匀涂布于位于玻璃平板上的基膜表面，成复合膜；经脱膜、干燥后得手性物质掺杂的聚偏氟乙烯共混超滤膜。该法合成工艺简单，加入β‑环糊精在乙酸纤维素中构成手性结构并引入大量手性位点，而后再与稳定性高的聚偏氟乙烯共混即得。

技术领域

本发明涉及对映体分离和膜分离技术领域，具体涉及一种手性物质掺杂的聚偏氟乙烯共混超滤膜的制备及其在色氨酸对映体分离中的应用。

背景技术

随着药物合成技术的快速发展，具有光学活性的手性药物在医药、卫生领域中的应用日益增加，目前市场上使用的药物有近一半是手性药物，但手性药物大多是以外消旋体方式给药的，其对映体往往不具有药性，甚至还有较大的毒性。如氨基酸在实际的应用过程中，只有L-型氨基酸才能被利用，而摄入过量的D-型氨基酸则会引起中毒。因此手性药物的高效分离是目前药物研究中热点，也是药物生产中亟待解决的难题之一。

色谱法是目前对映体分离最主要方法，但该方法需要柱前衍生化，不仅费时，还可能使物质消旋化失去药性。其它的对映体分离方法还有结晶法、化学拆分法、酶拆分法等，但这些方法的分离效率都比较低，要消耗一种对映体；另外，化学拆分法还存在化学试剂难以回收，酶拆分法存在酶制剂不易获得等问题。膜分离技术在手性药物拆分中的应用已引起人们的极大关注。一些学者认为新型的膜分离技术是最有可能实现工业化的对映体药物拆分方法。

近年来，关于手性拆分膜及其对映体分离方面的研究日益增多，手性拆分膜分液膜和固膜两类。液膜的优点是通量大、选择性好，但主要缺点是稳定性差、使用寿命短。相对于液膜而言，固膜在稳定性方面已经达到了工业化生产的要求，但使用的膜基材往往不具有手性选择性、或手性选择性不高，需通过加入手性选择剂，也就是通过杂化来改善手性拆分膜的选择性。在外加的手性选择剂与膜基材的结合力较弱时，改性后的膜在使用过程中手性选择剂易流失，影响其稳定性及使用寿命；而当结合力较强时，会导致手性位点的失活。因此要提高手性固膜的分离性能和稳定性，膜中手性位点的数目其关键因素。

发明内容

本发明提供了一种手性物质掺杂的聚偏氟乙烯共混超滤膜的溶液共混制备法，该法合成工艺简单，加入β-环糊精在乙酸纤维素中构成手性结构并引入大量手性位点，而后再将该手性复合材料与稳定性高的聚偏氟乙烯共混得到共混超滤膜。该共混超滤膜中的手性结构及其含量均可控。本发明制备得到的具有手性结构的纳滤复合膜可以对色氨酸对映体进行有效的拆分，通过改变反应条件参数或β-环糊精的加入量即可有效调控超滤复合膜对色氨酸对映体的分离效率。

一种手性物质掺杂的聚偏氟乙烯共混超滤膜的制备方法，包括如下步骤：

(1)将β-环糊精和乙酸纤维素溶解于N,N-二甲基二酰胺和丙酮的混合溶液中，水浴中搅拌均匀，超声后静置脱气泡后得到溶液A；将聚偏氟乙烯粉末和聚乙二醇溶解于N,N-二甲基乙酰胺中，水浴中搅拌均匀，而后超声后得到溶液B；

(2)将溶液A和溶液B在超声作用下混合，并升温至55～65℃均匀共混且充分反应，得到铸膜液；

(3)将所得铸膜液均匀涂布于位于玻璃平板上的基膜表面，成复合膜；经脱膜、干燥后得手性物质掺杂的聚偏氟乙烯共混超滤膜。

本发明以化学稳定和热稳定性能都非常高的聚偏氟乙烯作为膜材料组分，选择富含手性位点的乙酸纤维素和具有手性空间结构、且有较多手性位点的β-环糊精两种材料作为手性物质掺杂材料，通过溶液共混法制备手性物质掺杂的聚偏氟乙烯共混超滤膜，并将其用于色氨酸对映体的超滤分离过程。