本發(fā)明屬于手性拆分的技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種十二?；?β-環(huán)糊精的制備方法和用于色氨酸手性拆分的聚砜膜的制備方法。

背景技術(shù)：

膜技術(shù)拆分法是利用膜內(nèi)或膜外所含有的特定分離功能位點(diǎn)來(lái)拆分混旋混合物的。膜技術(shù)拆分法具有能耗低、操作簡(jiǎn)單、批處理量大、易連續(xù)操作、易工業(yè)放大、裝置設(shè)計(jì)與系統(tǒng)應(yīng)用靈活、大多數(shù)情況下是室溫操作等優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)膜的形態(tài)將膜技術(shù)拆分法分為液膜拆分和固膜拆分兩種。手性液膜存在一個(gè)難以克服的共同缺點(diǎn)，即穩(wěn)定性較差，其工業(yè)應(yīng)用一直受到很大限制。手性拆分固膜穩(wěn)定性較好，因而成為膜法手性拆分的重點(diǎn)研究方向。手性固膜按膜材特性和制備工藝分為本體固膜、改性固膜、分子印跡固膜三類。本體固膜的膜材少，使用面窄。分子印跡膜專一性較強(qiáng)，每種分子印跡膜只能拆分一種手性物質(zhì)，制備過程復(fù)雜。而改性固膜的可設(shè)計(jì)性好，分離效率高，使用面廣，成為手性拆分固膜的重點(diǎn)研究方向。蘇彩蓮等以氧化鋁陶瓷膜為鈍化支撐，β-cd為手性選擇劑的固體膜，拆分對(duì)象為d,l,-苯丙氨酸，將d-苯丙氨酸和l-苯丙氨酸分別經(jīng)膜過濾后利用uv判斷其對(duì)兩構(gòu)型截留差異初步判定所制備的膜對(duì)苯丙氨酸具有拆分作用(蘇彩蓮，戴榮繼，佟斌.環(huán)糊精修飾陶瓷管膜拆分氨基酸對(duì)映體.第二屆膜科學(xué)與技術(shù)報(bào)告會(huì)會(huì)議論文.2005,09)；戴榮繼等以β-環(huán)糊精為手性選擇劑，陶瓷膜為基膜材料，環(huán)氧氯丙烷為交聯(lián)劑，拆分1-甲基-6,7-二羥基-1,2,3,4,-四氫異喹啉所制備的膜隨滲透時(shí)間的延長(zhǎng)，手性識(shí)別能力逐漸下降，約9h后才達(dá)到平衡，通過一個(gè)膜單元的滲透實(shí)驗(yàn)，使r-salsolinol相對(duì)s-salsolinol的比例由原來(lái)的0.87變?yōu)?.55(戴榮繼，蘇彩蓮，武海燕，鄧玉林.β-環(huán)糊精手性膜分離1-甲基-6,7-二羥基-1,2,3,4,-四氫異喹啉.2008，06；北京理工大學(xué)學(xué)報(bào))。劉深等以β-cd為手性選擇劑，分別采用乙酸纖維素(ca)和海藻酸鈉(sa)為基膜材料，通過共混法制備ca/β-cd、sa/β-cd手性膜。用α-cd、芐基環(huán)糊精、對(duì)甲基苯磺酸環(huán)糊精、環(huán)糊精水溶性低聚物和2,4-二甲基β-cd與乙酸纖維素共混得到手性分離膜，色氨酸對(duì)映體分離率分別為6.57％、7.58％、7.85％、8.02％、8.59％，苯丙氨酸對(duì)映體的分離率分別為7.68％、9.33％、9.07％、9.57％、9.85％。通過ca與β-cd反應(yīng)得到化學(xué)交聯(lián)膜，對(duì)色氨酸和苯丙氨酸進(jìn)行了拆分，其結(jié)果顯示：ca與β-cd化學(xué)交聯(lián)膜對(duì)色氨酸和苯丙氨酸的最大分離率分別達(dá)到9.9％和10.9％。(劉深，金志敏，吳禮光；基于β-環(huán)糊精手性膜的制備及其對(duì)色氨酸、苯丙氨酸對(duì)映體的拆分碩士論文，浙江工業(yè)大學(xué)；2013年06月)?，F(xiàn)有的拆分劑存在制備成本高、條件苛刻等難題，一直制約著拆分領(lǐng)域的快速發(fā)展。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

1.要解決的問題

針對(duì)現(xiàn)有的十二酰基-β-環(huán)糊精提純方法存在成本高、毒性大以及色氨酸手性拆分膜制備繁瑣的問題，本發(fā)明的目的之一是提供一種十二?；?β-環(huán)糊精的制備方法，手性拆分劑十二?；?β-環(huán)糊精的制備，提純環(huán)節(jié)是其關(guān)鍵步驟，依據(jù)文獻(xiàn)方法采用正己烷提純，不但成本較高、毒性較大，而且產(chǎn)率較低。本發(fā)明通過旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去溶劑吡啶和十二酰氯后，采用100℃水除去未反應(yīng)的β-環(huán)糊精和吡啶鹽酸鹽，克服了上述提純方法的缺點(diǎn)。

本發(fā)明的另一目的是提供一種用于色氨酸手性拆分的聚砜膜的制備方法，以十二?；?β-環(huán)糊精作為手性拆分劑，聚砜為基膜材料，制備成本低廉、制備過程簡(jiǎn)單、拆分對(duì)象廣泛的手性拆分固膜。

2.技術(shù)方案

為了解決上述問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下：

一種十二?；?β-環(huán)糊精的制備方法，包括以下步驟：

(1)將β-環(huán)糊精加入至無(wú)水吡啶中，β-環(huán)糊精的加入質(zhì)量與無(wú)水吡啶的體積比為(3-8)g：(50-300)ml；

(2)待β-環(huán)糊精全部溶解后，逐滴加入十二酰氯，加入量與β-環(huán)糊精的摩爾比為(6-8)：1；

(3)上述混合溶液在室溫條件下震蕩反應(yīng)40-80h；

(4)反應(yīng)結(jié)束后，將反應(yīng)液在60-80℃減壓蒸干，獲得反應(yīng)產(chǎn)物粗品

(5)在反應(yīng)粗品中加入水，粗品的質(zhì)量與水的體積比為(5-10)g:(50-300)ml，在70-100℃攪拌5-20min，過濾，得反應(yīng)產(chǎn)物，將反應(yīng)產(chǎn)物在15-50℃條件下真空干燥至恒重，即得十二?；?β-環(huán)糊精。

更進(jìn)一步地，所述的步驟(1)中加入的β-環(huán)糊精為干燥的重結(jié)晶β-環(huán)糊精。

更進(jìn)一步地，所述的步驟(5)中在反應(yīng)粗品中加入水50-300ml之后在100℃攪拌20min。

一種用于色氨酸手性拆分的聚砜膜的制備方法，包括如下步驟：

(1)在攪拌條件下，將10-30％的psf與十二?；?β-環(huán)糊精混合物(psf與十二酰基-β-環(huán)糊精的質(zhì)量比為(3-7)：1)、5-15％peg400、62-90％dmac在30-70℃加熱攪拌3-8小時(shí)，使聚合物充分溶脹成透明均一的鑄膜液；

(2)將鑄膜液靜置脫泡15-30小時(shí)，將鑄膜液制成所述的聚砜膜；

更進(jìn)一步地，所述步驟(2)中制成聚砜膜的具體方法為：在玻璃板上均勻刮制成膜，立即浸入到凝固浴水中，膜脫落后在水中浸泡15-30小時(shí)，每隔3-8小時(shí)換一次水，然后將膜置于水中在1-5℃的條件下放置備用。

更進(jìn)一步地，制成的聚砜膜的厚度為205μm。

一種用于色氨酸手性拆分的聚砜膜，采用上述的方法制備得到。

3.有益效果

相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果為：

(1)本發(fā)明通過旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去十二?；?β-環(huán)糊精制備過程中的溶劑吡啶和十二酰氯后，采用100℃水除去未反應(yīng)的β-環(huán)糊精和吡啶鹽酸鹽，克服了現(xiàn)有的提純方法存在成本較高、毒性較大的缺點(diǎn)；

(2)本發(fā)明以十二?；?β-環(huán)糊精作為手性拆分劑，聚砜為基膜材料，制備成本低廉、制備過程簡(jiǎn)單、拆分對(duì)象廣泛的手性拆分固膜；

(3)本發(fā)明所制備的手性拆分固膜可以對(duì)色氨酸對(duì)映體進(jìn)行完全的拆分，并且在膜拆分的過程中受環(huán)境的影響較小，穩(wěn)定性良好。

附圖說明

圖1為本發(fā)明聚砜膜橫截面電鏡圖；

圖2為本發(fā)明中十二?；?β-環(huán)糊精聚砜共混膜橫截面電鏡圖；

圖3為本發(fā)明中制備的聚砜膜的拆分穩(wěn)定性圖；

圖4為本發(fā)明中不同層數(shù)聚砜膜的對(duì)應(yīng)的拆分效果圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步進(jìn)行描述。

實(shí)施例1

首先通過以下步驟制備十二?；?β-環(huán)糊精聚砜膜，然后通過已驗(yàn)證的待拆分手性物質(zhì)的hplc方法檢測(cè)經(jīng)手性膜過濾的濾液中兩種構(gòu)型的濃度比來(lái)評(píng)價(jià)其拆分性能。

十二?；?β-環(huán)糊精的合成：

在磁力攪拌條件下，將干燥的重結(jié)晶β-環(huán)糊精(5.675g，5mmol)緩慢加入至無(wú)水吡啶(100ml)中。待β-環(huán)糊精全部溶解后，逐滴加入一定質(zhì)量的十二酰氯(mβ-環(huán)糊精：m十二酰氯＝1:7)。上述混合溶液在室溫條件下震蕩反應(yīng)65h。反應(yīng)結(jié)束后，將反應(yīng)液在旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中70℃減壓蒸干，獲得反應(yīng)產(chǎn)物粗品。在反應(yīng)粗品中加入100ml水，在100℃磁力攪拌10min，過濾，得反應(yīng)產(chǎn)物。將反應(yīng)產(chǎn)物在真空干燥箱中30℃干燥至恒重，即得十二?；?-β-環(huán)糊精。

十二?；?β-環(huán)糊精聚砜手性膜的制備：

在電動(dòng)攪拌條件下，將15％(11.5％psf+3.5％十二?；?β-環(huán)糊精)、8％peg400、77％dmac加入燒杯中，在50℃加熱攪拌7h，使聚合物充分溶脹，溶成透明均一鑄膜液。待聚合物溶解后，將鑄膜液靜置脫泡24h。用自制的刮膜器在玻璃板上均勻刮制成一定厚度的膜，刮膜的厚度通過刮棒上纏繞均勻的銅絲直徑(205μm)來(lái)控制，立即浸入到凝固浴水中，膜脫落后在水中浸泡24h，每隔5h換一次水，以除盡其中的溶劑和添加劑，然后將膜置于水中在2℃的冰箱中放置備用。

性能表征：

通過掃描電鏡觀察聚砜膜橫切面和十二?；?β-環(huán)糊精聚砜共混膜的橫切面。不同放大倍數(shù)下膜的電鏡照片見圖1和圖2，圖1中的三張電鏡照片從左至右，放大倍數(shù)依次為5000倍、1000倍和500倍。圖2中的三張電鏡照片從左至右，放大倍數(shù)依次為5000倍、1000倍和200倍。聚砜膜由表層致密層和下層孔結(jié)構(gòu)組成。添加十二?；?β-環(huán)糊精后膜孔結(jié)構(gòu)更加均勻且明顯分成3層，孔壁上出現(xiàn)明顯的十二?；?β-環(huán)糊精均勻分布。

膜拆分穩(wěn)定性評(píng)價(jià)：

選擇色氨酸原液濃度0.025g/l、過濾流速0.1ml/min、色氨酸溶液ph值6.5、過濾溫度25℃；每次經(jīng)2層手性膜過濾12h，已過濾12層，正在過濾14層，每隔1h換一次收集器收集濾液，hplc法檢測(cè)手性膜在12h內(nèi)的拆分穩(wěn)定性。由圖3可知所制備的兩親性手性膜在12h內(nèi)手性拆分效果穩(wěn)定，rsd＝3.6％。從圖4中可以看出不同層數(shù)的聚砜膜的對(duì)應(yīng)的拆分效果圖。

膜內(nèi)及膜間精密度：

將色氨酸溶液(10ml)在最佳拆分條件下每次經(jīng)3層手性膜過濾，過濾3次，共經(jīng)過9層手性膜。每次試驗(yàn)重復(fù)3次，取平均值。探究所制備的同一張膜內(nèi)及三張不同膜間的拆分精密度。其膜內(nèi)、膜間拆分精密度如下表所示：

表1膜內(nèi)及膜間精密度

實(shí)現(xiàn)色氨酸溶液完全拆分所需膜層數(shù)：

選擇色氨酸原液濃度0.025g/l，72ml、過濾流速0.1ml/min、色氨酸溶液ph值6.5、過濾溫度25，每次經(jīng)2層手性膜過濾，收集濾液經(jīng)hplc法監(jiān)測(cè)拆分效果，實(shí)現(xiàn)色氨酸溶液d-色氨酸、l-色氨酸完全拆分所需膜層數(shù)為20層。

實(shí)施例2

十二?；?β-環(huán)糊精的制備方法，包括以下步驟：

(1)將干燥的重結(jié)晶β-環(huán)糊精(3g，2.64mmol)加入至無(wú)水吡啶(50ml)中；

(2)待β-環(huán)糊精全部溶解后，逐滴加入十二酰氯，(mβ-環(huán)糊精：m十二酰氯＝1:6)；

(3)上述混合溶液在室溫條件下震蕩反應(yīng)40h；

(4)反應(yīng)結(jié)束后，將反應(yīng)液在60℃減壓蒸干，獲得反應(yīng)產(chǎn)物粗品

(5)在反應(yīng)粗品中加入50ml水中，在100℃攪拌20min，過濾，得反應(yīng)產(chǎn)物，將反應(yīng)產(chǎn)物在15℃條件下真空干燥至恒重，即得十二?；?β-環(huán)糊精。

十二?；?β-環(huán)糊精聚砜手性膜的制備方法，包括如下步驟：

(1)在攪拌條件下，將10％(7.5％psf+2.5％十二?；?β-環(huán)糊精)、5％peg400、85％dmac在30℃加熱攪拌8小時(shí)，使聚合物充分溶脹成透明均一的鑄膜液；

(2)將鑄膜液靜置脫泡30小時(shí)，用自制的刮膜器在玻璃板上均勻刮制成一定厚度的膜，刮膜的厚度通過刮棒上纏繞均勻的銅絲直徑(205μm)來(lái)控制，立即浸入到凝固浴水中，膜脫落后在水中浸泡15h，每隔3h換一次水，以除盡其中的溶劑和添加劑，然后將膜置于水中在5℃的冰箱中放置備用。

性能表征：

通過掃描電鏡觀察聚砜膜橫切面和十二?；?β-環(huán)糊精聚砜共混膜的橫切面，結(jié)果基本同實(shí)施例1，聚砜膜由表層致密層和下層孔結(jié)構(gòu)組成。添加十二酰基-β-環(huán)糊精后膜孔結(jié)構(gòu)更加均勻，孔壁上出現(xiàn)明顯的十二?；?β-環(huán)糊精均勻分布。

本實(shí)施例制備的十二酰基-β-環(huán)糊精聚砜共混膜對(duì)色氨酸具有非常穩(wěn)定的拆分性能。

實(shí)施例3

十二酰基-β-環(huán)糊精的制備方法，包括以下步驟：

(1)將干燥的重結(jié)晶β-環(huán)糊精(8g，7mmol)加入至無(wú)水吡啶(100ml)中；

(2)待β-環(huán)糊精全部溶解后，逐滴加入十二酰氯，(mβ-環(huán)糊精：m十二酰氯＝1:8)；

(3)上述混合溶液在室溫條件下震蕩反應(yīng)80h；

(4)反應(yīng)結(jié)束后，將反應(yīng)液在80℃減壓蒸干，獲得反應(yīng)產(chǎn)物粗品

(5)在反應(yīng)粗品中加入300ml水中，在70℃攪拌5min，過濾，得反應(yīng)產(chǎn)物，將反應(yīng)產(chǎn)物在50℃條件下真空干燥至恒重，即得十二?；?β-環(huán)糊精。

十二?；?β-環(huán)糊精聚砜手性膜的制備方法，包括如下步驟：

(1)在攪拌條件下，將28％(18.5％psf+9.5％十二酰基-β-環(huán)糊精)、10％peg400、62％dmac在70℃加熱攪拌3小時(shí)，使聚合物充分溶脹成透明均一的鑄膜液；

(2)將鑄膜液靜置脫泡15小時(shí)，用自制的刮膜器在玻璃板上均勻刮制成一定厚度的膜，刮膜的厚度通過刮棒上纏繞均勻的銅絲直徑(205μm)來(lái)控制，立即浸入到凝固浴水中，膜脫落后在水中浸泡30h，每隔6h換一次水，以除盡其中的溶劑和添加劑，然后將膜置于水中在1℃的冰箱中放置備用。

性能表征：

通過掃描電鏡觀察聚砜膜橫切面和十二酰基-β-環(huán)糊精聚砜共混膜的橫切面，結(jié)果基本同實(shí)施例1，聚砜膜由表層致密層和下層孔結(jié)構(gòu)組成。添加十二酰基-β-環(huán)糊精后膜孔結(jié)構(gòu)更加均勻，孔壁上出現(xiàn)明顯的十二酰基-β-環(huán)糊精均勻分布。

本實(shí)施例制備的十二酰基-β-環(huán)糊精聚砜共混膜對(duì)色氨酸具有非常穩(wěn)定的拆分性能。