一种去除富勒烯固体中残留溶剂的方法技术

本发明专利技术实施例涉及一种去除富勒烯固体中残留溶剂的方法，包括如下步骤：将残留有机溶剂的富勒烯固体置于超临界流体中干燥，能够将富勒烯中残留的有机溶剂降低至制药行业标准以下，同时在干燥过程中不会影响富勒烯纯度。该方法操作简单、可行性强，高效、快速，适应于大规模制备高纯度富勒烯。

A method of removing residual solvent in fullerene solid

【技术实现步骤摘要】
一种去除富勒烯固体中残留溶剂的方法
本专利技术涉及富勒烯领域，进一步涉及一种去除富勒烯固体中残留溶剂的方法。
技术介绍
富勒烯是由不同数目的碳原子组成的具有封闭结构的原子团簇，具有独特的分子结构与理化性质，在肿瘤治疗、放化疗保护、抗氧化损伤、保健等生物医学领域展示了重要的应用前景。医药行业对于原材料中的杂质含量有着极为严苛的要求，其中溶剂残留量是需要重点关注的一类杂质。目前，富勒烯的提取和纯化都需要使用大量的甲苯、邻二甲苯等有机溶剂，这些溶剂与富勒烯碳笼具有类似的共轭结构，从而非常容易残留在富勒烯材料中。残留的有机溶剂会对富勒烯的生物医药应用造成巨大的安全性风险，尽量降低富勒烯中残留的溶剂量成为了亟待解决的关键技术问题。传统方法是通过高温真空干燥来去除富勒烯中残留溶剂，但是在高温下长时间加热富勒烯，容易引起富勒烯的高温变性和溶解度下降的问题，并且干燥效率低，不适合产业化富勒烯除杂工艺。因此，在较低温度下简单、快速地降低富勒烯的溶剂残留并保持其高纯度，适合产业化操作的除去富勒烯固体中溶剂的方法，对于富勒烯在生物医学领域中的应用具有重大价值。
技术实现思路
为解决现有技术中不足，本专利技术提供了一种去除富勒烯固体中残留溶剂的方法，该方法不仅能够简单快速地将富勒烯固体中残留溶剂降至制药行业标准以下，同时在干燥过程中不会影响富勒烯纯度，不会产生新的杂质。该方法操作简单、可行性强、高效、快速，适应于大规模制备高纯度富勒烯。本专利技术是通过下述技术方案实现的：一种去除富勒烯固体中残留溶剂的方法，包括如下步骤：将残留有机溶剂的富勒烯固体置于超临界流体中干燥。所述残留有机溶剂的富勒烯固体置于超临界流体中干燥后，得到的富勒烯固体中的有机溶剂残留量降低至制药行业要求限度以下。所述富勒烯固体可以是空心富勒烯C60固体、C70固体、C76固体、C78固体、C84固体中的一种或其混合物，也可以是金属富勒烯M@C82固体、M3N@C80固体(M＝Ce,Pr,Nd,Sm,Eu,Gd,Tb,Dy,Ho,Er,Yb,Lu)中的一种。进一步所述富勒烯固体是C60固体、C70固体、C76固体、C78固体、C84固体中的一种或其混合物。所述富勒烯固体可以是空心富勒烯C60晶体、C70晶体、C76晶体、C78晶体、C84晶体中的一种或其混合物，也可以是金属富勒烯M@C82晶体、M3N@C80晶体(M＝Ce,Pr,Nd,Sm,Eu,Gd,Tb,Dy,Ho,Er,Yb,Lu)中的一种。进一步所述富勒烯固体是C60晶体、C70晶体、C76晶体、C78晶体、C84晶体中的一种或其混合物。所述残留有机溶剂的富勒烯固体是指在制备或者纯化过程得到的富勒烯材料。所述的有机溶剂包括芳香烃、脂肪烃、卤代烃、醇类、醚类、酯类和酮类中的至少一种；可选地，包括苯、氯苯、邻二氯苯、间二氯苯、对二氯苯、二氯苯、三溴甲烷、异丙基苯、1,2,3-三溴丙烷、四氢萘、1,2,4-三甲基苯、萘、1-甲基萘、1-氯萘、甲苯、邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯、二甲苯、二硫化碳、N,N-二甲基甲酰胺、乙醚、二氯甲烷、甲基叔丁基醚、丙酮、氯仿、甲醇、四氢呋喃、异丙基醚、乙酸乙酯、乙醇、乙腈、乙二醇二甲醚、1,2-二氯乙烷、三乙胺、乙二胺、二氧六环、吡啶、二甲基甲酰胺、二甲亚砜、2-吡咯烷酮或石油醚中的至少一种；更进一步优选，所述的有机溶剂为邻二甲苯或甲苯。所述富勒烯固体中甲苯残留量≤230ppm；可选地，所述C60固体中甲苯残留量≤100ppm，所述C70固体中甲苯残留量≤230ppm。所述富勒烯固体中邻二甲苯残留量≤750ppm；可选地，所述C60固体中邻二甲苯残留量≤750ppm，所述C70固体中邻二甲苯残留量≤220ppm。所述超临界流体选自二氧化碳、乙烷、乙烯、丙烷、正戊烷或水中的一种，进一步优选超临界流体为二氧化碳。所述二氧化碳含水量低于0.1％。所述二氧化碳的超临界态需要在一定压力和温度下才能达到完全去除有机溶剂，因此压力和温度的影响是非常重要的。其超临界压力为8-35MPa，进一步可选地为10-30MPa，更进一步可选地为20-25MPa；所述超临界温度为32-100℃，进一步可选地为40-80℃，更进一步可选地为50-60℃。通过优化超临界压力和温度提高富勒烯中残留溶剂在超临界流体中的溶解度，将其从富勒烯中充分夹带出去，同时还可以提供惰性气体保护避免富勒烯产生氧化。所述的干燥需要根据超临界压力、温度以及富勒烯中溶剂残留量确定干燥时间。本专利技术干燥时间直接影响有机溶剂去除是否完全，本专利技术采用干燥滤纸条检测有机溶剂从而确定干燥时间。具体方法为：将干燥滤纸条放置于干燥釜的出气管口，用于监测超临界二氧化碳夹带出的有机溶剂，采用的高纯二氧化碳，含水量低于0.1％，当其夹带了有机溶剂时能够将干燥滤纸条浸湿，从而能够反映出干燥情况，当滤纸条检测不到有机溶剂时，再继续干燥0.5-2h。根据上述本专利技术设定的压力及温度，可选所述步骤中的超临界干燥时间为1-6h，进一步可选为2-4h，更进一步可选为3h。进一步可选，本专利技术的一种去除富勒烯固体中残留溶剂的方法，包括如下步骤：打开超临界样品舟，再将富勒烯固体置于样品舟内，将样品舟放入带加热夹套的干燥釜内，旋紧釜盖，插入测温铂电阻；启动冷水循环泵对增压泵进行预制冷，设定制冷温度为0～10℃，将干燥釜温度设置为32-100℃；缓慢打开液体二氧化碳供气阀门，直至干燥釜内压力稳定2～7MPa后，将供气阀门完全打开；调节变频器增压泵流量约为1-10L/h，通过调节背压阀旋柄将干燥釜内压力稳定为8-35MPa；将干燥滤纸条放置于干燥釜的出气管口，用于监测超临界二氧化碳夹带出的有机溶剂，当滤纸条检测不到有机溶剂时，再继续干燥0.5-2h，从干燥釜内压力稳定到干燥完全需要1-6h；干燥结束后，关闭增压泵、冷水机循环泵、干燥釜加热装置、CO2气瓶的出口阀门和背压阀旋柄，泄放干燥釜内压力，取出干燥的富勒烯粉末。进一步可选，本专利技术的一种去除富勒烯中残留溶剂的方法，包括如下步骤：打开超临界样品舟，将富勒烯固体置于样品舟内，将样品舟上下端均用与富勒烯固体粒径相应目数(100-1500目)的不锈钢滤网封住，将样品舟放入带加热夹套的干燥釜内，旋紧釜盖，插入测温铂电阻；启动冷水循环泵对增压泵进行预制冷，设定制冷温度为5℃，将干燥釜温度设置为50℃；缓慢打开液体二氧化碳供气阀门，直至干燥釜内压力稳定5MPa后，将供气阀门完全打开；调节变频器增压泵流量为5L/h，通过调节背压阀旋柄将干燥釜内压力稳定为20MPa；将干燥滤纸条放置于干燥釜的出气管口，用于监测超临界二氧化碳夹带出的有机溶剂，当滤纸条检测不到有机溶剂时，再继续干燥1h，从干燥釜内压力稳定到干燥完全需要3h；干燥结束后，关闭增压泵、冷水机循环泵、干燥釜加热装置、CO2气瓶的出口阀门和背压阀旋柄，泄放干燥釜内压力至0.1MPa，取出干燥的富勒烯粉末。本专利技术所述的富勒烯固体还包括富勒烯衍生物固体，所述富勒烯衍生物固体本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种去除富勒烯固体中残留溶剂的方法，包括如下步骤：将残留有机溶剂的富勒烯固体置于超临界流体中干燥。/n

【技术特征摘要】
1.一种去除富勒烯固体中残留溶剂的方法，包括如下步骤：将残留有机溶剂的富勒烯固体置于超临界流体中干燥。


2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，将残留有机溶剂的富勒烯固体置于超临界流体中干燥后，得到的富勒烯固体中的有机溶剂残留量降低至制药行业规定的限度值以下。


3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的有机溶剂包括芳香烃、脂肪烃、卤代烃、醇类、醚类、酯类和酮类中的至少一种；可选地，包括苯、氯苯、邻二氯苯、间二氯苯、对二氯苯、二氯苯、三溴甲烷、异丙基苯、1,2,3-三溴丙烷、四氢萘、1,2,4-三甲基苯、萘、1-甲基萘、1-氯萘、甲苯、邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯、二甲苯、二硫化碳、N,N-二甲基甲酰胺、乙醚、二氯甲烷、甲基叔丁基醚、丙酮、氯仿、甲醇、四氢呋喃、异丙基醚、乙酸乙酯、乙醇、乙腈、乙二醇二甲醚、1,2-二氯乙烷、三乙胺、乙二胺、二氧六环、吡啶、二甲基甲酰胺、二甲亚砜、2-吡咯烷酮或石油醚中的至少一种。


4.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述富勒烯固体是空心富勒烯C60固体、C70固体、C76固体、C78固体、C84固体中的一种或其混合物，或是金属富勒烯M@C82固体、M3N@C80固体中的一种，其中：M＝Ce,Pr,Nd,Sm,Eu,Gd,Tb,Dy,Ho,Er,Yb,Lu；可选地，所述富勒烯固体是C60固体、C70固体、C76固体、C78固体、C84固体中的一种或其混合物。


5.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述富勒烯固体是空心富勒烯C60晶体、C70晶体、C76晶体、C78晶体、C84晶体中的一种或其混合物，或是金属富勒烯M@C82晶体、M3N@C80晶体，其中：M＝Ce,Pr,Nd,Sm,Eu,Gd,Tb,Dy,Ho,Er,Yb,Lu中的一种；可选地，所述富勒烯固体是C60晶体、C70晶体、C76晶体、C78晶体、C84晶体中的一种或其混合物。


6.如权利要求1所述的方法，其特征在：所述富勒烯固体中甲苯残留量≤230ppm，可选地，所述C60固体中甲苯残留量≤100ppm，所述C70固体中甲苯残留量≤230ppm。


7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述富勒烯固体中邻二甲苯残留量≤750ppm；可选地，所述C60固体中邻二甲苯残留量≤750ppm，所述C70固体中邻二甲苯残留量≤220ppm。


8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述超临界流体选自二氧化碳、乙烷、乙烯、丙烷、正戊烷或水中的一种；可选地超临界流体为二氧化碳；进一步可选地超临界流...

【专利技术属性】
技术研发人员：王春儒，李杰，武万里，牛琦峰，
申请(专利权)人：中国科学院化学研究所，北京福纳康生物技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11