金属有机框架材料在龙脑/异龙脑混合物中的吸附分离应用制造技术

金属有机框架材料在龙脑/异龙脑混合物中的吸附分离应用，属于吸附分离技术领域。通过首次采用金属有机框架材料(MOFs)作为吸附分离材料，对龙脑/异龙脑混合物溶液进行吸附分离应用，结果表明该类材料对龙脑具有较高的吸附容量和良好的选择性。在经过多级分离提纯工艺后，能获得纯度不低于96％的龙脑产品。该类材料对龙脑/异龙脑混合物的分离具有巨大的应用潜力。用潜力。

【技术实现步骤摘要】
金属有机框架材料在龙脑/异龙脑混合物中的吸附分离应用


[0001]本专利技术属于吸附分离
，技术涉及金属有机框架材料 (Metal
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organic frameworks,MOFs)在龙脑/异龙脑混合物中的吸附分离应用，特征是从该类材料中筛选出具有高吸附量和良好选择性的吸附分离材料，从而实现龙脑的纯化精制。

技术介绍

[0002]在制药工业中，从粗合成的混合物或天然产物中分离和纯化药物分子是一个十分关键的过程。药物的杂质含量过高会影响其药效学、药代动力学和毒理学特征。简单的重结晶技术并不能总是成功地生产出高纯度的药物，而更先进的技术，如精馏、超临界二氧化碳萃取、反相高效液相色谱等，往往具有能耗高、成本高、工艺复杂等缺点。吸附分离技术因其操作简单、成本低和能耗低等优点，被广泛应用于药物的分离和纯化。针对待分离的混合物体系，合成和筛选出性能优异的吸附剂材料十分关键。金属有机框架材料(Metal
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organicframeworks,MOFs)是一类由金属离子或金属簇与有机配体通过配位键相连的晶态多孔材料。该材料凭借较高的孔隙率、极大的比表面积、开放的金属位点和结构与功能的可调控性和多样性，在多相催化、气体储存与分离、污染物检测与去除等领域具有巨大的潜在应用价值。
[0003]龙脑(Borneol，C
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O)作为一种植物萜烯，在中国已有两千多年的应用历史，也是历史上最早使用的天然有机化学成分药物之一。在国家级保密配方的药品中，就有五种含有龙脑，分别为云南白药、安宫牛黄丸、华佗再造丸、六神丸和麝香保心丸。研究表明，龙脑能够作为透皮吸收促进剂或口服脑靶向增强剂使用，引导活性药物分子通过生物屏障，从而进入到目标器官或组织中。早期，龙脑主要从龙脑香科植物或樟树中提取，面临着与樟脑分离的难题，但由于全球企业对龙脑香樟树的过度开采，导致该树木已成为了珍惜濒危的保护植物，龙脑的天然提取来源受到了急速的缩减。随着市场需求的增加，科学家们开始开发人工合成路线，但合成收率低，且常伴有异龙脑等副产物，增加了后期的纯化和精制难度。异龙脑(Isoborneol，C
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O) 是龙脑的非对映异构体，由于其结构与龙脑相似，物化性质相近，使得二者的分离十分困难。因此，从龙脑/异龙脑混合物中分离纯化龙脑的任务迫在眉睫，且意义重大。龙脑和异龙脑的成功分离，将能缓解市场对高纯度龙脑的需求，为今后的医药发展提供可靠的药物来源。
[0004]本专利技术基于吸附分离技术，选用金属有机框架材料(Metal
–ꢀ
organic frameworks,MOFs)作为吸附剂，获得了该类材料对龙脑/异龙脑混合物的吸附分离性能。与常规吸附剂相比，该类材料具有较高的吸附量和良好的选择性，在龙脑/异龙脑混合物分离中具有巨大的应用潜力。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于从金属有机框架材料(MOFs)中筛选出具有高吸附量和良好选择性的MOFs材料，并将其应用于龙脑/异龙脑混合物的吸附分离，获得纯度在95％以上的龙
脑产品。
[0006]本专利技术通过以下技术方案来实现：
[0007]本专利技术公开的金属有机框架材料(MOFs)在龙脑/异龙脑混合物中的吸附分离应用，通过将一定质量的MOFs材料加入到龙脑/异龙脑混合物溶液中，进行分离，获得龙脑产品。
[0008]进一步通过改变混合物溶液中的溶剂、分离的时间、分离的温度等吸附分离条件，获得该类材料在相应分离条件下的龙脑和异龙脑的吸附量，获得更好的选择性。
[0009]优选地，该金属有机框架材料(MOFs)选自UiO
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66、UiO
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NH2、 UiO
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F4、UiO
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66
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SO3H、UiO
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66
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OH、UiO
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66
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(OH)2、MIL
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53(Al)、 MIP
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206、ZIF
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8、MIP
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202、Cu(mal)(bpy)。
[0010]优选地，进行吸附分离操作时，所选用的溶剂为环己烷；
[0011]优选地，进行吸附分离操作的时间为0～10min且不为0；
[0012]优选地，进行吸附分离操作的温度为25℃～40℃；
[0013]采用多次多级吸附分离，即通过改变MOFs材料、温度、时间、龙脑和异龙脑混合物的质量比等分离条件，获得多级分离提纯工艺中，每一级分离提纯上一级分离后的龙脑产品；用乙醇溶剂对吸附龙脑产品的MOFs材料进行洗脱；
[0014]进一步，金属有机框架材料(MOFs)选用UiO
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F4材料时进行吸附分离操作的温度为25℃～40℃；吸附分离操作的时间为2～10 min；
[0015]优选地，每一级分离提纯操作后的龙脑产品纯度依次增加，纯度范围为68％～96％。即质量比为1：1的龙脑/异龙脑，经过UiO
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F4材料5级分离得到纯度为96％的龙脑，进一步再采用UiO
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(OH)2进行分离可到的100％的龙脑。
[0016]优选地，每一级分离提纯操作中UiO
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F4材料在龙脑/异龙脑混合物中的分离选择性为2.02～3.02。
[0017]本专利技术基于吸附分离技术，采用金属有机框架材料(MOFs)，分离龙脑/异龙脑混合物体系，且表现出较高的吸附量和良好的分离选择性。在多级分离提纯工艺后，能获得纯度为95％以上的龙脑产品。
附图说明
[0018]图1为本专利技术中十一种金属有机框架材料(MOFs)与三种常规吸附剂在环己烷溶剂中对龙脑/异龙脑混合物的吸附分离结果；
[0019]图2为本专利技术中UiO
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F4材料在25℃和40℃下对龙脑/异龙脑混合物的吸附动力学；
[0020]图3为本专利技术中UiO
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F4材料在25℃下对龙脑/异龙脑混合物的五级分离提纯结果。
具体实施方式
[0021]下面结合实施例对本专利技术作进一步详细说明，但本专利技术并不限于以下实施例。
[0022]注：本专利技术所用的主要化学原料均为市售，十一种金属有机框架材料均为实验室自制，三种常规材料如大孔吸附树脂NKA
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9、分子筛13X、活性炭(AC)均为市售，龙脑/异龙脑混合物溶液为实验室自配，所用化学溶剂均为市售色谱级商品。
[0023]本专利技术中所使用的金属有机框架材料(MOFs)如UiO
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.金属有机框架材料(MOFs)在龙脑/异龙脑混合物中的吸附分离应用，将一定质量的MOFs材料加入到龙脑/异龙脑混合物溶液中，进行分离，获得龙脑产品。2.按照权利要求1所述的应用，通过改变混合物溶液中的溶剂、分离的时间、分离的温度等吸附分离条件，获得该类材料在相应分离条件下的龙脑和异龙脑的吸附量，获得更好的选择性。3.按照权利要求1所述的应用，金属有机框架材料(MOFs)选自UiO
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66、UiO
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NH2、UiO
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F4、UiO
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SO3H、UiO
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OH、UiO
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(OH)2、MIL
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53(Al)、MIP
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206、ZIF
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8、MIP
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202、Cu(mal)(bpy)。4.按照权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：李建荣，陆慕瑶，张鑫，谢亚勃，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：