一种手性功能化改性MOFs吸附剂及制备与在尼古丁对映体拆分中的应用制造技术

本发明专利技术公开了一种手性功能化改性MOFs吸附剂及制备与在尼古丁对映体拆分中的应用。本发明专利技术在非手性MOF Zr

【技术实现步骤摘要】
一种手性功能化改性MOFs吸附剂及制备与在尼古丁对映体拆分中的应用


[0001]本专利技术属于对映体吸附拆分和化工分离领域，具体涉及一种手性功能化改性MOFs吸附剂及制备与在尼古丁对映体拆分中的应用。

技术介绍

[0002]初步临床研究表明，尼古丁是乙酰胆碱受体激动剂，可增强胆碱能系统活力，是治疗认知功能障碍、阿兹海默症、精神分裂症等疾病的潜在药物，且(S)
‑ꢀ
尼古丁的精神活性远高于(R)
‑
尼古丁(Barreto G E,Iarkov A and Moran V E. Beneficial effects of nicotine,cotinine and its metabolites as potential agents forParkinson's disease[J].Frontiers in aging neuroscience,2015,6:340
‑
340.)。目前市场上的(S)
‑
尼古丁主要从天然植物中提取，纯化步骤复杂且难以完全去除有害杂质。此外，其天然来源在世界各国均受到政府管制，因此临床研究仍受到一定限制。相比之下，人工合成尼古丁具有纯度高、副产物少的优点，但产物通常为外消旋体，需进行对映体拆分方可满足临床研究需求。开发高效的尼古丁对映体拆分技术，将为治疗阿兹海默症等精神疾病提供宝贵的高纯度手性药物支持。
[0003]目前拆分尼古丁对映体的方法多采用重结晶法，化学拆分剂为酒石酸系列物，如L
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(
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)
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二苯甲酰酒石酸、L
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(
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)
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二对甲基苯甲酰酒石酸、L
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(
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)
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二对甲氧基苯甲酰酒石酸(CN 111187250 A；CN 111527077 A；CN 111004212 A)。此种方法存在拆分剂单一、溶剂消耗大、蒸发能耗高、操作步骤繁琐等不足。与之相比，基于吸附技术的对映体拆分可在常温常压工况下操作并得到高纯度产物，具有高效节能的优点，而手性吸附剂是吸附拆分技术的核心。金属有机框架材料(MOFs)具有高孔隙率、大比表面积、可调的孔结构和表面化学等优点，向不具备手性识别能力的非手性MOFs孔道内部引入手性环境，可赋予其手性分子辨识分离能力。然而，在尼古丁对映体拆分的
，迄今为止尚未见到可在常温条件下对尼古丁以及此类含氮双杂环的外消旋物质实现高效对映体拆分的手性吸附分离材料，这是制约吸附分离技术在该
实际应用的瓶颈问题。

技术实现思路

[0004]针对上述尼古丁对映体吸附拆分
存在的瓶颈问题，本专利技术的首要目的在于提供一种手性功能化改性MOFs吸附剂的制备方法。
[0005]本专利技术方法所得手性功能化改性MOFs吸附剂可实现尼古丁对映体拆分，分别实现(S)
‑
尼古丁和(R)
‑
尼古丁对映体选择性高效吸附去除，高效地制备出具有高光学纯度的(R)
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尼古丁或(S)
‑
尼古丁，高效地制备出具有高光学纯度的(R)
‑ꢀ
尼古丁或(S)
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尼古丁。本专利技术所得手性功能化改性MOFs吸附剂可实现成本低廉、工艺简单的光学纯尼古丁对映体生产，为常温下的尼古丁等含氮双杂环手性药物的对映体高效分离提供新的理论基础和应用方向。
[0006]本专利技术的另一目的在于提供上述方法制得的一种手性功能化改性MOFs吸附剂。
[0007]本专利技术的再一目的在于提供上述一种手性功能化改性MOFs吸附剂在尼古丁对映体拆分中的应用。
[0008]本专利技术目的通过以下技术方案实现：
[0009]一种手性功能化改性MOFs吸附剂的制备方法，包括以下步骤：
[0010](1)将金属盐和均苯三甲酸(H3BTC)加入溶剂中，于100～120℃反应1～ 3天，离心收集白色固体，洗涤得到非手性Zr
‑
BTC；
[0011](2)将非手性Zr
‑
BTC和带羧基的手性小分子加入溶剂中，40～65℃反应 1～2天，离心收集白色固体，洗涤，得到手性小分子@Zr
‑
BTC材料。
[0012]优选地，步骤(1)所述金属盐为八水合氧氯化锆(ZrOCl2·
8H2O)和氯化锆 (ZrCl4)中的至少一种。
[0013]优选地，步骤(1)所述金属盐和均苯三甲酸的摩尔比为(2.5～3.5)：1。
[0014]优选地，步骤(1)所述溶剂为体积比(0.7～1.2)：1的甲酸和N,N二甲基甲酰胺(DMF)混合液。
[0015]优选地，步骤(1)所述金属盐和溶剂的比例15～17mg：1mL。
[0016]优选地，步骤(1)和(2)所述离心条件均为8000～12000rpm下离心3～ 5min。
[0017]优选地，步骤(1)所述洗涤为用溶剂浸泡白色固体，所述溶剂为DMF和丙酮至少一种；更优选先用DMF浸泡清除孔道内部堵孔杂质，再用极性更大的丙酮浸泡交换DMF；洗涤是为了去除MOF孔道内部过量的金属或配体，并进行溶剂交换，将高沸点的溶剂置换为低沸点溶剂，方面后续干燥。
[0018]优选地，步骤(1)和(2)所述洗涤后均进行干燥，具体为室温至60℃干燥8～24h，更优选为真空条件下干燥。
[0019]优选地，步骤(2)所述非手性Zr
‑
BTC和带羧基的手性小分子摩尔比为1： (10～120)；更优选为1：(40～80)。
[0020]优选地，步骤(2)所述带羧基的手性小分子为L
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酒石酸、L
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扁桃酸、L
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天冬氨酸、L
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丙氨酸和L
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丝氨酸中的至少一种；更优选为L
‑
酒石酸和L
‑
扁桃酸中的至少一种。
[0021]优选地，步骤(2)所述非手性Zr
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BTC和溶剂的比例2～3mg：1mL；所述溶剂为水和DMF中的至少一种。
[0022]优选地，步骤(2)所述洗涤为用溶剂浸泡洗涤白色固体，所述溶剂为水、 DMF和丙酮中的至少一种；更优选先用水和DMF中的至少一种浸泡洗涤白色固体，再用丙酮浸泡洗涤白色固体。
[0023]上述制备方法制得的一种手性功能化改性MOFs吸附剂。
[0024]上述一种手性功能化改性MOFs吸附剂在尼古丁对映体拆分中的应用。
[0025]优选地，所述应用为：将上述手性功能化改性MOFs吸附剂加入到外消旋尼古丁溶液中，室温搅拌吸附，去除手性功能化改性MOFs吸附剂，得到目标尼古丁对映体溶液。
[0026]优选地，所述外消旋尼古丁溶液的浓度为0.2～1.5mg/mL；所述手性功能化改性MOFs吸附剂和尼古丁的质量比为1.5～13本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种手性功能化改性MOFs吸附剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将金属盐和均苯三甲酸加入溶剂中，100～120℃反应1～3天，离心收集白色固体，洗涤，得到非手性Zr
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BTC；(2)将非手性Zr
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BTC和带羧基的手性小分子加入溶剂中，40～65℃反应1～2天，离心收集白色固体，洗涤，得到手性小分子@Zr
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BTC材料。2.根据权利要求1所述一种手性功能化改性MOFs吸附剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述带羧基的手性小分子为L
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酒石酸、L
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扁桃酸、L
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天冬氨酸、L
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丙氨酸和L
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丝氨酸中的至少一种；步骤(2)所述非手性Zr
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BTC和带羧基的手性小分子摩尔比为1：(10～120)。3.根据权利要求1所述一种手性功能化改性MOFs吸附剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述金属盐为八水合氧氯化锆和氯化锆中的至少一种；步骤(1)所述金属盐和均苯三甲酸的摩尔比为(2.5～3.5)：1。4.根据权利要求1或2所述一种手性功能化改性MOFs吸附剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述带羧基的手性小分子为L
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酒石酸和L
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扁桃酸中的至少一种。5.根据权利要求1所述一种手性功能化改性MOFs吸附剂的制备方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：周欣，张博，黄艳，赵世兴，温怡静，周道浩，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：