一种基于层状双金属氢氧化物的手性分离膜及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种基于层状双金属氢氧化物的手性分离膜及其制备方法和应用，通过利用二维层状材料LDH在膜表面构筑“Z”型传质通道，从而增加手性分离的理论塔板数提高膜分离性能，所得手性分离膜可以应用于外消旋体分离中，实现手性药物的绿色高效分离。实现手性药物的绿色高效分离。实现手性药物的绿色高效分离。

【技术实现步骤摘要】
一种基于层状双金属氢氧化物的手性分离膜及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于膜分离
，具体涉及到一种基于层状双金属氢氧化物的手性分离膜及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]手性药物是指药物分子结构中引入手性中心后，得到一对互为镜像的对映异构体，由于手性药物中两个对映体的药物动力学过程不同，所以手性药物中两个对映体往往在生物体内的药理活性、代谢过程、代谢速率及毒性等方面存在显著的差异。在通常情况下，只有一个对映体具有药理作用，而另一个对映体不仅无药理作用，还会产生一定副作用。
[0003]继美国食品药品安全局颁布关于手性药物的条例后，欧洲、中国和日本等国的相关认证机构相继提出关于手性药物的指导方针，即仅有治疗效果的对映体才能投放到市场，而且每种对映体都应该研究其药理学和代谢途径。传统手性拆分技术如结晶法、化学法、萃取法、色谱法等存在处理量少、操作繁琐、成本高等缺点。随着手性分离技术的发展，近几年膜分离法具有可连续操作、易于放大的优点，被公认为极具潜力的大规模分离对映体的新型节能技术，显示出巨大的潜在应用价值和科学研究意义。其基本原理是基于膜的选择透过性，只允许符合特殊要求的组分通过，把对映异构体中不符合要求的组分截留，从而实现对映体拆分。膜拆分法具有成本低、能耗低、可连续生产和易于规模化等优点，具有良好的应用前景。
[0004]传统手性拆分技术如结晶法、化学法、萃取法、色谱法等存在处理量少、操作繁琐、成本高等缺点。随着手性分离技术的发展，近几年膜分离法具有可连续操作、易于放大的优点，被公认为极具潜力的大规模分离对映体的新型节能技术，显示出巨大的潜在应用价值和科学研究意义。其基本原理是基于膜的选择透过性，只允许符合特殊要求的组分通过，把对映异构体中不符合要求的组分截留，从而实现对映体拆分。膜拆分法具有成本低、能耗低、可连续生产和易于规模化等优点，具有良好的应用前景。然而由于传统的手性分离膜选择层薄，手性物质分离理论塔板数较小，故分离效率较低。因此本专利技术通过二维材料构筑“Z”型传质通道，增加对映体分离理论塔板数，提高分离效率。

技术实现思路

[0005]本部分的目的在于概述本专利技术的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和专利技术名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和专利技术名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本专利技术的范围。
[0006]鉴于上述和/或现有技术中存在的问题，提出了本专利技术。
[0007]因此，本专利技术的目的是，克服现有技术中的不足，提供一种基于层状双金属氢氧化物的手性分离膜。
[0008]为解决上述技术问题，本专利技术提供了如下技术方案：包括，
[0009]基膜，为聚合物平板膜；
[0010]选择分离层，包括，二维材料、手性选择剂、固定剂荷负电高分子。
[0011]作为本专利技术所述基于层状双金属氢氧化物的手性分离膜的一种优选方案，其中：所述基膜的材质包括聚酰亚胺、聚醚砜、聚砜、磺化聚砜、磺化聚醚砜、聚酰胺和醋酸纤维素。
[0012]作为本专利技术所述基于层状双金属氢氧化物的手性分离膜的一种优选方案，其中：所述二维材料为层状双金属氢氧化物，包括，Mg/Al
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LDH、Ni/Fe
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LDH、Ni/Al
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LDH。
[0013]作为本专利技术所述基于层状双金属氢氧化物的手性分离膜的一种优选方案，其中：所述手性选择剂包括α环糊精、β环糊精、γ环糊精。
[0014]作为本专利技术所述基于层状双金属氢氧化物的手性分离膜的一种优选方案，其中：所述固定剂荷负电高分子为聚乙烯醇，分子量为10～20w。
[0015]本专利技术的另一目的是，克服现有技术中的不足，提供一种基于层状双金属氢氧化物的手性分离膜的制备方法。
[0016]为解决上述技术问题，本专利技术提供了如下技术方案：包括，
[0017]通过水热法合成层状双金属氧化物，制备其纳米分散液作为沉积试剂；
[0018]手性选择剂与聚乙烯醇混合制备环糊精固定剂溶液；
[0019]将沉积试剂分散到环糊精固定剂溶液中得到制膜液；
[0020]通过真空抽滤将制膜液涂覆于基膜表面，交联剂固定即得手性分离膜。
[0021]作为本专利技术所述手性分离膜的制备方法的一种优选方案，其中：所述层状双金属氢氧化物的分散液的浓度为0.01～0.5g/L，手性选择剂的浓度为0.1～1g/L，聚乙烯醇浓度为1g/L，其中，手性选择剂与聚乙烯醇的质量比为1～5：1。
[0022]作为本专利技术所述手性分离膜的制备方法的一种优选方案，其中：所述沉积试剂与环糊精固定剂溶液的体积比为6：1。
[0023]作为本专利技术所述手性分离膜的制备方法的一种优选方案，其中：所述交联剂固定，其中，交联剂为戊二醛，交联温度为25～70℃，交联时间为5
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60min。
[0024]本专利技术的再一目的是，克服现有技术中的不足，提供一种基于层状双金属氢氧化物的手性分离膜的应用。
[0025]为解决上述技术问题，本专利技术提供了如下技术方案：包括，所述手性分离膜应用于外消旋体分离中，实现手性药物的绿色高效分离。
[0026]本专利技术有益效果：
[0027]本专利技术通过利用二维层状材料双金属氢氧化物纳米片在基膜表面层层堆叠，以此构筑“Z”型传质通道，并在片层中间添加手性选择剂，增加手性分离理论塔板数，提高手性选择性，所得手性分离膜可以应用于外消旋体分离中，实现手性药物的绿色高效分离。
附图说明
[0028]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它
的附图。其中：
[0029]图1为本专利技术手性分离实验的简易渗透装置示意图。
[0030]图2为本专利技术实施1制得的Mg/Al
‑
LDH的SEM表征图。
[0031]图3为本专利技术实施例2以及对比例1、对比例2制得的手性膜分离性能对比图。
[0032]图4为本专利技术实施例3环糊精含量对膜分离性能的影响图。
[0033]图5为本专利技术实施例4中LDH含量对膜分离性能的影响图。
[0034]图6为本专利技术实施例4中LDH含量对D，L
‑
Trp对映体渗透通量的影响图。
[0035]图7为本专利技术实施例5中不同进料浓度对膜分离性能的影响图。
[0036]图8为本专利技术实施例6中抽滤液的量对膜分离性能的影响图。
具体实施方式
[0037]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书实施例对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。
[0038]在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术，但是本专利技术还可以采用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于层状双金属氢氧化物的手性分离膜，其特征在于：包括，基膜，为聚合物平板膜；选择分离层，包括，二维材料、手性选择剂、固定剂荷负电高分子。2.如权利要求1所述的基于层状双金属氢氧化物的手性分离膜，其特征在于：所述基膜的材质包括聚酰亚胺、聚醚砜、聚砜、磺化聚砜、磺化聚醚砜、聚酰胺和醋酸纤维素。3.如权利要求1所述的基于层状双金属氢氧化物的手性分离膜，其特征在于：所述二维材料为层状双金属氢氧化物，包括，Mg/Al
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LDH、Ni/Fe
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LDH、Ni/Al
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LDH。4.如权利要求1所述的基于层状双金属氢氧化物的手性分离膜，其特征在于：所述手性选择剂包括α环糊精、β环糊精、γ环糊精。5.如权利要求1所述的基于层状双金属氢氧化物的手性分离膜，其特征在于：所述固定剂荷负电高分子为聚乙烯醇，分子量为10～20w。6.一种如权利要求1～5任一所述的手性分离膜的制备方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：周政忠，刘宜，王乾，吴琦刚，朱劼，
申请(专利权)人：常州大学，
类型：发明
国别省市：