本實(shí)用新型涉及智能高分子材料領(lǐng)域,具體涉及一種可以拆分外消旋物質(zhì),并且兼具溫度敏感性的新型手性分離膜組件。
背景技術(shù):
近年來,全球市場上對(duì)光學(xué)純手性藥物的使用量逐年增加。國內(nèi)外市場對(duì)藥物的光學(xué)純度要求越來越高。1992年美國食品藥品管理局提出了關(guān)于光學(xué)活性藥物的發(fā)展綱要,指出新藥使用時(shí)說明書中必須明確表明每一種對(duì)映體的毒理作用、藥效作用及臨床效果,而且如果兩種對(duì)映體在藥效作用和毒理作用上有明顯的差異,要求必須以光學(xué)純形式上市。光學(xué)手性藥物供不應(yīng)求,這將成為促進(jìn)手性拆分技術(shù)走向不斷成熟的主要推動(dòng)力。
用于外消旋體拆分的方法有很多主要分為以下幾種:結(jié)晶拆分、化學(xué)拆分、生物拆分、色譜拆分、膜分離等方法。因?yàn)槟し蛛x法具有成本低、分離效率高、無污染、易于放大等優(yōu)點(diǎn)引起了研究者們的關(guān)注。
智能分離膜是指當(dāng)外界環(huán)境條件(溫度、壓力、pH、光、離子強(qiáng)度、電場等) 發(fā)生改變時(shí),膜孔大小、滲透性能、傳質(zhì)性能、界面性能等會(huì)隨之發(fā)生改變的一類分離膜。這種膜既具有傳統(tǒng)分離膜材料的特性,又賦予了響應(yīng)外界環(huán)境的新特點(diǎn)。目前,工業(yè)中使用的聚合物分離膜一般都不能對(duì)外界環(huán)境變化做出響應(yīng),限制了其應(yīng)用領(lǐng)域,為了拓展聚合物分離膜的應(yīng)用范圍,開發(fā)智能分離膜已成為研究的新熱點(diǎn)。
為了達(dá)到智能拆分的目的,本研究以苯丙氨酸為拆分對(duì)象,研究開發(fā)一種兼具手性識(shí)別和溫度敏感性的新型手性分離膜組件。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對(duì)現(xiàn)有拆分方法的缺點(diǎn)和不足,本實(shí)用新型擬解決的技術(shù)問題是提供一種具有高通量和高選擇性的新型手性分離膜組件。
本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案為:
一種拆分手性物質(zhì)的智能膜組件,由中空纖維超濾膜絲、膜殼和環(huán)氧樹脂端封構(gòu)成,所述中空超濾膜絲和環(huán)氧樹脂端封分別設(shè)置于模殼內(nèi)兩端。
作為上述技術(shù)方案的改進(jìn),所述中空超濾膜絲的材料是聚偏氟乙烯改性材料,所述膜殼的材料是聚氯乙烯塑料。
所述聚偏氟乙烯改性材料的制備步驟:
(1)以L-苯丙氨酸乙酯鹽酸鹽為原料,與丙烯酰氯發(fā)生?;磻?yīng),制得手性單體(AAc-L-PheEt)。以手性單體和N-異丙基丙烯酰胺為原料合成溫敏手性共聚微凝膠P(NIPAAm-co-AAc-L-Phe)。
(2)對(duì)PVDF進(jìn)行堿處理,將處理后的PVDF與NIPAAm共聚生成PVDF-g-PNIPAAm 溫敏基質(zhì)。將微凝膠與PVDF-g-PNIPAAm共混,以PEG為致孔劑,DMF為溶劑,采用相轉(zhuǎn)化法成膜工藝制得手性分離中空纖維膜即為膜組件所需的聚偏氟乙烯改性材料。
所述聚氯乙烯膜殼為商用DN150PVC管。
本實(shí)用新型帶來的有益效果有:
本實(shí)用新型所制備的智能膜組件原料為聚偏氟乙烯,因?yàn)槠涫且环N具有優(yōu)良的熱穩(wěn)定性耐腐蝕性的氟塑料,易溶于二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺等良性溶劑,可使用浸沒沉淀法將其制備成一類耐熱,耐紫外輻射,耐酸堿,耐有機(jī)溶劑的高性能分離膜。
本實(shí)用新型所制備的智能膜組件使用了手性單體L-苯丙氨酸乙酯丙烯酰胺,因?yàn)槭中詥误w中手性碳原子的存在,通過三點(diǎn)識(shí)別原理,對(duì)旋光性物質(zhì)產(chǎn)生不同的作用力,從而達(dá)到拆分的作用。這克服了傳統(tǒng)拆分膜中選擇性和通量難以同時(shí)提高的缺點(diǎn)。
制備方法采用相轉(zhuǎn)化法制備中空纖維膜,中空纖維膜不僅具有高的裝填密度,極高的比表面積,而且結(jié)構(gòu)簡單,能有效減少細(xì)菌污染的可能性,簡化清洗操作。另外檢漏修補(bǔ)方便,截留率穩(wěn)定,使用壽命長,這是膜拆分行業(yè)工業(yè)化的一個(gè)趨勢。
附圖說明
圖1為智能膜材料示意圖;
圖中各序號(hào)所對(duì)應(yīng)的標(biāo)注名稱如下:
1-中空超濾膜絲;2-膜殼;3-廢液出口;4-產(chǎn)品出口;5-環(huán)氧樹脂端封;6- 原液入口。
具體實(shí)施方式
下面的實(shí)施例可以使本專業(yè)技術(shù)人員更全面地理解本實(shí)用新型,但不以任何方式限制本實(shí)用新型。
參見圖1,本實(shí)用新型包括中空超濾膜絲1、膜殼2和環(huán)氧樹脂端封5。原液即外消旋溶液,從原液入口6端注入,進(jìn)入中空超濾膜絲1,通過選擇性作用,一種手性單體透過中空超濾膜絲1,滲透物即為從產(chǎn)品出口4出來的所需的產(chǎn)品,廢液從廢液出口3流出。