[發明專利]一種親水性手性拆分聚砜膜及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201310513421.X
• 申請日: 2013-10-25
• 公開（公告）號: CN103585902A
• 公開（公告）日: 2014-02-19
• 發明（設計）人: 胡繼文;楊洋;苗磊;李妃;吳艷;劉國軍;林樹東;劉峰;鄒海良;涂園園;胡盛逾
• 申請（專利權）人: 中科院廣州化學有限公司
• 主分類號: B01D71/68
• 分類號: B01D71/68;B01D69/02;B01D67/00;C07B57/00;C07D233/64;C07D209/20
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 裘暉;張燕玲

技術領域

本發明屬于高分子膜材料技術領域，特別涉及一種親水性手性拆分聚砜膜及其制備方法和應用。

背景技術

分子式相同，構造式也相同，只是因為原子在空間上的排列不同而使兩種異構體互為實物和鏡像的關系或左手和右手的關系。物質的這種特性，稱之為手性。手性是自然界的一種普遍現象，構成生物體的基本物質如氨基酸、糖類等都是手性分子。

當一個手性化合物進入生命體時，它的兩個對映異構體通常會表現出不同的生物活性。分子藥理學研究發現，含有手性因素的化學藥物對映體，在人體內的藥理活性、代謝過程和毒性存在著顯著差異。在通常情況下，只有一個對映體具有藥理作用，而另一個對映體不僅無藥理作用，還會產生一定副作用。近年來手性化合物在藥物、食品、香料、建筑等諸多領域中扮演著越來越重要的角色，因此，光學純藥物需求與日俱增，所以，物質的手性合成和分離等，對人類來講具有不可輕視的重大意義。

然而，手性源合成法合成路線步驟繁多，產物成本高昂；不對稱合成面臨產率低、成本高和手性源制約的挑戰。比較而言，混旋體拆分在獲取單手性物質種類、數量以及成本等方面均具優勢。傳統手性拆分技術（結晶法、化學法、萃取法、色譜法等）多存在處理量少、操作較繁瑣、成本高和拆分對象窄限制。而膜法拆分具有低成本、低能耗、連續不斷運轉模式和易于規模化等優點，被普遍認為是進行大規模手性拆分非常有潛力的方法之一，具有良好的應用前景。因此，手性拆分膜技術引起了國內外研究者們的廣泛關注，并成為膜學界研究的新熱點。

制備具備手性分子分離功能的膜，需要對膜進行改性，改性的方法有很多。比如共混，復合，化學改性，引發接枝，光照輻射接枝，低溫等離子接枝，酶引發接枝等。共混法相對于其他方法來說，在改性后的流量，可再生性，環保性，成本性上具備優勢，尤其是簡單操作性上具有明顯的優勢。但是普通的共混膜，由于共混部分與膜基材作用力不夠，在使用過程中很容易流逝，導致膜的手性拆分性能逐漸減弱，使用效率不高。

發明內容

為了克服上述現有技術的缺點與不足，本發明的首要目的在于提供一種親水性手性拆分聚砜膜的制備方法。本發明采用兩親性分子刷與膜基材通過相轉移法共混制膜，在水中成膜時親水的側鏈可以隨著水相流動而組裝在膜孔和膜表面位置，另一個側鏈可以與膜基材互容，在成膜過程中與基材相容、糾纏，類似與“錨”將分子刷固定在膜上。這樣的膜，分子刷添加量少，即可得到很好的親水效果，并且使用穩定，分子刷并不會隨著使用而逐漸流失，同時在膜孔和膜表面引入了官能團，以便進一步引入手性識別位點。接著通過酯化等化學反應，讓手性識別體與在膜孔分布的“-COOH”進行反應，從而得到手性識別位點精確固定在膜表面和膜孔位置的手性拆分膜。

本發明另一目的在于提供上述方法制備的親水性手性拆分聚砜膜。

本發明再一目的在于提供上述親水性手性拆分聚砜膜在分離外消旋體中的應用。

本發明的目的通過下述方案實現：

一種親水性手性拆分聚砜膜的制備方法，包含以下具體步驟：

（1）將1～10重量份功能性共混添加劑，3～30重量份致孔劑，10～100重量份聚砜，溶解于100～500重量份有機溶劑中，得到鑄膜液。

（2）將鑄膜液傾倒在玻璃板上，刮制均勻。

（3）靜置后，將玻璃板浸泡于凝固浴中成膜，再放入水中浸泡，取出真空干燥，得到親水性聚砜膜。

（4）把親水性聚砜膜浸泡于含有1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亞胺鹽酸鹽（EDC）和N-羥基琥珀酰亞胺（NHS）的磷酸鹽緩沖液中，取出再置于含有氨基環糊精的磷酸鹽緩沖液中反應，得到親水性手性拆分聚砜膜。

本發明使用EDC和NHS活化親水性聚砜膜上的羧基，使其形成活潑的配體，以便與氨基環糊精更好的反應。

步驟（1）所述的功能性共混添加劑指PSF-g-(PMMA-r-PAA)、PSF-g-(PMMA-r-PMAA)、PSF-g-(PnBA-r-PAA)和PSF-g-(PnBA-r-PMAA)中的至少一種。

其中，PSF即聚砜，PMMA即聚甲基丙烯酸甲酯，PAA即聚丙烯酸，PMAA即聚甲基丙烯酸，PnBA即聚丙烯酸正丁酯醚。

步驟（1）所述的致孔劑指聚乙二醇（PEG）、聚乙烯醇（PVA）和聚乙烯吡咯烷酮（PVP）中的至少一種。

步驟（1）所述聚砜的剪切分子量為10000～50000Da。

優選地，所述聚砜指德國巴斯夫公司的S3010型聚砜，剪切分子量為50000Da。