化合物的分離方法
2023-07-17 20:38:51
化合物的分離方法
【專利摘要】本發明提供了使用碳納米管分離芳香環化合物的方法，該方法包括：(1)將待分離物溶液與碳納米管混合，所述待分離物包含第一化合物和第二化合物，其中所述第一化合物的芳香環數量小於所述第二化合物的芳香環數量；(2)將步驟(1)所得混合物在適於碳納米管與所述第一化合物解吸附的處理溫度下作用，之後過濾，從濾液中得到所述第一化合物；以及(3)將經步驟(2)過濾處理後的碳納米管與溶劑混合，在適於碳納米管與所述第二化合物解吸附的處理溫度下作用，之後過濾，從濾液中得到所述第二化合物。本發明的化合物分離方法操作簡便、快速、產率高，對化合物分子的破壞性小，節約成本，預期在化合物分離領域將具有廣泛的應用潛能和巨大的市場前景。
【專利說明】化合物的分離方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及化合物的分離方法，具體涉及使用碳納米管(CNT)分離具有芳香環的化合物的方法。
【背景技術】
[0002]目前，對化合物進行分離(例如從中藥中分離化合物治療組分)的方法主要是色譜技術(參見，Xie, P.; Chen』S.; Liang, Y-Z.；ffang, X.; Tian, R.; Upton, R; Journal ofChromatography A，2006，1112，171 ;Deng，C.; Yang, X.; Zhang, X.; Talanta，2005，68，6-11，231)和冷凍乾燥法。最近，超流技術也已用於諸如藥物的化合物的分離技術(見綜述文章:Huie, C.Analytical and Bioanalytical Chemistry, 2002，373，23)。然而，所有這些方法操作都非常複雜，且產率通常較低。更嚴重的是，這些複雜的操作過程往往會破壞藥物化合物的化學結構。近期有文獻公開了碳納米管(CNT)可通過物理吸附距離下的Π鍵堆疊與共輒分子相互作用(見:Lin, C.S.; Zhang R.Q.; Niehaus, T.A.; Frauenheim, Th., J.Phys.Chem.C(Letter), 2007, 111, 4069-4073)。根據該發現可將碳納米管應用到具有芳香環的化合物的分離。尤其在中藥分離方面，由於中藥的大部分化合物治療組分都有共軛部分，從而可使用碳納米管開發新的中藥分離技術。
[0003]迄今為止，本領域尚未披露如何採用有效工藝條件來使用碳納米管對於具有芳香環的化合物進行分離的方法。
【發明內容】
[0004]本發明所要解決的技術問題是通過使用碳納米管採用合適的工藝條件對具有芳香環的化合物進行分離。
[0005]本發明提供了一種使用碳納米管分離具有芳香環的化合物的方法，所述方法包括:
[0006](I)將待分離物溶液與碳納米管混合，所述待分離物包含第一化合物和第二化合物，其中所述第一化合物的芳香環數量小於所述第二化合物的芳香環數量；
[0007](2)將步驟(I)所得混合物在適於碳納米管與所述第一化合物解吸附的處理溫度下作用，之後過濾，從濾液中得到所述第一化合物；以及
[0008](3)將經步驟(2)過濾處理後的碳納米管與溶劑混合，在適於碳納米管與所述第二化合物解吸附的處理溫度下作用，之後過濾，從濾液中得到所述第二化合物。
[0009]根據上述方法，優選地，所述第一化合物具有1-10個芳香環，所述第二化合物具有2-11個芳香環。
[0010]根據上述方法，優選地，所述第一化合物具有1-5個芳香環，所述第二化合物具有2-6個芳香環。
[0011]根據上述方法，優選地，所述第一化合物具有I個芳香環，所述第二化合物具有2個芳香環。[0012]根據上述方法，優選地，所述第一化合物為尿囊素。
[0013]根據上述方法，優選地，所述第二化合物為香豆素。
[0014]根據上述方法，其中，當所述第一化合物具有I個芳香環時，步驟(2)中的處理溫度為20-30°C，處理時間為0.5-2小時，當所述第二化合物具有2個芳香環時，步驟(3)中的處理溫度為40-50°C，處理時間為0.5-2小時。
[0015]根據上述方法，優選地，步驟(2)中的處理溫度為24°C。
[0016]根據上述方法，優選地，步驟(2)中的處理時間為I小時。
[0017]根據上述方法，優選地，步驟(3)中的處理溫度為45°C。
[0018]根據上述方法，優選地，步驟(3)中的處理時間為I小時。
[0019]根據上述方法，優選地，步驟(3)中所使用的溶劑為水或乙醇。
[0020]根據上述方法，優選地，所述碳納米管的直徑大於1.0nm,優選地，所述碳納米管的直徑為l-20nm,更優選為1-1Onm,還更優選為l_5nm,最優選為1.2-1.5nm。
[0021]根據上述方法，優選地，所述碳納米管為單臂碳納米管、多臂碳納米管或兩者的混合物。更優選地，所述碳納米管為多臂碳納米管。
[0022]根據本發明，所述待分離物溶液為待分離物在諸如水或其他合適的溶劑中的溶液。
[0023]本發明的化合物分離方法操作簡便、快速、產率高，而且由於藥物分子與碳納米管的吸附和解吸附是物理過程，對化合物分子的破壞性小，而且不會導致碳納米管的破壞，所以碳納米管可反覆使用，從一定程度上講也可以節約成本。基於前述優點，預期本發明的化合物分離方法在化合物分離領域、尤其是藥物(例如中藥)的分離領域將具有廣泛的應用潛能和巨大的市場前景。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0024]圖1是根據本發明優選實施例對於樣品I中尿素囊的液質聯用質譜掃描圖譜。
[0025]圖2是根據本發明優選實施例對於樣品2中尿素囊的液質聯用質譜掃描圖譜。
[0026]圖3是根據本發明優選實施例對於樣品3中尿素囊的液質聯用質譜掃描圖譜。
[0027]圖4是根據本發明優選實施例對於樣品4中尿素囊的液質聯用質譜掃描圖譜。
[0028]圖5是根據本發明優選實施例對於樣品2中香豆素的液質聯用質譜掃描圖譜。
[0029]圖6是根據本發明優選實施例對於樣品4中香豆素的液質聯用質譜掃描圖譜。
[0030]圖7是根據本發明優選實施例對於在不同作用溫度下濾液中尿囊素和香豆素的相對含量所作立體柱狀圖。
【具體實施方式】
[0031]本發明基於如下原理:碳納米管可通過物理吸附距離下的Π鍵堆疊與共軛分子相互作用，碳納米管與具有不同芳香環數量(即不同共軛區域大小)的化合物的結合能量不同，從而可選擇多段溫度工藝條件來分離具有不同芳香環數量的化合物。
[0032]研究表明，同碳納米管有效接觸的芳香環數量越多，結合能量越大。例如，對於具有一個、兩個、三個、四個芳香環的化合物來說，結合能量分別為-0.78eV, -0.87eV，-1.35eV以及-1.49eV。由此，不同的結合能量決定了在實際應用中的溫度選擇，以分離具有不同芳香環數量的不同化合物。
[0033]研究還表明，碳納米管的手性對於化合物組分的分離影響可以忽略不計，例如，單個藥物化合物分子在扶手椅形和鋸齒形納米管(CNT)的(19，19)或(22，22)具有最大結合
倉tfi。
[0034]下面結合附圖通過優選實施例的方式對本發明作進一步的說明，應理解，所給出的實施例僅起到舉例說明的目的，並非為了限制本發明的範圍。
[0035]材料和設各
[0036]實駘試劑和材料
[0037]A (尿囊素)、B (香豆素)各IOmg
[0038]A =Allantoin尿囊素,上海阿拉丁化學藥品公司出售
[0039]B:Coumarin香豆素AR,上海阿拉丁化學藥品公司出售
[0040]
【權利要求】
1.一種使用碳納米管分離具有芳香環的化合物的方法，其特徵在於，所述方法包括: (1)將待分離物溶液與碳納米管混合，所述待分離物包含第一化合物和第二化合物，其中所述第一化合物的芳香環數量小於所述第二化合物的芳香環數量； (2)將步驟(I)所得混合物在適於碳納米管與所述第一化合物解吸附的處理溫度下作用，之後過濾，從濾液中得到所述第一化合物；以及 (3)將經步驟(2)過濾處理後的碳納米管與溶劑混合，在適於碳納米管與所述第二化合物解吸附的處理溫度下作用，之後過濾，從濾液中得到所述第二化合物。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述第一化合物具有1-10個芳香環，所述第二化合物具有2-11個芳香環，優選地，所述第一化合物具有1-5個芳香環，所述第二化合物具有2-6個芳香環。
3.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述第一化合物具有I個芳香環，所述第二化合物具有2個芳香環，優選地，所述第一化合物為尿囊素和/或所述第二化合物為香豆素。
4.根據權利要求3所述的方法，其特徵在於，步驟(2)中的處理溫度為20-30°C，處理時間為0.5-2小時，步驟(3)中的處理溫度為40-50°C，處理時間為0.5-2小時。
5.根據權利要求4所述的方法，其特徵在於，步驟⑵中的處理溫度為24°C。
6.根據權利要求4所述的方法，其特徵在於，步驟(2)中的處理時間為I小時。
7.根據權利要求4所述的方法，其特徵在於，步驟(3)中的處理溫度為45°C。
8.根據權利要求4所述的方法，其特徵在於，步驟(3)中的處理時間為I小時。
9.根據權利要求1-8任一項所述的方法，其特徵在於，步驟(3)中的溶劑為水或乙醇。
10.根據權利要求1-9任一項所述的方法，其特徵在於，所述碳納米管的直徑大於.1.0nm,優選地,所述碳納米管的直徑為l_20nm,更優選為1-1Onm,還更優選為l_5nm,最優選為1.2-1.5nm，優選地，所述碳納米管為單臂碳納米管、多臂碳納米管或兩者的混合物，更優選地，所述碳納米管為多臂碳納米管。
【文檔編號】C07D311/10GK103566625SQ201210278957
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2012年8月7日 優先權日:2012年8月7日
【發明者】張瑞勤, 曾軍 申請人:香港城市大學