化合物的分离方法
【专利摘要】本发明提供了使用碳纳米管分离芳香环化合物的方法，该方法包括：(1)将待分离物溶液与碳纳米管混合，所述待分离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环数量小于所述第二化合物的芳香环数量；(2)将步骤(1)所得混合物在适于碳纳米管与所述第一化合物解吸附的处理温度下作用，之后过滤，从滤液中得到所述第一化合物；以及(3)将经步骤(2)过滤处理后的碳纳米管与溶剂混合，在适于碳纳米管与所述第二化合物解吸附的处理温度下作用，之后过滤，从滤液中得到所述第二化合物。本发明的化合物分离方法操作简便、快速、产率高，对化合物分子的破坏性小，节约成本，预期在化合物分离领域将具有广泛的应用潜能和巨大的市场前景。
【专利说明】化合物的分离方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及化合物的分离方法，具体涉及使用碳纳米管(CNT)分离具有芳香环的化合物的方法。
【背景技术】
[0002]目前，对化合物进行分离(例如从中药中分离化合物治疗组分)的方法主要是色谱技术(参见，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)和冷冻干燥法。最近，超流技术也已用于诸如药物的化合物的分离技术(见综述文章:Huie, C.Analytical and Bioanalytical Chemistry, 2002，373，23)。然而，所有这些方法操作都非常复杂，且产率通常较低。更严重的是，这些复杂的操作过程往往会破坏药物化合物的化学结构。近期有文献公开了碳纳米管(CNT)可通过物理吸附距离下的Π键堆叠与共辄分子相互作用(见:Lin, C.S.; Zhang R.Q.; Niehaus, T.A.; Frauenheim, Th., J.Phys.Chem.C(Letter), 2007, 111, 4069-4073)。根据该发现可将碳纳米管应用到具有芳香环的化合物的分离。尤其在中药分离方面，由于中药的大部分化合物治疗组分都有共轭部分，从而可使用碳纳米管开发新的中药分离技术。
[0003]迄今为止，本领域尚未披露如何采用有效工艺条件来使用碳纳米管对于具有芳香环的化合物进行分离的方法。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题是通过使用碳纳米管采用合适的工艺条件对具有芳香环的化合物进行分离。
[0005]本发明提供了一种使用碳纳米管分离具有芳香环的化合物的方法，所述方法包括:
[0006](I)将待分离物溶液与碳纳米管混合，所述待分离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环数量小于所述第二化合物的芳香环数量；
[0007](2)将步骤(I)所得混合物在适于碳纳米管与所述第一化合物解吸附的处理温度下作用，之后过滤，从滤液中得到所述第一化合物；以及
[0008](3)将经步骤(2)过滤处理后的碳纳米管与溶剂混合，在适于碳纳米管与所述第二化合物解吸附的处理温度下作用，之后过滤，从滤液中得到所述第二化合物。
[0009]根据上述方法，优选地，所述第一化合物具有1-10个芳香环，所述第二化合物具有2-11个芳香环。
[0010]根据上述方法，优选地，所述第一化合物具有1-5个芳香环，所述第二化合物具有2-6个芳香环。
[0011]根据上述方法，优选地，所述第一化合物具有I个芳香环，所述第二化合物具有2个芳香环。[0012]根据上述方法，优选地，所述第一化合物为尿囊素。
[0013]根据上述方法，优选地，所述第二化合物为香豆素。
[0014]根据上述方法，其中，当所述第一化合物具有I个芳香环时，步骤(2)中的处理温度为20-30°C，处理时间为0.5-2小时，当所述第二化合物具有2个芳香环时，步骤(3)中的处理温度为40-50°C，处理时间为0.5-2小时。
[0015]根据上述方法，优选地，步骤(2)中的处理温度为24°C。
[0016]根据上述方法，优选地，步骤(2)中的处理时间为I小时。
[0017]根据上述方法，优选地，步骤(3)中的处理温度为45°C。
[0018]根据上述方法，优选地，步骤(3)中的处理时间为I小时。
[0019]根据上述方法，优选地，步骤(3)中所使用的溶剂为水或乙醇。
[0020]根据上述方法，优选地，所述碳纳米管的直径大于1.0nm,优选地，所述碳纳米管的直径为l-20nm,更优选为1-1Onm,还更优选为l_5nm,最优选为1.2-1.5nm。
[0021]根据上述方法，优选地，所述碳纳米管为单臂碳纳米管、多臂碳纳米管或两者的混合物。更优选地，所述碳纳米管为多臂碳纳米管。
[0022]根据本发明，所述待分离物溶液为待分离物在诸如水或其他合适的溶剂中的溶液。
[0023]本发明的化合物分离方法操作简便、快速、产率高，而且由于药物分子与碳纳米管的吸附和解吸附是物理过程，对化合物分子的破坏性小，而且不会导致碳纳米管的破坏，所以碳纳米管可反复使用，从一定程度上讲也可以节约成本。基于前述优点，预期本发明的化合物分离方法在化合物分离领域、尤其是药物(例如中药)的分离领域将具有广泛的应用潜能和巨大的市场前景。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]图1是根据本发明优选实施例对于样品I中尿素囊的液质联用质谱扫描图谱。
[0025]图2是根据本发明优选实施例对于样品2中尿素囊的液质联用质谱扫描图谱。
[0026]图3是根据本发明优选实施例对于样品3中尿素囊的液质联用质谱扫描图谱。
[0027]图4是根据本发明优选实施例对于样品4中尿素囊的液质联用质谱扫描图谱。
[0028]图5是根据本发明优选实施例对于样品2中香豆素的液质联用质谱扫描图谱。
[0029]图6是根据本发明优选实施例对于样品4中香豆素的液质联用质谱扫描图谱。
[0030]图7是根据本发明优选实施例对于在不同作用温度下滤液中尿囊素和香豆素的相对含量所作立体柱状图。
【具体实施方式】
[0031]本发明基于如下原理:碳纳米管可通过物理吸附距离下的Π键堆叠与共轭分子相互作用，碳纳米管与具有不同芳香环数量(即不同共轭区域大小)的化合物的结合能量不同，从而可选择多段温度工艺条件来分离具有不同芳香环数量的化合物。
[0032]研究表明，同碳纳米管有效接触的芳香环数量越多，结合能量越大。例如，对于具有一个、两个、三个、四个芳香环的化合物来说，结合能量分别为-0.78eV, -0.87eV，-1.35eV以及-1.49eV。由此，不同的结合能量决定了在实际应用中的温度选择，以分离具有不同芳香环数量的不同化合物。
[0033]研究还表明，碳纳米管的手性对于化合物组分的分离影响可以忽略不计，例如，单个药物化合物分子在扶手椅形和锯齿形纳米管(CNT)的(19，19)或(22，22)具有最大结合
倉tfi。
[0034]下面结合附图通过优选实施例的方式对本发明作进一步的说明，应理解，所给出的实施例仅起到举例说明的目的，并非为了限制本发明的范围。
[0035]材料和设各
[0036]实骀试剂和材料
[0037]A (尿囊素)、B (香豆素)各IOmg
[0038]A =Allantoin尿囊素,上海阿拉丁化学药品公司出售
[0039]B:Coumarin香豆素AR,上海阿拉丁化学药品公司出售
[0040]
【权利要求】
1.一种使用碳纳米管分离具有芳香环的化合物的方法，其特征在于，所述方法包括: (1)将待分离物溶液与碳纳米管混合，所述待分离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环数量小于所述第二化合物的芳香环数量； (2)将步骤(I)所得混合物在适于碳纳米管与所述第一化合物解吸附的处理温度下作用，之后过滤，从滤液中得到所述第一化合物；以及 (3)将经步骤(2)过滤处理后的碳纳米管与溶剂混合，在适于碳纳米管与所述第二化合物解吸附的处理温度下作用，之后过滤，从滤液中得到所述第二化合物。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一化合物具有1-10个芳香环，所述第二化合物具有2-11个芳香环，优选地，所述第一化合物具有1-5个芳香环，所述第二化合物具有2-6个芳香环。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一化合物具有I个芳香环，所述第二化合物具有2个芳香环，优选地，所述第一化合物为尿囊素和/或所述第二化合物为香豆素。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤(2)中的处理温度为20-30°C，处理时间为0.5-2小时，步骤(3)中的处理温度为40-50°C，处理时间为0.5-2小时。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤⑵中的处理温度为24°C。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤(2)中的处理时间为I小时。
7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤(3)中的处理温度为45°C。
8.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤(3)中的处理时间为I小时。
9.根据权利要求1-8任一项所述的方法，其特征在于，步骤(3)中的溶剂为水或乙醇。
10.根据权利要求1-9任一项所述的方法，其特征在于，所述碳纳米管的直径大于.1.0nm,优选地,所述碳纳米管的直径为l_20nm,更优选为1-1Onm,还更优选为l_5nm,最优选为1.2-1.5nm，优选地，所述碳纳米管为单臂碳纳米管、多臂碳纳米管或两者的混合物，更优选地，所述碳纳米管为多臂碳纳米管。
【文档编号】C07D311/10GK103566625SQ201210278957
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2012年8月7日 优先权日:2012年8月7日
【发明者】张瑞勤, 曾军 申请人:香港城市大学