CN108043370B 一種用于分離半夏中麻黃堿的雙離子液體樹脂材料 (長江大學(xué))_第1頁
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號通合伙)42216代理人周宗揚B01J20/26(2006.01)一種用于分離半夏中麻黃堿的雙離子液體本發(fā)明涉及一種用于分離半夏中麻黃堿的雙離子液體樹脂材料,屬天然產(chǎn)物分離技術(shù)領(lǐng)體樹脂材料的表面積而且提高了它的吸附能力。所制得的樹脂材料具有多孔的球形結(jié)構(gòu)及良好性、親疏水性和多種化學(xué)作用力來提升吸附效率。將雙離子液體官能團修飾到樹脂材料表面21.一種用于分離半夏中麻黃堿的雙離子液體樹脂材料,其特征在于:它由下述重量份原料合成制得:單體3.0交聯(lián)劑4.5-10.5致孔劑9.0-15.0引發(fā)劑0.04-1.35分散劑0.6-1.0成球劑0.5-0.7二氯烷烴6.6-16.5催化劑0.16-0.323-氯丙胺3.6-4.5咪唑6.6-7.5所述的單體為甲基丙烯酸縮水甘油酯;所述的交聯(lián)劑為二乙烯苯;所述的致孔劑為正庚烷;所述的引發(fā)劑為過氧化苯甲酰;所述的分散劑為聚乙烯醇;所述的成球劑為十二烷基磺酸鈉和氯化鈉的混合物,十二烷基磺酸鈉與氯化鈉的質(zhì)量比為1:1;所述的二氯烷烴為1,2-二氯乙烷、1,4-二氯丁烷或1,6-二氯己烷中的一種;所述的催化劑為三乙胺;所述的溶劑A為無水乙醇;所述的溶劑B為蒸餾水;所述的溶劑C為甲苯;上述用于分離半夏中麻黃堿的雙離子液體樹脂材料的制備方法,包括以下步驟:3000rpm條件下攪拌30分鐘后在超聲頻率為50-90kHz條件下超聲振蕩20分鐘,得,混合溶2)、將分散劑與溶劑B按1:100質(zhì)量比混合后加熱至70℃并在轉(zhuǎn)速為1000rpm條件下攪拌直至分散劑完全溶解,得分散劑溶液;待分散劑溶液自然冷卻至室溫后,將分散劑溶液與上述混合溶液在轉(zhuǎn)速為2000-3000rpm條件下攪拌20分鐘后,得,制備溶液;3)、向制備溶液中以20.0-30.0mL/min的流速持續(xù)通入99.99%氮氣至反應(yīng)結(jié)束,用以避免單體被氧化,并在開始通入氮氣30分鐘后將制備溶液水浴加熱至80℃時進行聚合反4)、將上述懸濁液A在0.01Mpa條件下進行減壓抽濾10分鐘,用以除去懸濁液A中的溶劑A和溶劑B,得濾餅,然后用體積比為1:2:1的蒸餾水、無水乙醇和丙酮對濾餅進行沖洗,用以和丙酮沖洗后的粉末置于烘箱中80℃干燥8-10小時后,得,白色樹脂微球;5)、向上述白色樹脂微球和3-氯丙胺加入溶劑C,在轉(zhuǎn)速為2000-3000rpm條件下攪拌30分鐘后進行加熱,當加熱至80℃時進行合成反應(yīng)8小時,得,懸濁液B,將懸濁液B在0.01Mpa條件下進行減壓抽濾10分鐘,用以除去懸濁液B中的溶劑C,并用無水乙醇對減壓抽濾后所得的濾餅進行沖洗,用以除去濾餅中殘留的3-氯丙胺,然后將經(jīng)無水乙醇沖洗過的濾餅置6)、將上述氯化樹脂材料、三乙胺和咪唑在溶劑C中攪拌混合均勻,并加熱至80℃進行3條件下進行減壓抽濾10分鐘,用以除去懸濁液C中的溶劑C,并用無水乙醇對減壓抽濾后所得的濾餅進行沖洗,用以除去濾餅中殘留的咪唑和三乙胺,然后將經(jīng)無水乙醇沖洗過的濾7)、將上述咪唑化樹脂材料和二氯烷烴在溶劑C中轉(zhuǎn)速為2000-3000rpm時攪拌30分鐘,然后加熱至80℃進行離子液體合成,合成反應(yīng)8小時后,得,懸濁液D;將懸濁液D在0.01Mpa條件下進行減壓抽濾10分鐘,用以除去懸濁液D中的溶劑C,并用無水乙醇對減壓抽濾后所得的濾餅進行沖洗,用以除去濾餅中殘留的二氯烷烴,然后將經(jīng)無水乙醇沖洗過的濾餅置于烘箱中80℃干燥8-10小時后,得,氯化單離子液體樹脂材料;8)、將上述氯化單離子液體樹脂材料和咪唑在溶劑C中轉(zhuǎn)速為2000-3000rpm時攪拌30分鐘,然后加熱至80℃進行合成,合成反應(yīng)下進行減壓抽濾10分鐘,用以除去懸濁液E中的溶劑C,并用無水乙醇對減壓抽濾后所得的濾餅進行沖洗,用以除去濾餅中殘留的咪唑,然后將經(jīng)無水乙醇沖洗過的濾餅置于烘箱中4技術(shù)領(lǐng)域[0001]本發(fā)明涉及一種用于分離半夏中麻黃堿的雙離子液體樹脂材料,屬麻黃堿的吸附分離技術(shù)領(lǐng)域。背景技術(shù)[0002]半夏作為一種藥用植物,廣泛分布于中國長江流域等地區(qū),半夏提取液中含有酚類、有機酸、甾醇類、苷類等多種藥用化合物,其中的生物堿成分能抑制咳嗽中樞產(chǎn)生鎮(zhèn)咳作用,但生物堿成分中的麻黃堿因其毒副作用不利于半夏的直接使用,因此需要對半夏提取液中的麻黃堿進行去除。現(xiàn)有技術(shù)中液液萃取、蒸煮沉淀等方法能夠去除溶液中的麻黃堿但對酸堿度要求較高且操作復(fù)雜,利用普通吸附材料去除半夏提取液中的麻黃堿存在選擇吸附效率低的問題。因此,圍繞吸附分離法開發(fā)新型樹脂材料提高其選擇性和吸附效率,成為當務(wù)之急。[0003]為了增強樹脂材料對半夏提取液中的麻黃堿的吸附能力,改進合成方法以改變樹脂材料結(jié)構(gòu)是其中一種方法。通過選擇不同的單體、交聯(lián)劑、制孔劑和合成配比等條件,能獲得微球型的空間結(jié)構(gòu)。樹脂微球材料擁有很多的優(yōu)點,包括比表面積大、高吸附力、高穩(wěn)定性、高機械強度,且能適用于各種要求嚴格的化學(xué)生產(chǎn)中。然而普通的樹脂微球表面,受限于合成物的單一官能團,無法實現(xiàn)高選擇性。因此需要對樹脂微球材料表面的官能團進行修飾。發(fā)明內(nèi)容[0004]本發(fā)明的目的在于:提供一種合成過程簡便、條件易于控制,能夠?qū)Π胂闹械穆辄S堿進行吸附,吸附效率高、以解決現(xiàn)有技術(shù)中去除麻黃堿的工藝操作困難且吸附效率低問題的用于分離半夏中麻黃堿的雙離子液體樹脂材料。[0006]一種用于分離半夏中麻黃堿的雙離子液體樹脂材料,其特征在于:它由下述重量份原料合成制得:[0007]單體3.0交聯(lián)劑4.5-10.5致孔劑9.0-15.0[0008]引發(fā)劑0.04-1.35分散劑0.6-1.0成球劑0.5-0.7二氯烷烴6.6-16.5[0009]催化劑0.16-0.323-氯丙胺3.6-4.5[0010]咪唑6.6-7.5溶劑A30-50溶劑B60.0-100.0[0012]所述的單體為甲基丙烯酸縮水甘油酯,[0013]所述的交聯(lián)劑為二乙烯苯,[0014]所述的致孔劑為正庚烷,[0015]所述的引發(fā)劑為過氧化苯甲酰,[0016]所述的分散劑為聚乙烯醇,5[0017]所述的成球劑為十二烷基磺酸鈉和氯化鈉的混合物,十二烷基磺酸鈉與氯化鈉的質(zhì)量比為1:1,[0018]所述的二氯烷烴為1,2-二氯乙烷、1,4-二氯丁烷或1,6-二氯己烷中的一種,[0019]所述的催化劑為三乙胺,[0020]所述的溶劑A為無水乙醇,[0021]所述的溶劑B為蒸餾水,[0022]所述的溶劑C為甲苯。[0023]上述用于分離半夏中麻黃堿的雙離子液體樹脂材料,包括以下步驟:2000-3000rpm條件下攪拌30分鐘后在超聲頻率為50-90kHz條件下超聲振蕩20分鐘,得,混[0025]2)、將分散劑與溶劑B按1:100質(zhì)量比混合后加熱至70℃并在轉(zhuǎn)速為1000rpm條件下攪拌直至分散劑完全溶解,得分散劑溶液;待分散劑溶液自然冷卻至室溫后,將分散劑溶液與上述混合溶液在轉(zhuǎn)速為2000-3000rpm條件下攪拌20分鐘后,得,制備溶液;[0026]3)、向制備溶液中以20.0-30.0mL/min的流速持續(xù)通入99.99%氮氣至反應(yīng)結(jié)束,用以避免單體被氧化,并在開始通入氮氣30分鐘后將制備溶液水浴加熱至80℃時進行聚合溶劑A和溶劑B,得濾餅,然后用體積比為1:2:1的蒸餾水、無水乙醇和丙酮對濾餅進行沖洗,乙醇和丙酮沖洗后的粉末置于烘箱中80℃干燥8-10小時后,得,白色樹脂微球;[0028]5)、向上述白色樹脂微球和3-氯丙胺加入溶劑C,在轉(zhuǎn)速為2000-3000rpm條件下攪拌30分鐘后進行加熱,當加熱至80℃時進行合成反應(yīng)8小時,得,懸濁液B,將懸濁液B在0.01Mpa條件下進行減壓抽濾10分鐘,用以除去懸濁液B中的溶劑C,并用無水乙醇對減壓抽濾后所得的濾餅進行沖洗,用以除去濾餅中殘留的3-氯丙胺,然后將經(jīng)無水乙醇沖洗過的[0029]6)、將上述氯化樹脂材料、三乙胺和咪唑在溶劑C中攪拌混合均勻,并加熱至80℃進行離子液體合成,以修飾白色樹脂微球,合成反應(yīng)8小時后,得,懸濁液C;將懸濁液C在0.01Mpa條件下進行減壓抽濾10分鐘,用以除去懸濁液C中的溶劑C,并用無水乙醇對減壓抽濾后所得的濾餅進行沖洗,用以除去濾餅中殘留的咪唑和三乙胺,然后將經(jīng)無水乙醇沖洗過的濾餅置于烘箱中80℃干燥8-10小時后,得,咪唑化樹脂材料;[0030]7)、將上述咪唑化樹脂材料和二氯烷烴在溶劑C中轉(zhuǎn)速為2000-3000rpm時攪拌30分鐘,然后加熱至80℃進行離子液體合成,合成反應(yīng)8小時后,得,懸濁液D;將懸濁液D在0.01Mpa條件下進行減壓抽濾10分鐘,用以除去懸濁液D中的溶劑C,并用無水乙醇對減壓抽濾后所得的濾餅進行沖洗,用以除去濾餅中殘留的二氯烷烴,然后將經(jīng)無水乙醇沖洗過的濾餅置于烘箱中80℃干燥8-10小時后,得,氯化單離子液體樹脂材料;[0031]8)、將上述氯化單離子液體樹脂材料和咪唑在溶劑C中轉(zhuǎn)速為2000-3000rpm時攪條件下進行減壓抽濾10分鐘,用以除去懸濁液E中的溶劑C,并用無水乙醇對減壓抽濾后所6得的濾餅進行沖洗,用以除去濾餅中殘留的咪唑,然后將經(jīng)無水乙醇沖洗過的濾餅置于烘[0032]本發(fā)明的有益效果在于:[0033]該雙離子液體樹脂材料以單體為基體合成白色,樹脂微球具有微米粒徑以及多孔結(jié)構(gòu),然后通過分別使用3-氯丙胺、咪唑、三乙胺、二氯烷烴對白色樹脂微球表面進行雙離子液體官能團修飾,不僅增大了樹脂微球的表面積而且提高了它的吸附能力,使得該雙離子液體樹脂材料的吸附效率和熱穩(wěn)定性大大提升,本發(fā)明應(yīng)用于半夏萃取液的分離,能較好地對麻黃堿進行吸附分離。具體實施方式[0035]將3.0g甲基丙烯酸縮水甘油酯,4.5g二乙烯苯,9.0g正庚烷,0.04g過氧化苯甲酰和0.5g十二烷基磺酸鈉-氯化鈉(質(zhì)量比為1:1)加入30.0g的無水乙醇中,甲基丙烯酸縮水甘油酯為純度>99.5%,正庚烷為純度>99.5%,過氧化苯甲酰為純度>99.5%,十二烷基磺酸鈉與氯化鈉均為純度>99.9%,無水乙醇為純度>99.5%,在轉(zhuǎn)速為2000rpm條件下攪拌30分鐘后超聲(50kHz)振蕩20分鐘得到混合溶液;將0.6g聚乙烯醇與60.0g蒸餾水中混合后加熱至70℃并在轉(zhuǎn)速為1000rpm條件下攪拌直至分散劑完全溶解,聚乙烯醇的醇解度為87%-89%,得分散劑溶液。將分散劑溶液與混合溶液在轉(zhuǎn)速為2000rpm條件下攪拌20分鐘后,得制備溶液。向制備溶液中以20.0mL/min的流速通入99.99%的氮氣,并在開始通入氮氣30分鐘后水浴加熱溶液至80℃進行聚合反應(yīng),反應(yīng)期間持續(xù)通入氮氣并攪拌,攪拌速度1000rpm。反應(yīng)完成后對混合液減壓抽濾得白色粉末,用200g的體積比為1:2:1的蒸餾水、純度>99.5%的無水乙醇和純度>99.5%的丙酮對濾餅進行沖洗,并于80℃烘箱中干燥,得到5.2g樹脂微球材[0036]將所得5.2g樹脂微球與3.6g的3-氯丙胺在100.0g甲苯中攪拌混合后加熱至80℃進行合成8小時,3-氯丙胺為純度>99.5%,甲苯為純度>99.5%;反應(yīng)完成后對混合液減壓抽濾,并用100.0g無水乙醇清洗所得固體,無水乙醇為純度>99.5%,將固體于80℃烘箱干燥[0037]將所得7.4g氯化樹脂材料、0.16g三乙胺、6.6g咪唑和100.0g甲苯均勻混合后加熱至80℃進行合成8小時,三乙胺為純度>99.0%,咪唑為純度>99.5%,甲苯為純度>99.5%;反應(yīng)完成后對混合液減壓抽濾,并用100.0g無水乙醇清洗所得固體后,無水乙醇為純度>99.5%,將固體于80℃烘箱干燥后,得12.1g咪唑化樹脂材料。[0038]將所得12.1g咪唑化樹脂材料、6.6g的1,2-二氯乙烷和100.0g甲苯均勻混合后加熱至80℃進行合成8小時,1,2-二氯乙烷為純度>99.5%,甲苯為純度>99.5%;反應(yīng)完成后對混合液減壓抽濾,并用100.0g無水乙醇清洗所得固體,無水乙醇為純度>99.5%,將固體于80℃烘箱干燥后,得15.7g氯化單離子液體樹脂材料。[0039]將所得15.7g氯化單離子液體樹脂材料、6.6g咪唑和100.0g甲苯均勻混合,加熱至80℃進行合成8小時;反應(yīng)完成后對混合液減壓抽濾,咪唑為純度>99.5%,甲苯為純度>99.5%,并用100.0g無水乙醇清洗所得固體,無水乙醇為純度>99.5%,將固體于80℃烘箱干燥后,得19.7g雙離子液體樹脂材料。7[0040]取5.0g半夏粉末浸泡于50mL,70℃蒸餾水中2小時后過濾得半夏提取液。取1.0g雙離子液體樹脂材料與10mL半夏提取液在室溫下充分振蕩混合2小時,靜置后取上層清液分(95:5,v/v),流速1.0mL/min,紫外檢測波長為210nm。[0041]經(jīng)檢測,該雙離子液體樹脂材料對半夏提取液中麻黃堿吸附率為0.3mg/g。結(jié)果表明該雙離子液體樹脂材料對麻黃堿有明顯的吸附性。[0042]實施例2[0043]將3.0g甲基丙烯酸縮水甘油酯,6.3g二乙烯苯,12.0g正庚烷,0.82g過氧化苯甲酰和0.6g十二烷基磺酸鈉-氯化鈉(質(zhì)量比為1:1)加入40.0g的無水乙醇中,甲基丙烯酸縮水甘油酯為純度>99.5%,正庚烷為純度>99.5%,過氧化苯甲酰為純度>99.5%,十二烷基磺酸鈉與氯化鈉均為純度>99.9%,無水乙醇為純度>99.5%,在轉(zhuǎn)速為2000rpm條件下攪拌30分鐘后超聲(70kHz)振蕩20分鐘得到混合溶液;將0.8g聚乙烯醇與80.0g蒸餾水中混合后加熱至70℃并在轉(zhuǎn)速為1000rpm條件下攪拌直至分散劑完全溶解,聚乙烯醇的醇解度為87%-89%,得分散劑溶液。將分散劑溶液與混合溶液在轉(zhuǎn)速為2000rpm條件下攪拌20分鐘后,得制備溶液。向制備溶液中以20.0mL/min的流速通入99.99%的氮氣,并在開始通入氮氣30分鐘后水浴加熱溶液至80℃進行聚合反應(yīng),反應(yīng)期間持續(xù)通入氮氣并攪拌,攪拌速度1000rpm。反應(yīng)完成后對混合液減壓抽濾得白色粉末,用300g的體積比為1:2:1的蒸餾水、純度>99.5%的無水乙醇和純度>99.5%的丙酮對濾餅進行沖洗,并于80℃烘箱中干燥,得到7.5g樹脂微球材[0044]將所得7.5g樹脂微球與4.0g的3-氯丙胺在200.0g甲苯中攪拌混合后加熱至80℃進行合成8小時,3-氯丙胺為純度>99.5%,甲苯為純度>99.5%;反應(yīng)完成后對混合液減壓抽濾,并用200.0g無水乙醇清洗所得固體,無水乙醇為純度>99.5%,將固體于80℃烘箱干燥[0045]將所得9.6g氯化樹脂材料、0.25g三乙胺、6.9g咪唑和200.0g甲苯均勻混合后加熱至80℃進行合成8小時,三乙胺為純度>99.0%,咪唑為純度>99.5%,甲苯為純度>99.5%;反應(yīng)完成后對混合液減壓抽濾,并用200.0g無水乙醇清洗所得固體后,無水乙醇為純度>99.5%,將固體于80℃烘箱干燥后,得12.7g咪唑化樹脂材料。[0046]將所得12.7g咪唑化樹脂材料、10.8g的1,4-二氯丁烷和200.0g甲苯均勻混合后加熱至80℃進行合成8小時,1,4-二氯丁烷為純度>99.5%,甲苯為純度>99.5%;反應(yīng)完成后對混合液減壓抽濾,并用200.0g無水乙醇清洗所得固體,無水乙醇為純度>99.5%,將固體于80℃烘箱干燥后,得18.8g氯化單離子液體樹脂材料。[0047]將所得18.8g氯化單離子液體樹脂材料、6.9g咪唑和200.0g甲苯均勻混合,加熱至80℃進行合成8小時,咪唑為純度>99.5%,甲苯為純度>99.5%;反應(yīng)完成后對混合液減壓抽濾,并用200.0g無水乙醇清洗所得固體,無水乙醇為純度>99.5%,將固體于80℃烘箱干燥[0048]取2.0g小兒清肺化痰顆粒溶解于30mL,70℃蒸餾水中并過濾得中成藥溶液。取1.0g雙離子液體樹脂材料與5mL中成藥溶液在室溫下充分振蕩混合2小時,靜置后取上層清液分析。分析色譜為液相色譜,分析柱為RStech腈/水(95:5,v/v),流速1.0mL/min,紫外檢測波長為210nm。8[0049]經(jīng)檢測,該雙離子液體樹脂材料對中成藥溶液中麻黃堿吸附率為0.21mg/g。結(jié)果表明該雙離子液體樹脂材料對麻黃堿有明顯的吸附性。[0051]將3.0g甲基丙烯酸縮水甘油酯,10.5g二乙烯苯,15.0g正庚烷,1.35g過氧化苯甲酰和0.7g十二烷基磺酸鈉-氯化鈉(質(zhì)量比為1:1)加入50.0g的無水乙醇中,甲基丙烯酸縮水甘油酯為純度>99.5%,正庚烷為純度>99.5%,過氧化苯甲酰為純度>99.5%,十二烷基磺酸鈉與氯化鈉均為純度>99.9%,無水乙醇為純度>99.5%,在轉(zhuǎn)速為2000rpm條件下攪拌30分鐘后超聲(90kHz)振蕩20分鐘得到混合溶液;將1.0g聚乙烯醇與100.0g蒸餾水中混合后加熱至70℃并在轉(zhuǎn)速為1000rpm條件下攪拌直至分散劑完全溶解,聚乙烯醇的醇解度為87%-89%,得分散劑溶液。將分散劑溶液與混合溶液在轉(zhuǎn)速為2000rpm條件下攪拌20分鐘后,得制備溶液。向制備溶液中以30.0mL/min的流速通入99.99%的氮氣,并在開始通入氮氣30分鐘后水浴加熱溶液至80℃進行聚合反應(yīng),反應(yīng)期間持續(xù)通入氮氣并攪拌,攪拌速度1000rpm。反應(yīng)完成后對混合液減壓抽濾得白色粉末,用400g的體積比為1:2:1的蒸餾水、純度>99.5%的無水乙醇和純度>99.5%的丙酮對濾餅進行沖洗,并于80℃烘箱中干燥,得到11.0g樹脂微球材料。[0052]將所得11.0g樹脂微球與4.5g的3-氯丙胺在300.0g甲苯中攪拌混合后加熱至80℃進行合成8小時,3-氯丙胺為純度>9

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