[发明专利]对映选择性复合膜的制备方法

说明书

发明领域

本发明涉及一种对映选择性复合膜的制备方法，这种对映选择性复合膜用于将氨基酸从它们的水溶液中分离以及用于消旋混合物的光学拆分。本发明尤其涉及一种对映选择性复合纳滤膜的制备方法，这种对映选择性复合纳滤膜用于氨基酸的光学异构体的分离。

本发明的对映选择性复合膜用于从对映异构体混合物中分离对映异构体以获得旋光纯的异构体。本发明的对映选择性复合膜可用于在压力驱动膜过程，如反渗透，纳滤等膜过程中光学拆分氨基酸和手性化合物的外消旋混合物以获得旋光纯对映异构体。

发明背景

立体异构体是指其中的原子仅在空间上排列方式上彼此不同的那些分子。立体异构体一般分为非对映异构体或对映异构体；后者包括彼此为镜像的关系，而前者为不是镜像的那些。对映异构体(镜像)，又称光学异构体，具有相同的物理和化学性质。因此，对映异构体的混合物通常不能由普通的分离方法分离，普通的分离方法如分馏(沸点相同)；如传统的结晶，除非溶剂是光学活性的(由于溶解度相同)；如传统的色谱，除非吸附剂具有光学活性(因为它们对于普通的吸附剂吸附作用相同)。事实上，由于传统的合成技术几乎总是产生对映异构体的混合物，因此，分离对映异构体的问题变得进一步严重。因此，对映异构体的混合物的分离是在分析化学中的一个最具挑战性的问题。

对于有机化合物，如氨基酸，药品，农药，杀虫剂等而言，对映异构体的分离是非常重要的，因为它们中大部分是具有光学活性的，并作为光学异构体(对映异构体)成对存在。许多手性药物的对映异构体之间在生物及药理特性方面存在显著的差异。一个对映异构体可能有药物活性，而其他可能是惰性的甚至是有害的，例如，(S)-维拉帕米((S)-verapamil)是有效的钙通道阻断剂，而(R)-维拉帕米具有心脏副作用，β-受体阻断剂普萘洛尔(propranolol)的l-对映异构体的活性是其d-型的～100倍以上，沙利度胺(thalidomide)的(R)(+)-对映异构体具有助眠的作用，而其(S)(-)-对映异构体具有致畸作用，发现沙利度胺的药理活性的差异对于妇女在怀孕期间使用了药物而导致新生儿出现严重畸形(二十世纪六十年代的“沙利度胺悲剧”等)负有责任。因此，“美国食品药物管理局(The United States Food and Drug Administration)”最近颁布了新的规定管理手性药物的营销。根据新规定，对手性药物的每一个对映异构体的药理特性都应当单独进行疗效和安全性测试。

已知有多种方法用于对映异构体的分离，例如非对映异构体拆分、酶催化反应、色谱法、液膜的应用、分子识别技术、以及包合配合技术。优先的结晶法，非对映异构体拆分，酶催化反应等，涉及对映异构体与一个辅助手性试剂结合从而将它们转换成非对映异构体，然后可以通过任何常规分离技术分开。有关非对映异构体拆分，参见″CRC Handbook of Optical Resolutions via Diasteromeric Salt Formation″Kozma D.，2002 ISBN：0849300193。非对映异构体拆分的主要缺点是需要大量的旋光纯衍生剂(手性试剂或溶剂)，它们是昂贵的并且通常无法回收。

可以参考色谱技术(GC，HPLC，CE等)，其描述在“Chiral Separation Techniques-A Practical Approach″第二版中，G.Subramanian主编，ISBN 3-527-29875-4，其中色谱方法要求一个合适的手性选择剂结合到固定相中(手性固定相)或涂敷在柱填充材料的表面(手性涂敷型固定相)。具有手性固定相的对映选择性手性色谱柱是昂贵的，并且工作寿命有限，因此，分离的成本相当高。

可以参考用于对映异构体分离的分子识别现象，其报道在“Chiral Separation Techniques-A Practical Approach″第二版中，G.Subramanian主编，ISBN 3-527-29875-4。基于分子识别已开发不同型号的手性固定相、配合物等。

可以参考题为“Molecularly imprinted polymers grafted on solid supports”的美国专利6759488，其中对映异构体分离是基于分子识别现象的。MIP技术的缺点是可交联单体只能用于制备分子印记膜。