收藏本站
《中南大学》 2008年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

乳状液膜和支撑液膜体系手性分离苯丙氨酸的传质机理与模型

黄笃树  
【摘要】: 药物对映体的液膜手性分离及其传质模型的研究为当前最热门的课题之一。本文阐述了手性药物的基本概念,综述了目前主要的手性拆分方法及其研究进展,对液膜手性拆分过程的传质机理及模型研究现状和意义进行了阐述。对乳状液膜和中空纤维支撑液膜手性分离苯丙氨酸对映体的传质机理及模型进行了比较详细的研究与探讨,主要研究内容如下: 研究了以N-癸基-L-羟基脯氨酸和铜离子配合物为手性载体,Span-80为表面活性剂,煤油为溶剂的乳状液膜体系手性分离苯丙氨酸对映体的分离性能。考察了各因素等对选择性分离性能的影响,从而确定了合适的萃取条件为:表面活性剂Span-80和有机溶剂煤油体积比8:92;苯丙氨酸外消旋体浓度为1.0 mmol/L;手性萃取途径是从外水相到内水相;外水相pH 4.8;Cu~(2+)浓度5 mmol/L。 通过对乳状液膜手性分离过程中传质机理的研究以及各影响因素的分析,得到了可以分析和预测乳状液膜手性拆分过程传质的反应-扩散模型,该模型同时考虑了外水相边界层的扩散阻力和手性对映体与载体的反应阻力。外水相苯丙氨酸对映体的浓度以及分离因子α表示为: 当外相对映体浓度远小于液膜相手性载体浓度时,该手性传质过程中外相边界层的扩散为控制步骤,利用数据拟合得到了外水相与液膜相界面边界层扩散的传质系数k_e。 将常数表达式中引入表观分配系数的概念,可以得到改进的反应-扩散模型,改进后模型对外水相D-苯丙氨酸对映体的浓度分率的模拟值与实验结果的最大偏差大大减小,由20.4%降为10.7%。模型中的常数表达式为: 研究了在中空纤维液膜器中采用N-癸基-L-羟基脯氨酸和铜离子配合物为手性载体的支撑液膜体系手性拆分苯丙氨酸对映体。通过对比不同的流体流速对手性分离过程的影响,选择最佳的流体流速为3mm/s。研究了对映体浓度和分离因子与缓冲溶液pH的变化关系,选择缓冲溶液的pH为4.8。 从总传质阻力的角度出发,通过对中空纤维支撑液膜过程中各影响因素的分析及理论推导,得到了接收相中各手性对映体浓度以及手性药物拆分过程分离因子对时间的总传质阻力模型。该数学模型同时考虑了手性对映体在料液相、接收相与液膜相间的分配行为和料液相边界层、接收相边界层以及支撑液膜相的扩散阻力。接收相中苯丙氨酸对映体的浓度及分离因子α可表示为: 利用实验结果,拟合得到了模型中的未知参数,为以后进一步的研究及实验装置的放大提供了参考。 进一步研究了中空纤维支撑液膜手性分离过程的传质机理,得到了描述接收相中各手性对映体浓度、液膜相中各手性对映体浓度以及手性药物拆分过程分离因子对时间变化的偏微分方程组。通过对某些条件的假设与简化处理,得到了偏微分方程组的解析解,即反应一扩散模型。该数学模型同时考虑了手性对映体与载体的反应和料液相边界层、接收相边界层以及支撑液膜相的扩散阻力。接收相和中空纤维支撑液膜相中苯丙氨酸对映体的浓度以及手性分离因子可表示为: 在描述手性对映体与载体反应的各因素中,药物对映体与载体反应的正向速率常数,反向速率常数对浓度和分离因子的影响很小,故可以考虑将其忽略,从而得到该过程的快速反应--扩散模型。模型中的常数λ_j表达式化为: 将反应-扩散模型中手性对映体与载体的反应行为用手性对映体在料液相、接收相与液膜相间的表观分配行为取代,同样可以得到描述接收相中各手性对映体浓度、液膜相中各手性对映体浓度以及手性药物拆分过程分离因子对时间变化的偏微分方程组,其解析解为分配-扩散模型。该数学模型同时考虑了手性对映体的表观分配行为和料液相边界层、接收相边界层以及支撑液膜相的扩散阻力。接收相和支撑液膜中苯丙氨酸对映体的浓度以及手性分离因子可表示为: 将所得到的传质模型对手性拆分过程中苯丙氨酸对映体的浓度和分离因子进行预测。结果表明:模型的模拟结果与实验数据能够很好地吻合;总传质阻力模型、反应-扩散模型与快速反应-扩散模型以及分配-扩散模型的模拟结果基本一致。对料液相与接收相的pH值,边界层传质阻力以及液膜传质阻力等因素对手性拆分过程中对映体的浓度和分离因子的影响进行分析。结果表明这些模型能够应用于苯丙氨酸对映体的中空纤维支撑液膜手性拆分过程中各操作条件的优化。
【学位授予单位】:中南大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:TQ021.4

手机知网App
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 周志强,张红雁,于兆文,侯经国,陈立仁;高效液相色谱法对外消旋药物的拆分[J];分析测试技术与仪器;1998年01期
2 朱全红,马果东,邓芹英,曾陇梅;薄层色谱用苯基异氰酸酯衍生化的β-环糊精健合固定相的制备及应用[J];分析化学;2000年03期
3 唐课文,周春山;疏水性L-酒石酸酯立体选择性萃取分离氯噻酮对映体[J];分析化学;2004年01期
4 向小莉,袁黎明;手性化合物[J];化学教育;2003年05期
5 杨晓弟,马小玲,方俊;手性药物的化学拆分—形成和分离非对映体拆分法[J];阜阳师范学院学报(自然科学版);1994年02期
6 辛嘉英,李树本,徐毅,崔俊儒,王来来,夏春谷;膜反应器中萘普生甲酯的动态拆分[J];分子催化;2001年01期
7 胡卫国;焦飞鹏;黄可龙;王蔚玲;;厚体液膜动力学拆分普萘洛尔外消旋体[J];高等学校化学学报;2008年02期
8 龙远德,黄天宝;β-环糊精聚合物膜拆分氨基酸对映体[J];高等学校化学学报;1999年06期
9 邓金根,迟永祥,朱槿,蒋耀忠;化学拆分的新方法研究[J];合成化学;1999年04期
10 段钢,陈家镛;光学活性物质的工业生产方法[J];化工进展;1995年02期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张忠平;硫化铜矿湿法冶金工艺综述[J];安徽化工;2002年05期
2 陈元雄;包结拆分在手性药物分离中的机理与应用[J];安徽化工;2005年01期
3 胡建华;姚华珍;刘维屏;;膦酸酯类除草剂及其对映体对大型蚤的急性毒性研究[J];安徽农学通报(上半月刊);2010年01期
4 胡建华;姚华珍;周珊珊;刘维屏;;谱拆分研究O,O-二甲基-1-(4-甲氧基苯氧乙酰氧基)乙基膦酸酯对映体的高效液相色[J];安徽农业科学;2007年23期
5 姚华珍;胡建华;刘维屏;;新颖除草剂peng-3对大型蚤的急性毒性研究[J];安徽农业科学;2009年03期
6 周宏;含手性轴化合物的构型标定法[J];安庆师范学院学报(自然科学版);2000年04期
7 张家元,林炳昌;三带模拟移动床色谱分离过程的实验分析[J];鞍山钢铁学院学报;1999年05期
8 王道林,牛之猛,刘华东;光学活性拆分剂脱氢枞胺的制备性纯化及其表征[J];北京理工大学学报;2004年04期
9 尹玉英,刘春蕴;乳酸及其某些衍生物的旋光性与结构的关系[J];北京石油化工学院学报;2002年01期
10 诸平;手性分子研究的过去、现在与未来——2001年诺贝尔化学奖深远意义剖析[J];宝鸡文理学院学报(自然科学版);2002年01期
中国重要会议论文全文数据库 前6条
1 盛丽;苏碧泉;;超临界CO_2萃取技术在天然药物中应用的研究进展[A];甘肃省化学会第二十四届年会论文集[C];2005年
2 吴巨贤;石晓艳;王小明;林雪;黄和;;聚糖物质在手性氨基酸拆分膜中的研究进展[A];“食品加工与安全”学术研讨会暨2010年广东省食品学会年会论文集[C];2010年
3 叶宏;冯旭东;梁海燕;王静;张晶晶;于群;;渗透汽化有机膜分离异构体混合物的研究进展[A];中国化工学会2009年年会暨第三届全国石油和化工行业节能节水减排技术论坛会议论文集(上)[C];2009年
4 焦飞鹏;黄可龙;彭霞辉;于金刚;李晓刚;;β-环糊精萃取拆分氯噻酮对映体研究[A];大环化学和超分子化学研究进展——中国化学会全国第十二届大环第四届超分子化学学术讨论会论文集[C];2004年
5 祈媛;安丽丽;王兆霞;黄思凯;马淑娟;李从芬;韩小茜;;五种手性化合物在自制的直链淀粉-三[(s)-α-甲基苯基氨基甲酸酯]手性固定相上的直接拆分[A];西北地区第七届色谱学术报告会甘肃省第十二届色谱年会论文集[C];2012年
6 王兆霞;祈媛;黄思凯;马淑娟;李从芬;韩小茜;;手性农药在纤维素-三(4-甲基苯基氨基甲酯)手性固定相上的直接拆分[A];西北地区第七届色谱学术报告会甘肃省第十二届色谱年会论文集[C];2012年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 舒俊生;降低卷烟主流烟气中羰基化合物和一氧化氮研究[D];江南大学;2010年
2 徐耀兵;中间盐法石煤灰渣酸浸提钒工艺的试验研究[D];浙江大学;2009年
3 包桂蓉;纤维素在高温高压溶剂中的降解研究[D];昆明理工大学;2010年
4 叶国华;从含钒钢渣中提取V_2O_5的新工艺与机理研究[D];昆明理工大学;2010年
5 梁杰;从含锗烟尘浸出与萃取锗研究[D];昆明理工大学;2009年
6 李建业;新型环糊精超分子可逆体系响应性研究[D];山东大学;2010年
7 莫章桦;产双酶恶臭假单胞菌的选育与酶法制备D-pHPG[D];中南林业科技大学;2007年
8 吴传隆;新型的苏氨酸、丝氨酸、半胱氨酸—表面活性型有机催化剂催化不对称anti-Mannich和Aldol反应的研究[D];西南大学;2011年
9 陈龙海;基于Binol和氨基酸的Salen-锰(Ⅲ)手性配合物的合成、表征以及催化性质的研究[D];兰州大学;2011年
10 唐珂;不对称有机催化合成反应机理研究[D];山东大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 金洪洙;浊点萃取光度法测定铬及萃取剂回收方法研究[D];长春理工大学;2010年
2 宋光伟;手性Salen-Co催化剂在不对称开环反应及药物合成中的应用[D];浙江理工大学;2010年
3 张燕;不对称Simmons-Smith反应合成S-(+)-2,2-甲基环丙烷甲酸甲酯[D];郑州大学;2010年
4 张冰冰;基于手性5-取代-2(5H)-呋喃酮的立体选择性合成反应研究[D];郑州大学;2010年
5 周杰;液液萃取—火焰原子吸收光谱法测定食品中铜、镉、锌的研究[D];郑州大学;2010年
6 田甲春;硫酸软骨素提取工艺的研究[D];甘肃农业大学;2010年
7 林红;肾蕨中红杉醇提取工艺与质量标准的研究[D];湖南中医药大学;2010年
8 邓玉霞;磷酰大豆苷元酯的合成及其与环糊精相互作用的研究[D];河南工业大学;2010年
9 李文丽;手性螺环化合物的合成与拆分[D];天津理工大学;2010年
10 王宝蕊;氟西汀中间体的合成及拆分[D];哈尔滨理工大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 黄天宝;黄述贵;旷昌渝;吴邦桂;周竞先;;氰戊菊酯立体异构体在手性键合相上的分析[J];分析化学;1991年03期
2 邹公伟,郑琦,胡冠九,施耀曾;高效液相色谱中的纤维素衍生物手性固定相[J];分析化学;1995年04期
3 邓芹英,张彰,祝亚非,苏镜娱;用铜(Ⅱ)-L-精氨酸配体交换薄层色谱拆分氨基酸对映体[J];分析化学;1997年02期
4 朱全红,马果东,邓芹英,曾陇梅;薄层色谱用苯基异氰酸酯衍生化的β-环糊精健合固定相的制备及应用[J];分析化学;2000年03期
5 李全民,刘奇,张丽敏,薛万新;乳状液膜迁移分离铋(Ⅲ)[J];分析化学;2000年04期
6 张生勇;旋光性物质的生理活性与不对称合成[J];化学教育;1989年06期
7 李全民,李克安,邹长英,童沈阳;以三正辛胺为流动载体的乳状液膜迁移和分离Mo(Ⅵ)的研究[J];高等学校化学学报;1993年02期
8 龙远德,黄天宝;β-环糊精聚合物膜拆分氨基酸对映体[J];高等学校化学学报;1999年06期
9 裘军,李高,龚培力,傅丽英,曾繁典,陈鹰,张宜;普罗帕酮两对映体间的药动学和药效学相互作用研究[J];中国临床药理学杂志;2000年01期
10 徐佳;环糊精-毛细管区带电泳法分离手性药物对映体[J];国外医学.药学分册;1996年05期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 何炳林,李乃宏,姜坪;高分子支撑液膜固定化细胞甾体△~1-脱氢转化的研究[J];高等学校化学学报;1986年10期
2 王碧玉,潘自鼎,吴燕翔;氨在中空纤维支撑液膜内的渗透系数[J];福州大学学报(自然科学版);2005年02期
3 杜军,周堃,陶长元;支撑液膜研究及应用进展[J];化学研究与应用;2004年02期
4 张保成,G.Gozzelino,G.Baldi;支撑液膜分离技术的研究进展(英文)[J];膜科学与技术;2000年06期
5 M.Cox ,李志华;液膜和影响支撑液膜性能的某些因素[J];湿法冶金;1988年03期
6 R.Guerriero ,张宝亮;用支撑液膜从硫酸溶液中回收铟[J];湿法冶金;1989年03期
7 王骋,姚秉华,谢伟;重金属镉离子的支撑液膜分离研究[J];水处理技术;2004年05期
8 冯福合;郑载兴;;聚砜-双硫腙支撑液膜处理镉、锌污水[J];水处理技术;1987年06期
9 姚秉华,杜宝中,王骋,余晓皎;多孔聚丙烯支撑液膜中镉的传输研究[J];分析测试学报;2003年05期
10 孙冬梅,吴庆生,丁亚平;支撑液膜法制备Cu_7S_4纳米晶[J];无机材料学报;2004年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 薛杭燕;吴燕翔;郑辉东;;交流阻抗法表征膜液流失研究[A];第三届中国膜科学与技术报告会论文集[C];2007年
2 王明玺;王保国;赵洪;高从堦;;蒸汽渗透法分离芳烃/烷烃混合物的支撑液膜研究[A];第一届全国化学工程与生物化工年会论文摘要集(上)[C];2004年
3 王东文;窦天军;赵玉杰;李克刚;;支撑液膜处理放射性废液实验研究[A];2006全国核材料学术交流会论文集[C];2006年
4 吴锋;王保国;;离子液体充填型支撑液膜分离乙醇/水混合物的研究[A];第三届全国化学工程与生物化工年会论文摘要集(上)[C];2006年
5 张卫东;李爱民;应讷江;于丽丽;;中空纤维更新液膜与膜萃取传质性能的比较[A];第一届全国化学工程与生物化工年会论文摘要集(上)[C];2004年
6 王爽;姚秉华;张盈盈;张瑞蓉;;支撑离子液体膜中苯酚的迁移分离研究[A];第六届全国环境催化与环境材料学术会议论文集[C];2009年
7 贾朋静;李锦绣;沈锦晶;蒋燕;王丽;施宪法;;杯芳烃及含杯芳烃的高聚物的质子传输功能的研究[A];大环化学和超分子化学研究进展——中国化学会全国第十二届大环第四届超分子化学学术讨论会论文集[C];2004年
8 刘卫;唐宇翔;W.S.Winston Ho;杨祥良;;采用同步解析支撑液膜新技术提取浓缩头孢拉定[A];2010年中国药学大会暨第十届中国药师周论文集[C];2010年
9 陈桂娥;阎剑;刘小珍;许振良;;PAA络合-超滤法处理含镧和铕离子废水的研究[A];第三届全国化学工程与生物化工年会论文摘要集(下)[C];2006年
10 谢锐;褚良银;陈文梅;肖文;曲剑波;王广金;;智能化手性拆分膜研究.Ⅰ-等离子 诱导接枝聚合法在聚碳酸酯核孔膜上制备PNIPAM开关[A];第一届全国化学工程与生物化工年会论文摘要集(上)[C];2004年
中国博士学位论文全文数据库 前7条
1 郑辉东;支撑液膜传质及其不稳定性研究[D];浙江大学;2010年
2 吴小宁;分散支撑液膜中重金属离子的传输与分离研究[D];西安理工大学;2010年
3 裴亮;分散支撑液膜在稀土金属迁移与分离回收中的应用研究[D];西安理工大学;2010年
4 李盛姬;富马酸废水的支撑液膜萃取与膜集成技术的研究[D];浙江大学;2008年
5 余晓皎;工业废水中重金属离子的液膜传输分离研究[D];西安理工大学;2007年
6 崔春花;Cu(II)在中空纤维更新液膜中的传质行为研究[D];北京化工大学;2009年
7 赵薇;离子液体膜CO_2分离性能及稳定性研究[D];大连理工大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 陈静;含酚废水的支撑液膜分离研究[D];西安理工大学;2005年
2 潘自鼎;氨(铵)在支撑液膜中的质量传递[D];福州大学;2004年
3 谢伟;水环境中重金属离子的支撑液膜分离研究[D];西安理工大学;2003年
4 唐宇翔;同步解析支撑液膜技术提取浓缩S-腺苷蛋氨酸的实验研究[D];华中科技大学;2013年
5 张志伟;中空纤维支撑液膜对丙烯/丙烷分离性能的研究[D];大连理工大学;2010年
6 余美琼;支撑液膜分离过程传质与膜稳定性研究[D];福州大学;2006年
7 洪新艺;支撑液膜分离过程传质与膜稳定性研究[D];福州大学;2006年
8 位方;对硝基酚的支撑液膜传输研究[D];西安理工大学;2006年
9 郭攀峰;贵金属离子铂(Ⅳ)和钯(Ⅱ)的支撑液膜的迁移规律研究[D];西安理工大学;2008年
10 段树敏;IIB族硫化物及碱土族钨酸盐纳米材料的支撑液膜法合成及性能研究[D];同济大学;2007年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026