[发明专利]复合超滤膜的制备方法及分离阿司匹林中水杨酸的应用

说明书

 

技术领域

本发明属于材料制备和分离技术领域，涉及一种阿司匹林中水杨酸的分离方法，尤其涉及一种运用复合超滤膜技术分离阿司匹林中的水杨酸的新方法。

背景技术

阿司匹林,又名乙酰水杨酸，是一种历史悠久的解热镇痛药，用于治感冒、发热、头痛、牙痛、关节痛、风湿病，并用于预防和治疗缺血性心脏病、心绞痛、心肺梗塞、脑血栓形成，应用于血管形成术及旁路移植术也有效。阿司匹林通常由水杨酸与醋酸酐进行酯化反应而得到。因此产物中常会产生副产物水杨酸且阿司匹林在储存中易水解产生水杨酸。有资料显示若阿司匹林中的水杨酸的浓度超标会严重伤害胃粘膜，严重会造成消化道溃疡甚至出血。因此，有效分离去除阿司匹林中的杂质水杨酸具有十分重要的意义。其中常用的分离方法有萃取法、重结晶法、分子蒸馏法和膜分离法等。这些方法各有独特优点，但也各存在其局限性。如溶剂萃取技术大量使用有机溶剂，易产生二次污染；重结晶法实验耗时，收率低下，且对溶剂的选择要求高；分子蒸馏法作为一种新型的蒸馏方法虽然能实现一定有机物的分离，但其设备结构复杂，技术要求严苛，投资极大且严重浪费能源；19世纪60年代兴起的膜分离技术(Membrane Separation Technique, MST) 以其高效、节能、操作方便、分子级过滤、环境友好等优点已广泛应用于企业生产过程中。但传统膜分离技术仍然存在一些限制其发展的因素，如目前的商售膜(超滤、微滤及反渗透膜)都只能实现某一类物质的分离而无法实现单个物质的分离，特别是对结构相似的有机化合物，传统膜无法对某种物质进行单一、高效的选择性分离。

分子印迹技术(MIT)是模拟自然界中如：酶与底物、抗体与抗原等的分子识别作用，以目标分子为模板分子制备对该分子具有特异选择性识别功能的高分子印迹聚合物(Molecularly Imprinted Polymers，MIPs)的一种技术。

将分子印迹技术与膜分离技术结合产生的分子印迹聚合膜(Molecular Imprinted Membrane，MIM) 的开发应用是最具吸引力的研究之一。分子印迹聚 合物膜( MIM) 兼具分子印迹及膜分离技术的优点，一方面，该技术便于连续操 作，易于放大，能耗低，能量利用率高，是“绿色化学”的典型; 另一方面，它克服了目前的商业膜材料如超滤、微滤及反渗透膜等无法实现单个物质选择分离的缺点，为将特定分子从结构类似的混合物中分离出来提供了可行有效的解决途径。考虑到合成的分子印迹膜具有对特定物质专一选择性识别功能，为阿司匹林的除杂过程提供了种新方法，并不断在大宗工业品分离纯化领域发挥不可替代的作用。

发明内容

本发明的技术方案指以聚偏氟乙烯微孔滤膜（PVDF）为基底合成对水杨酸分子有专一识别特性的复合超滤膜，并应用响应曲面法研究PVDF复合超滤膜分离乙酰水杨酸中水杨酸的最佳分离条件。

复合超滤膜的制备方法，按以下步骤进行：

(1) 取聚偏氟乙烯微滤膜(PVDF)置于浓度为0.2-0.4 mol L^-1二苯甲酮的甲醇溶液中浸渍20 min后取出，室温晾干；

(2) 将水杨酸(SA), 4-乙烯基吡啶(4-VP) 和2-丙烯酰胺-2-甲基丙烯酸(AMPS) 混合加入至含有甲醇溶液中，其中控制SA的浓度为1.25~7.5 mmol L^-1，4-VP的浓度为15~45 mmol L^-1，AMPS 的浓度为37.5~225 mmol L^-1，并将该混合溶液置于室温黑暗条件下4 h。

(3) 将步骤(1)中处理过的PVDF膜放置于(2)中的混合溶液中浸渍10 min后取出固定于两块玻璃片之间，并用功率为250 W的紫外光照射引发膜表面聚合4-6 h， 反应后将聚合膜采用甲醇—醋酸为提取液，甲醇与醋酸的体积比为：8~9:2~1，索式提取48~72 h，以脱除模板分子水杨酸、未反应的单体和引发剂，在50^oC下真空干燥制得水杨酸分子印迹膜 (4-VP-MIM)。

上述的技术方案中，将PVDF浸渍到二苯甲酮的溶液中以使光引发剂吸附到VDF膜表面。

上述的技术方案中，将混合溶液置于室温黑暗条件下4 h以形成预组装体系。

上述技术方案中所述的水杨酸，其作用为模板分子。

上述技术方案中所述的4-乙烯基吡啶，其作用为功能单体。

上述技术方案中所述的2-丙烯酰胺-2-甲基丙烯酸，其作用为交联剂。