[发明专利]一种手性功能化改性MOFs吸附剂及制备与在尼古丁对映体拆分中的应用

说明书

本发明公开了一种手性功能化改性MOFs吸附剂及制备与在尼古丁对映体拆分中的应用。本发明在非手性MOF Zr‑BTC的次级结构单元上引入手性小分子构建手性识别环境，制备了手性功能化改性吸附材料，其结构式为L@Zr‑BTC(L＝带羧基的手性小分子)，此类材料在常温常压下可选择性吸附分离外消旋尼古丁，可实现成本低廉、工艺简单的光学纯尼古丁对映体生产，为常温下的尼古丁等含氮双杂环手性药物的对映体高效分离提供新的理论基础和应用方向。

技术领域

本发明属于对映体吸附拆分和化工分离领域，具体涉及一种手性功能化改性MOFs吸附剂及制备与在尼古丁对映体拆分中的应用。

背景技术

初步临床研究表明，尼古丁是乙酰胆碱受体激动剂，可增强胆碱能系统活力，是治疗认知功能障碍、阿兹海默症、精神分裂症等疾病的潜在药物，且(S)- 尼古丁的精神活性远高于(R)-尼古丁(Barreto G E,Iarkov A and Moran V E. Beneficial effects ofnicotine,cotinine and its metabolites as potential agents for Parkinson'sdisease[J].Frontiers in aging neuroscience,2015,6:340-340.)。目前市场上的(S)-尼古丁主要从天然植物中提取，纯化步骤复杂且难以完全去除有害杂质。此外，其天然来源在世界各国均受到政府管制，因此临床研究仍受到一定限制。相比之下，人工合成尼古丁具有纯度高、副产物少的优点，但产物通常为外消旋体，需进行对映体拆分方可满足临床研究需求。开发高效的尼古丁对映体拆分技术，将为治疗阿兹海默症等精神疾病提供宝贵的高纯度手性药物支持。

目前拆分尼古丁对映体的方法多采用重结晶法，化学拆分剂为酒石酸系列物，如L-(-)-二苯甲酰酒石酸、L-(-)-二对甲基苯甲酰酒石酸、L-(-)-二对甲氧基苯甲酰酒石酸(CN 111187250 A；CN 111527077 A；CN 111004212 A)。此种方法存在拆分剂单一、溶剂消耗大、蒸发能耗高、操作步骤繁琐等不足。与之相比，基于吸附技术的对映体拆分可在常温常压工况下操作并得到高纯度产物，具有高效节能的优点，而手性吸附剂是吸附拆分技术的核心。金属有机框架材料(MOFs)具有高孔隙率、大比表面积、可调的孔结构和表面化学等优点，向不具备手性识别能力的非手性MOFs孔道内部引入手性环境，可赋予其手性分子辨识分离能力。然而，在尼古丁对映体拆分的技术领域，迄今为止尚未见到可在常温条件下对尼古丁以及此类含氮双杂环的外消旋物质实现高效对映体拆分的手性吸附分离材料，这是制约吸附分离技术在该技术领域实际应用的瓶颈问题。

发明内容

针对上述尼古丁对映体吸附拆分技术领域存在的瓶颈问题，本发明的首要目的在于提供一种手性功能化改性MOFs吸附剂的制备方法。

本发明方法所得手性功能化改性MOFs吸附剂可实现尼古丁对映体拆分，分别实现(S)-尼古丁和(R)-尼古丁对映体选择性高效吸附去除，高效地制备出具有高光学纯度的(R)-尼古丁或(S)-尼古丁，高效地制备出具有高光学纯度的(R)- 尼古丁或(S)-尼古丁。本发明所得手性功能化改性MOFs吸附剂可实现成本低廉、工艺简单的光学纯尼古丁对映体生产，为常温下的尼古丁等含氮双杂环手性药物的对映体高效分离提供新的理论基础和应用方向。

本发明的另一目的在于提供上述方法制得的一种手性功能化改性MOFs吸附剂。

本发明的再一目的在于提供上述一种手性功能化改性MOFs吸附剂在尼古丁对映体拆分中的应用。

本发明目的通过以下技术方案实现：

一种手性功能化改性MOFs吸附剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)将金属盐和均苯三甲酸(H₃BTC)加入溶剂中，于100～120℃反应1～ 3天，离心收集白色固体，洗涤得到非手性Zr-BTC；