基于β-环糊精手性膜的制备及其对色氨酸、苯丙氨酸对映体的拆分

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p-环糊精(β-CD:β-Cyclodextrin)因其独特的分子结构在分子印迹和识别方面的应用己引起了人们的广泛关注。近年来,基于环糊精手性分离膜的研究报道也日益增多。乙酸纤维素(Cellulose Acetate,CA)和海藻酸钠(Sodium Alginate, S A)在其骨架上有较多的手性中心,并能形成螺旋结构,被广泛应用于手性膜的制备。本文首先以p-CD为手性选择剂,分别采用CA、SA为膜基材,通过共混法制备CA/β-CD、SA/β-CD手性膜,考察了p-CD的加入对分离色氨酸对映体的影响;通过FTIR、Flowcheck、Zeta和TGA分析了CA/β-CD、SA/β-CD手性膜的结构,圆二色谱和膜的通量进一步分析了CA/β-CD手性膜性能;采用HPLC和吸附实验考察了CA/β-CD手性膜对色氨酸吸附以及对色氨酸、苯丙氨酸的分离。当无β-CD时,CA/β-CD、SA/β-CD手性膜对色氨酸分离率(e.e%)分别为5.76%、4.62%,当添加p-CD时,e.e%分别达到8.41%、6.68%。p-环糊精添加量为7.5wt%时,β-CD/CA膜对色氨酸、苯丙氨酸对映体分离率分别达到8.65%、9.47%,通量为34L.m-Z.h-1。其次对p-CD的化学接枝,得到苄基化环糊精、对甲基苯磺酸环糊精、环糊精水溶性低聚物。用α-CD、2.4-二甲基p-CD与乙酸纤维素共混得到手性分离膜;通过CA与p-CD反应得到的化学交联膜,对色氨酸和苯丙氨酸进行了拆分,其结果显示:CA与p-CD化学交联膜对色氨酸、苯丙氨酸的最大分离率分别达到9.%和10.9%,该膜的热稳定性高于共混膜。通过乙酸纤维素手性膜对色氨酸的吸附作用,研究了其对色氨酸吸附的动力学,温度对吸附性能的影响以及最大吸附量与浓度之间的关系。其结果表明:底物浓度增加其吸附量增大,当底物浓度增加到0.5mg·mL-1时吸附量减小;同时温度较高时吸附量先增加后减小,其吸附动力学符合Langmuir方程。
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