專利名稱：一種用模擬移動床色譜分離提純富勒烯C₇₀的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及富勒烯C7tl的純化方法，特別是一種用模擬移動床色譜分離提純富勒烯C7tl的方法。
背景技術(shù)：
碳富勒烯是20世紀(jì)80年代發(fā)現(xiàn)的新型純碳分子。通過對碳富勒烯及其衍生物的研究，人們發(fā)現(xiàn)碳富勒烯及其衍生物在電子光敏器件、超導(dǎo)、發(fā)光材料、分子磁體、催化、生物醫(yī)學(xué)等諸多方面，都有著很好的應(yīng)用前景。碳富勒烯及其同系物已被稱為“21世紀(jì)材料的先驅(qū)”。進(jìn)行碳富勒烯及其衍生物開發(fā)與應(yīng)用研究，首先要獲得大量高純度的C6tl和C7(l。目前獲得C6tl和C7tl普遍應(yīng)用的分離方法有中性氧化鋁柱色層法、活性炭與硅膠混合為固定相的柱色層法、高效液相色譜法(HPLC)、升華法、重結(jié)晶法、化學(xué)法等。上述方法各有其不足，例如分離效率低、規(guī)模小、成本高等缺點。模擬移動床色譜分離技術(shù)近年來發(fā)展非常迅速，很多專利文獻(xiàn)報道了模擬移動床色譜法分離手性藥物，如光學(xué)異構(gòu)體、外消旋物質(zhì)和對映體，以及二甲苯異構(gòu)體的分離。其中US5，518，625專利文獻(xiàn)涉及了心得安，氨酰心安和3 —氯一苯一 I 一丙醇的手性分離。德國德雷斯頓藥品工業(yè)有限公司在中國專利局申請了用模擬移動床色譜分離法制取高純環(huán)苞菌素的專利。日本代科化學(xué)株式會社和日產(chǎn)化學(xué)工業(yè)株式會社開發(fā)了模擬移動床法分離甲羥戊酸內(nèi)酯類化合物技術(shù)。中國鞍山科技大學(xué)開發(fā)了模擬移動床色譜分離卡波前列腺甲酯、生物藥物替考拉寧以、植物銀杏葉提取物的有效成分銀杏內(nèi)酯B和富勒烯類C6tl等技術(shù)。但是，在富勒烯C6tl的模擬移動床色譜分離方法是以C6tl為主要目標(biāo)而犧牲了 C7tl,以C7tl為主要目標(biāo)的模擬移動床色譜分離方法仍未見公開報道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種 用模擬移動床色譜分離提純C7tl的方法，以提高C7tl產(chǎn)品純度和收率。本發(fā)明提供的用模擬移動床色譜分離提純C7tl的方法包括以下內(nèi)容:I原料制備用電弧放電得到的碳灰，經(jīng)甲苯萃取得到的粗富勒烯，電弧放電甲苯萃取法制得的富勒烯，經(jīng)HPLC法檢測，質(zhì)量百分比含量C7(i15%，C6(i80% ；2分離提純設(shè)備及條件選擇采用模擬移動床色譜系統(tǒng)，該系統(tǒng)由洗脫泵、進(jìn)樣泵、萃取泵、色譜柱、7通閥、9通閥、4通和連接管組成，洗脫泵流量O — IOmL / min，壓力O-1OMpa;進(jìn)樣泵流量O — 30mL/h，壓力O — 8Mpa ;萃取泵流量0-10mL/min，壓力O — IOMpa ;工作溫度25— 30°C ;色譜柱為I X 20cm的半制備柱，采用反相硅膠ODS填料，粒度為20—30 μ m ;流動相為混合二甲苯與甲醇的混合物；3分離步驟
3.1樣液的配制以I中經(jīng)過萃取所得粗富勒烯為原料，用混合二甲苯溶解、沉降，用0.45μπι濾膜過濾，濾液濃度為飽和溶液；3.2流動相的配制混合二甲苯:甲醇=5:5 (V: V)；3.3選擇模擬移動床色譜參數(shù)，啟動模擬移動床色譜操作解吸段I根柱、精制段I根柱、吸附段2根柱；進(jìn)樣泵流速Uf=0.2mL/min ;洗脫泵流速Ud=L 5mL/min ;萃取泵流速Ue=L 5mL/min ;殘余液流速Ur=L 7mL/min ;操作溫度:25-300C ;切換時間:切換時間ts=23.5 24.5min，萃取液為C7tl產(chǎn)品液；3.4 濃縮殘余液與萃取液分 別用薄膜旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器濃縮至無液體，用甲苯洗出后在真空干燥箱烘干至恒重；4成品HPLC法檢測檢測條件:Diamonsil色譜柱，ODS 填料:5 μ m、4.6 X 250mm，2SPD-10AVPUV檢測器，流動相甲醇:混合二甲苯=50:50 (V:V)，流速1.5mL/min，檢測波長是325nm，進(jìn)樣量20uL，
室溫，由C7tl和C6tl對照品來確定產(chǎn)品中的組分，并由外標(biāo)法標(biāo)定C7tl的純度為98.5%。本發(fā)明與柱色層法、高效液相色譜法(HPLC)相比，其顯著有益效果在于:能連續(xù)高效的從粗富勒烯中分離提純出高純度的c7(l，C70的集中度高，節(jié)省大量的流動相，并且能實現(xiàn)大規(guī)模連續(xù)化生產(chǎn)，大幅度降低生產(chǎn)成本。


圖1是粗富勒烯原料液的HPLC譜圖；圖2是模擬移動床殘余液(R)的HPLC譜圖(主要含有C6tl及雜質(zhì))；圖3是切模擬移動床萃取液(E)的HPLC譜圖(主要含有C7tl產(chǎn)品)；圖4是模擬移動床色譜系統(tǒng)連續(xù)操作時相鄰兩次切換示意圖。
具體實施例方式下面以小型實驗提純C7tl為例，更詳細(xì)描述本發(fā)明。用電弧放電得到的碳灰，經(jīng)甲苯萃取得到的粗富勒烯，電弧放電甲苯萃取法制得的富勒烯，經(jīng)HPLC法檢測，質(zhì)量百分比含量C7(l15 %，C6080 %。取100毫克上述粗富勒烯，用混合二甲苯溶解、沉降，用0.45 μ m濾膜過濾，濾液為含粗富勒烯的飽和溶液，作為模擬移動床的分離原料，粗富勒烯原料液的HPLC譜圖如圖1所示。模擬移動床操作:將樣品原料液，通過進(jìn)樣泵以每小時12mL的流速進(jìn)入模擬移動床。如圖4所示，切換時間為24min，流動相為甲醇:混合二甲苯=5:5 (V: V)，III帶(吸附帶，殘余液)流速1.7mL/min, I帶(解吸帶,萃取液)流速1.5mL/min, II帶(精制帶)流速1.5mL/min。得到了濃度較低的萃取液和萃余液，其中萃取液(E)為模擬移動床分離純化富勒烯Cro所得的產(chǎn)品液。濃縮:萃余液(R)及萃取液(E)分別用薄膜旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器濃縮至無液體，用甲苯洗出后在真空干燥箱轟干至恒重的得富勒烯C7tl產(chǎn)品。產(chǎn)品純度檢測:經(jīng)HPLC檢測，模擬移動床色譜法獲得富勒烯C7tl的純度為98.5%，收率 98%。檢測條件為，Diamonsil 色譜柱，ODS 填料:5 μ m、4.6X 250mm，2SPD-10AVP UV 檢測器，流動相甲醇:混合二甲苯=50:50 (V:V),流速1.5mL/min,檢測波長是325nm,進(jìn)樣量20uL,室溫，檢測結(jié)果圖2、圖3，由C7tl和C6tl對照品來確定產(chǎn)品中的組分，并由外標(biāo)法標(biāo)定C70的純度為98.5%。
權(quán)利要求
1.一種用模擬移動床色譜分離提純C7tl的方法，其特征在于該方法包括以下內(nèi)容: I原料制備 用電弧放電得到的碳灰，經(jīng)甲苯萃取得到的粗富勒烯，電弧放電甲苯萃取法制得的富勒烯，經(jīng)HPLC檢測，質(zhì)量百分比含量C7Q15 %，C6080 % ； 2分離提純設(shè)備及條件選擇 采用模擬移動床色譜系統(tǒng)，該系統(tǒng)由洗脫泵、進(jìn)樣泵、萃取泵、色譜柱、7通閥、9通閥、4通和連接管組成，洗脫泵流量O — IOmL / min，壓力O-1OMpa ;進(jìn)樣泵流量O — 30mL/h，壓力O—8Mpa ;萃取泵流量0-10mL/min，壓力O — IOMpa ;工作溫度25— 30°C ;色譜柱為lX20cm的半制備柱，采用反相硅膠ODS填料，粒度為20— 30 μ m ;流動相為混合二甲苯與甲醇的混合物； 3分離步驟 `3.1樣液的配制 以I中經(jīng)過萃取所得粗富勒烯為原料，用混合二甲苯溶解、沉降，用0.45 μ m濾膜過濾，濾液濃度為飽和溶液； ` 3.2流動相的配制 混合二甲苯:甲醇=5:5(V:V)； `3.3選擇模擬移動床色譜參數(shù)，啟動模擬移動床色譜操作 解吸段I根柱、精制段I根柱、吸附段2根柱；進(jìn)樣泵流速 Uf=0.2mL/min ;洗脫泵流速Ud=L 5mL/min ;萃取泵流速Ue=L 5mL/min ;殘余液流速Ur=L 7mL/min ;操作溫度:25 - 30°C ;切換時間:切換時間ts=23.5 24.5min，萃取液為C7tl產(chǎn)品液； `3.4濃縮 殘余液與萃取液分別用薄膜旋轉(zhuǎn)`蒸發(fā)器濃縮至無液體，用甲苯洗出后在真空干燥箱烘干至恒重； 4成品HPLC法檢測 檢測條件:Diamonsil 色譜柱，ODS 填料:5 μ m、4.6 X 250mm，2SPD -1OAVP UV 檢測器，流動相甲醇:混合二甲苯=50:50(￥:￥)，流速1.5111171^11，檢測波長是32511111，進(jìn)樣量201^，室溫，由C7tl和C6tl對照品來確定產(chǎn)品中的組分，并由外標(biāo)法標(biāo)定C7tl的純度為98.5%。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用模擬移動床色譜分離提純C70的方法，以提高C70產(chǎn)品純度和收率。本發(fā)明的內(nèi)容包括用電弧放電得到的碳灰，經(jīng)甲苯萃取得到的粗富勒烯原料；原料采用模擬移動床色譜系統(tǒng)分離提純，色譜柱為1×20cm的半制備柱，采用反相硅膠ODS填料，流動相為混合二甲苯與甲醇的混合物。選擇模擬移動床色譜參數(shù)，啟動模擬移動床色譜操作，濃縮殘余液與萃取液，用HPLC法進(jìn)行成品檢測。本發(fā)明能連續(xù)高效的從粗富勒烯中分離提純出高純度的C70，C70的集中度高，節(jié)省大量的流動相，并且能實現(xiàn)大規(guī)模連續(xù)化生產(chǎn)，大幅度降低生產(chǎn)成本。
文檔編號C01B31/02GK103193218SQ20131011356
公開日2013年7月10日 申請日期2013年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月2日
發(fā)明者高麗娟, 趙雪飛, 叢景香, 張麗華, 賴仕全 申請人:遼寧科技大學(xué)