利用納濾制備高純度4-羥乙基哌嗪乙磺酸的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于有機(jī)物制備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種利用納濾制備高純度4-羥乙基 哌嗪乙磺酸的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 4-羥乙基哌嗪乙磺酸（HEPES)是一種重要的氫離子緩沖劑，其在pH為6. 8~8. 2 的范圍內(nèi)具有良好的緩沖能力，能較長時(shí)間控制恒定的pH。使用濃度為10~50mmol/L，一 般培養(yǎng)液內(nèi)含20mmol/LHEPES即可具有良好的緩沖能力，且對(duì)細(xì)胞無毒性作用。
[0003] HEPES的其它應(yīng)用也比較廣泛。專利CN201310477071. 6公開了一種利用HEPES作 為模板劑制備了多孔氧化鋅微球的方法。該法操作簡單，所制備的微球尺寸均勻，具有多級(jí) 孔結(jié)構(gòu)等優(yōu)點(diǎn)，可用于生產(chǎn)催化劑和氣敏元件。專利CN201080052103. 2將HEPES及其衍生 物用于治療癌癥疼痛和抑制化療后的副作用。
[0004] 目前還未發(fā)現(xiàn)有文獻(xiàn)記載HEPES的合成方法。
[0005] 另外，由HEPES的鈉鹽或鉀鹽制取HEPES的最有效方法是離子交換純化法，其反應(yīng) 方程式如方程式（I)所示。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種利用納濾制備高純度4-羥乙基哌嗪乙磺酸的方法，其特征在于包括以下步驟： (1) 4-羥乙基哌嗪乙磺酸鹽的制備：將2-羥乙基磺酸或2-羥乙基磺酸鹽和N-羥乙基 哌嗪發(fā)生縮合反應(yīng)獲得4-羥乙基哌嗪乙磺酸鹽； (2) 酸化：采用酸化劑，將4-羥乙基哌嗪乙磺酸鹽轉(zhuǎn)化為4-羥乙基哌嗪乙磺酸和相應(yīng) 酸化劑的鹽，得到酸化母液； (3) 納濾：將酸化母液用去離子水稀釋至1~IOwt. %的溶液，并用納濾除去相應(yīng)酸化 劑的鹽，經(jīng)蒸發(fā)濃縮得到4-羥乙基哌嗪乙磺酸粗品； (4) 后處理：4_羥乙基哌嗪乙磺酸粗品經(jīng)洗滌、干燥得到高純度4-羥乙基哌嗪乙磺酸。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用納濾制備高純度4-羥乙基哌嗪乙磺酸的方法，其特征在 于：所述2-羥乙基磺酸鹽為2-羥乙基磺酸鈉、2-羥乙基磺酸鉀或2-羥乙基磺酸銨。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用納濾制備高純度4-羥乙基哌嗪乙磺酸的方法，其特征在 于：所述縮合反應(yīng)是在低沸點(diǎn)的極性溶劑中進(jìn)行的，所述溶劑包括水、甲醇、乙醇、丙酮、乙 腈。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用納濾制備高純度4-羥乙基哌嗪乙磺酸的方法，其特征在 于：所述2-羥乙基磺酸或2-羥乙基磺酸鹽與N-羥乙基哌嗪的摩爾比為I. 0~1. 2:1。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用納濾制備高純度4-羥乙基哌嗪乙磺酸的方法，其特征在 于：所述縮合反應(yīng)溫度為40~120°C，反應(yīng)時(shí)間為2~6小時(shí)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用納濾制備高純度4-羥乙基哌嗪乙磺酸的方法，其特征在 于：所述酸化劑為PKa小于4. 5的強(qiáng)酸。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的利用納濾制備高純度4-羥乙基哌嗪乙磺酸的方法，其特征在 于：所述酸化劑包括鹽酸、硫酸、硝酸、甲酸或乙二酸。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的利用納濾制備高純度4-羥乙基哌嗪乙磺酸的方法，其特征在 于：以硫酸為酸化劑時(shí)，得到的酸化母液先降溫結(jié)晶去除相應(yīng)酸化劑的鹽；再將酸化母液， 采用可溶性鋇鹽或鈣鹽沉淀除去硫酸根，最后將酸化母液用去離子水稀釋。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用納濾制備高純度4-羥乙基哌嗪乙磺酸的方法，其特征在 于：所述酸化劑與4-羥乙基哌嗪乙磺酸鹽的摩爾比為0. 9~1. 2:1，所述酸化反應(yīng)溫度為 0~40°C，酸化反應(yīng)時(shí)間1~2h。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用納濾制備高純度4-羥乙基哌嗪乙磺酸的方法，其特征 在于：所述納濾采用的納濾膜是孔徑為1~2nm，截留分子量為150~300的納濾膜；所述 納濾膜的材質(zhì)為聚酰胺、醋酸纖維素、磺化聚砜、磺化聚醚砜或聚乙烯醇；膜組件的形式為 中空纖維膜或卷式膜。
【專利摘要】本發(fā)明屬于有機(jī)物制備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種利用納濾制備高純度4-羥乙基哌嗪乙磺酸的方法。所述方法是先將2-羥乙基磺酸或2-羥乙基磺酸鹽和N-羥乙基哌嗪發(fā)生縮合反應(yīng)獲得4-羥乙基哌嗪乙磺酸鹽；采用酸化劑，將4-羥乙基哌嗪乙磺酸鹽轉(zhuǎn)化為4-羥乙基哌嗪乙磺酸和相應(yīng)酸化劑的鹽，得到酸化母液；再將酸化母液用去離子水稀釋至1～10wt.％的溶液，并用納濾除去剩余的相應(yīng)酸化劑的鹽，經(jīng)蒸發(fā)濃縮得到4-羥乙基哌嗪乙磺酸粗品；最后經(jīng)洗滌、干燥得到高純度4-羥乙基哌嗪乙磺酸。本發(fā)明制得的4-羥乙基哌嗪乙磺酸不僅純度高，操作工藝簡便，而且生產(chǎn)過程環(huán)保，純化成本低，收率高，適合于工業(yè)批量生產(chǎn)。
【IPC分類】C07D295-088
【公開號(hào)】CN104876892
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510253751
【發(fā)明人】崔洪友, 朱麗偉, 王建剛, 劉然升, 楊涌, 王楊
【申請(qǐng)人】山東理工大學(xué)
【公開日】2015年9月2日
【申請(qǐng)日】2015年5月19日