華東理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)刊登的一篇文獻《基于三氧化硫磺化的丹參酮ⅡA 磺酸鈉的連續(xù)化合成》，實驗中采用了歐世盛公司DP-PT10型柱塞泵。該型號泵的泵頭材料為PTFE，流量范圍0.001-9.999 mL/min，流量設(shè)定精度0.001mL/min，流量準(zhǔn)確度± 1%，流量重復(fù)性RSD <0.5%，系統(tǒng)耐壓≤4 MPa。
文獻摘要
利用飛秒激光微加工技術(shù)，制作了一種厘米級類卡特彼勒 3D 微流控芯片，并在微流控芯片內(nèi)以三氧化硫為磺化劑連續(xù)制備丹參酮ⅡA 磺酸鈉。停留時間分布測試表明：微流控芯片內(nèi)的整體流動狀態(tài)接近于平推流。實驗分析得到最佳磺化條件為：磺化溫度 25 ℃ ，n(SO3 )/n(丹參酮ⅡA)=2.00，停留時間 2 min。與傳統(tǒng)硫酸間歇工藝相比，產(chǎn)率由 68% 提升至92.3%，反應(yīng)時間由 2 h 降低至 2 min，E 因子由 27.7 降低至 2.1。實現(xiàn)了丹參酮 IIA 磺酸鈉的綠色、安全、高效連續(xù)制備。
關(guān)于丹參酮IIA 磺酸鈉
丹參酮 IIA 是從唇形科植物中藥丹參中提取的脂溶性有效成分，表現(xiàn)出多種藥理作用[1-3] ，但因其在水中的溶解度差，體內(nèi)吸收利用度差，使得藥理作用不易發(fā)揮。丹參酮 IIA 磺酸鈉是丹參酮 IIA 經(jīng)磺化反應(yīng)后形成的一種水溶性鈉鹽，由于引入了親水性的磺酸基團，提高了其在水中的溶解度，具有丹參酮IIA 無法比擬的優(yōu)越性，廣泛應(yīng)用于冠心病、心肌梗死、心絞痛等心腦血管疾病的治療。
目前文獻中已報道了幾種制備丹參酮 IIA 磺酸鈉的方法。工業(yè)制備丹參酮 IIA 磺酸鈉主要利用硫酸磺化劑，在間歇反應(yīng)器內(nèi)制備。但由于效率低、高污染和高成本等問題，導(dǎo)致工藝應(yīng)用受到限制。
文獻的作者采用的方式是，在微流控芯片內(nèi)利用三氧化硫磺化丹參酮ⅡA。文獻中提到，這種方式能減少反應(yīng)過程中局部多磺化及其他副反應(yīng)的發(fā)生、縮短工藝流程、簡化后處理操作，對于減少或消除環(huán)境污染、提高安全系數(shù)、降低生產(chǎn)成本、提高生產(chǎn)效率和保護生態(tài)環(huán)境具有重要的意義，有望突破目前工業(yè)生產(chǎn)使用硫酸和間歇反應(yīng)器所面臨的瓶頸。
丹參酮ⅡA 磺酸鈉的連續(xù)化合成
連續(xù)化合成的方程如下式所示：
連續(xù)化合成流程如下圖所示：
稱取 11.76 g(0.04 mol) 丹參酮ⅡA 于試劑瓶中，加入 500 mL 經(jīng) 10% 3A 分子篩干燥24h的二氯甲烷，超聲 30 min 使其充分溶解得到0.08 mol/L 的丹參酮ⅡA 溶液。將 0.08 mol/L 的丹參酮ⅡA 溶液和 0.1 mol/L 的三氧化硫溶液利用柱塞泵分別通入持液量 10 mL、外徑 3.175×10−3 m 聚四氟乙烯管道內(nèi)進行預(yù)熱處理后，進入由單個或多個微流控芯片組成的微反應(yīng)器，通過設(shè)置兩臺進料泵的流量控制反應(yīng)停留時間和物料比，反應(yīng)溫度由恒溫水浴鍋控制。在反應(yīng)條件下運行 3 個停留時間以達到穩(wěn)定狀態(tài)。
從反應(yīng)器出口收集 60 mL 反應(yīng)液至裝有 20 mL 飽和氯化鈉溶液(>0.7 mol/L)的離心管中，超聲 30 min 后離心，經(jīng)飽和氯化鈉溶液洗 2 次，水洗至中性，將上層水層吸出，將下層有機層減壓蒸餾，經(jīng)干燥 12 h 得產(chǎn)物，高效液相色譜表征得到產(chǎn)物中丹參酮ⅡA 純度 ，丹參酮ⅡA 磺酸鈉純度。計算得到的產(chǎn)率和轉(zhuǎn)化率數(shù)據(jù)為測定的產(chǎn)物含量，計算公式如下：
其中：m 為產(chǎn)物質(zhì)量(g)；qV 為丹參酮ⅡA 體積流量(mL/min)；t 為收集樣品時間(min)。
文獻結(jié)論
(1) 利用飛秒激光微加工技術(shù)，制作了一種高密度、大持液量的厘米級類卡特彼勒 3D 微流控芯片，并在微流控芯片以三氧化硫為磺化劑連續(xù)制備丹參酮ⅡA 磺酸鈉。
(2) 由微芯片反應(yīng)器的停留時間分布測定結(jié)果可知，微芯片反應(yīng)器內(nèi)流體流動狀態(tài)接近于平推流，能有效抑制返混導(dǎo)致的局部區(qū)域副反應(yīng)的發(fā)生。
(3) 通過實驗分析得到最佳磺化條件為：磺化溫度 25 ℃，n(SO3 )/n(丹參酮ⅡA)=2.00，停留時間 2 min，丹參酮ⅡA 轉(zhuǎn)化率可達 97.2%，產(chǎn)率為 92.3%。
(4) 與傳統(tǒng)濃硫酸間歇工藝相比，產(chǎn)率提升了24.3%，磺化劑比例由 38 降低至 2，反應(yīng)時間由 2 h 降低至 2 min，E 因子由 27.7 降低至 2.1，時空收率提升近 23 倍。實現(xiàn)了丹參酮 IIA 磺酸鈉的綠色、安全、高效連續(xù)制備。
DP系列雙柱塞高壓泵
DP系列雙柱塞高壓恒流輸液泵是歐世盛公司自主研發(fā)的產(chǎn)品，可提供 316L、C276 、PTFE等多種泵材料供用戶選擇，滿足輸送不同原料特性的需要；0.001-1000 mL/min 流量范圍可供選擇，適用于用戶需要的最佳流量區(qū)間；開放式控制平臺，提供 RS 485、RS 232 等多種通信接口；可工作在恒流模式或恒壓模式，兩種工作模式可任意切換。
引用文獻
羅知微, 顧麗蕓, 韓偉, 等. 基于三氧化硫磺化的丹參酮ⅡA 磺酸鈉的連續(xù)化合成 [J]. 華東理工大學(xué)學(xué)報 (自然科學(xué)版), 2024, 50(2)。DOI: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20240123001
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