中国药科大学，+5

一、研究背景

随着医药领域的发展，对单一对映体药物的需求逐渐增加。近年来，手性膜分离技术因其制备简单、连续操作、易于放大等优点，在对映体分离领域具有巨大的潜力。环糊精（CD）具有疏水的空腔和亲水的外表面，是直链淀粉在环糊精糖基转移酶作用下产生的一类环状低聚糖。CD包括由6个、7个和8个葡萄糖单元组装而成的α、β和γ-CD。由于CD具有丰富的手性识别位点，近年来成为常见手性选择器。最近，中国药科大学的季一兵教授和陈建秋教授以环糊精为手性选择器，通过多种方法制备了不同的手性分离膜，在该领域做了一系列研究。本文对它们的工作进行简要的介绍。

二、文献分析

1. 用于药物对映体分离和分子模拟的β-环糊精-离子液体功能化手性复合膜

这项工作采用界面聚合法制备新型β-环糊精-离子液体薄膜复合膜（β-CD-IL TFCM），实现手性药物的对映体分离。以色氨酸为模型分子对膜的各种制备条件进行了优化，以提高其对映选择性。在最佳制造条件下，色氨酸的对映体过量百分比 (e.e.%) 为 100.0%，溶质通量 (J) 为 8.0 nmol cm-2 h-1 。使用 β-CD-IL TFCM 实现了各种手性药物的对映体分离，包括普萘洛尔 (e.e.% = 73.4%)、华法林 (e.e.% = 11.4%)、美托洛尔 (e.e.% = 3.4%)、布洛芬 (e.e.% = 17.8% ) 和特布他林 (e.e.% =3.3%)。此外，应用分子对接模拟研究手性药物的分离机理，证明多种相互作用促进了药物对映体的分离。这些结果揭示了β-CD-IL TFCM优异的对映体分离性能，在实现手性膜的工业应用方面具有广阔的前景。

原文链接：

https://doi.org/10.1016/j.memsci.2022.120870

2. 二乙氨基-β-环糊精界面聚合制备新型手性复合膜用于手性药物的对映分离

这项研究采用原位界面聚合制备了一种新型手性薄膜复合聚酰胺（CTFC）膜。二乙氨基-β-环糊精 (EDA-β-CD) 单体作为手性选择剂，并与均苯三甲酰氯 (TMC) 进行界面聚合，在商用醋酸纤维素 (CA) 膜表面制备 CTFC 膜。通过傅里叶变换红外光谱 (ATR-FTIR)、X射线光电子能谱 (XPS) 和扫描电子显微镜 (SEM) 研究了手性 EDA-β-CD-TMC/CA 膜的内在性质。改变了几个参数，即 EDA-β-CD 浓度、界面聚合 (IP) 时间和固化时间。在最佳条件下，水的渗透通量为 35.7 L m-2 h-1 ，BSA的截留率为 80.7%。对于对映体分离，使用手性 EDA-β-CD-TMC/CA 膜分离各种手性药物，如华法林、布洛芬、奈福泮、酮洛芬和色氨酸。结果表明，华法林的对映体过量百分比 (e.e%) 高于9.29±3.21%，布洛芬为3.77 ±0.23%，色氨酸为 27.2%。此外，所制备的膜在较宽的pH范围内相对稳定，可用于工业生产。

原文链接：

https://doi.org/10.1016/j.memsci.2019.117635

3. β-环糊精共价有机骨架改性-醋酸纤维素手性药物对映体分离膜

基于膜的手性分离引起了广泛的研究关注。然而，传统的手性膜仍然是渗透性和选择性之间不可逾越的权衡。具有固有高孔隙率和固有手性的手性共价有机框架 (CCOF) 是非常有前景的解决方案。作者报告了用于手性药物对映体分离的新型 CCOF 膜。

以β-环糊精共价有机骨架（β-CD COF）为手性选择器，通过对醋酸纤维素底物进行物理和化学修饰制备两种类型的β-CD COF膜，包括β-CD COF混合基质膜（β- CD COF MMM）和β-CD COF薄膜纳米复合膜（β-CD COF TFN）。值得注意的是，β-CD COF TFN 是第一个报道的用于对映体分离的界面聚合COF 膜，并且比β-CD COF MMM 表现更好。使用 β-CD COF TFN 可以实现D/L-色氨酸 (e.e% = 100%), (R/S)-扁桃酸 (e.e% = 58.1%), D/L-苯丙氨酸 (e.e% = 36.3%) 和 (R/S)-普萘洛尔（e.e% = 18.0%）的最佳对映选择性和相当的溶质通量（通量=1.9-5.4 nmol⋅cm -2⋅h-1 ）。受益于β-CD COF 显着的化学稳定性，这种膜还具有优异的热稳定性、耐酸性和长期储存稳定性。此外，使用分子对接模拟研究了手性识别机制。制备的具有高对映体分离性能和稳定性的膜为建立手性膜提供了新的视角，并显示出工业应用的潜力。

原文链接：

https://doi.org/10.1016/j.seppur.2021.120336

4. 一种新型手性聚酯复合膜：制备、手性药物的对映体分离和分子模型评价

手性聚酯复合膜是通过使用均苯三甲酰氯 (TMC) 作为交联剂将环糊精与商业醋酸纤维素膜 (CAM) 共价键合来制备的。β-环糊精（β-CD）及其衍生物（羟丙基-β-环糊精，HP-β-CD）被用作手性选择剂。对映体拆分和 SEM 结果证实了 CAM 的成功化学改性。以D/L-色氨酸(D/L-Trp)为模型手性药物，研究了改性条件(如反应温度、TMC溶液浓度和有机添加剂)对界面聚合法改性膜的对映体分离的影响。在最佳制备条件下，(R/S)-华法林的对映体过量值 (ee)为7.01± 0.41%，(R/S)-奈福泮的对映体过量值 (ee)为6.74±1.00%。此外，使用 AutoDock 的分子建模证明了手性识别的机制。

原文链接：

https://doi.org/10.1016/j.seppur.2020.117717

5. 用于手性分离和原位清洗的高机械强度导电无机-有机复合膜

基于膜技术的对映体分离具有节能、可持续运行、无添加剂等优点，但目前尚无市售的手性膜。制约手性膜发展的主要原因是分离特异性、力学性能差和膜污染。因此，作者开发了一种新型手性膜，其以不锈钢垫网为基础，β-环糊精掺入醋酸纤维素中作为功能层。

通过非溶剂诱导的相转化将有机层负载在无机载体上。结果表明，最佳对映体过量百分比 (ee%) 对于 D/L-色氨酸为96.98±5.22 %，对于D/L-苯丙氨酸为46.38±1.65 %，对于(R/S)-普萘洛尔为11.50±2.52 %，对于(RS)-华法林为5.16±0.88%。不锈钢手性复合膜的力学性能优于其他手性膜，杨氏模量值达到3234 MPa。此外，超声波清洗和电解清洗成功地解决了膜污染问题，对比研究表明，电解清洗能耗低，是一种快速有效的清洗方法，可以实现通量恢复。这些结果表明，导电手性膜可以实现手性化合物的长期分离，具有巨大的工业应用潜力。

原文链接：

https://doi.org/10.1016/j.seppur.2022.121880