欧世盛柱塞泵助力丹参酮ⅡA磺酸钠的连续化合成
时间：2024-08-14 阅读：711
华东理工大学学报(自然科学版)刊登的一篇文献《基于三氧化硫磺化的丹参酮ⅡA 磺酸钠的连续化合成》，实验中采用了欧世盛公司DP-PT10型柱塞泵。该型号泵的泵头材料为PTFE，流量范围0.001-9.999 mL/min，流量设定精度0.001mL/min，流量准确度± 1%，流量重复性RSD <0.5%，系统耐压≤4 MPa。
文献摘要
利用飞秒激光微加工技术，制作了一种厘米级类卡特彼勒 3D 微流控芯片，并在微流控芯片内以三氧化硫为磺化剂连续制备丹参酮ⅡA 磺酸钠。停留时间分布测试表明：微流控芯片内的整体流动状态接近于平推流。实验分析得到最佳磺化条件为：磺化温度 25 ℃ ，n(SO3 )/n(丹参酮ⅡA)=2.00，停留时间 2 min。与传统硫酸间歇工艺相比，产率由 68% 提升至92.3%，反应时间由 2 h 降低至 2 min，E 因子由 27.7 降低至 2.1。实现了丹参酮 IIA 磺酸钠的绿色、安全、高效连续制备。
关于丹参酮IIA 磺酸钠
丹参酮 IIA 是从唇形科植物中药丹参中提取的脂溶性有效成分，表现出多种药理作用[1-3] ，但因其在水中的溶解度差，体内吸收利用度差，使得药理作用不易发挥。丹参酮 IIA 磺酸钠是丹参酮 IIA 经磺化反应后形成的一种水溶性钠盐，由于引入了亲水性的磺酸基团，提高了其在水中的溶解度，具有丹参酮IIA 无法比拟的优越性，广泛应用于冠心病、心肌梗死、心绞痛等心脑血管疾病的治疗。
目前文献中已报道了几种制备丹参酮 IIA 磺酸钠的方法。工业制备丹参酮 IIA 磺酸钠主要利用硫酸磺化剂，在间歇反应器内制备。但由于效率低、高污染和高成本等问题，导致工艺应用受到限制。
文献的作者采用的方式是，在微流控芯片内利用三氧化硫磺化丹参酮ⅡA。文献中提到，这种方式能减少反应过程中局部多磺化及其他副反应的发生、缩短工艺流程、简化后处理操作，对于减少或消除环境污染、提高安全系数、降低生产成本、提高生产效率和保护生态环境具有重要的意义，有望突破目前工业生产使用硫酸和间歇反应器所面临的瓶颈。
丹参酮ⅡA 磺酸钠的连续化合成
连续化合成的方程如下式所示：
连续化合成流程如下图所示：
称取 11.76 g(0.04 mol) 丹参酮ⅡA 于试剂瓶中，加入 500 mL 经 10% 3A 分子筛干燥24h的二氯甲烷，超声 30 min 使其充分溶解得到0.08 mol/L 的丹参酮ⅡA 溶液。将 0.08 mol/L 的丹参酮ⅡA 溶液和 0.1 mol/L 的三氧化硫溶液利用柱塞泵分别通入持液量 10 mL、外径 3.175×10−3 m 聚四氟乙烯管道内进行预热处理后，进入由单个或多个微流控芯片组成的微反应器，通过设置两台进料泵的流量控制反应停留时间和物料比，反应温度由恒温水浴锅控制。在反应条件下运行 3 个停留时间以达到稳定状态。
从反应器出口收集 60 mL 反应液至装有 20 mL 饱和氯化钠溶液(>0.7 mol/L)的离心管中，超声 30 min 后离心，经饱和氯化钠溶液洗 2 次，水洗至中性，将上层水层吸出，将下层有机层减压蒸馏，经干燥 12 h 得产物，高效液相色谱表征得到产物中丹参酮ⅡA 纯度 ，丹参酮ⅡA 磺酸钠纯度。计算得到的产率和转化率数据为测定的产物含量，计算公式如下：
其中：m 为产物质量(g)；qV 为丹参酮ⅡA 体积流量(mL/min)；t 为收集样品时间(min)。
文献结论
(1) 利用飞秒激光微加工技术，制作了一种高密度、大持液量的厘米级类卡特彼勒 3D 微流控芯片，并在微流控芯片以三氧化硫为磺化剂连续制备丹参酮ⅡA 磺酸钠。
(2) 由微芯片反应器的停留时间分布测定结果可知，微芯片反应器内流体流动状态接近于平推流，能有效抑制返混导致的局部区域副反应的发生。
(3) 通过实验分析得到最佳磺化条件为：磺化温度 25 ℃，n(SO3 )/n(丹参酮ⅡA)=2.00，停留时间 2 min，丹参酮ⅡA 转化率可达 97.2%，产率为 92.3%。
(4) 与传统浓硫酸间歇工艺相比，产率提升了24.3%，磺化剂比例由 38 降低至 2，反应时间由 2 h 降低至 2 min，E 因子由 27.7 降低至 2.1，时空收率提升近 23 倍。实现了丹参酮 IIA 磺酸钠的绿色、安全、高效连续制备。
DP系列双柱塞高压泵
DP系列双柱塞高压恒流输液泵是欧世盛公司自主研发的产品，可提供 316L、C276 、PTFE等多种泵材料供用户选择，满足输送不同原料特性的需要；0.001-1000 mL/min 流量范围可供选择，适用于用户需要的最佳流量区间；开放式控制平台，提供 RS 485、RS 232 等多种通信接口；可工作在恒流模式或恒压模式，两种工作模式可任意切换。
引用文献
罗知微, 顾丽芸, 韩伟, 等. 基于三氧化硫磺化的丹参酮ⅡA 磺酸钠的连续化合成 [J]. 华东理工大学学报 (自然科学版), 2024, 50(2)。DOI: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20240123001