固定化酶法拆分制备光学纯1-(1-萘基)乙胺的设备及使用方法

技术领域

本发明属于固定化酶法拆分制备光学纯1-(1-萘基)乙胺技术领域，更具体地说，特别涉及固定化酶法拆分制备光学纯1-(1-萘基)乙胺的设备及使用方法。

背景技术

光学纯1-(1-萘基)乙胺有两种构型，即(S)-1-(1-萘基)乙胺和(R)-1-(1-萘基)乙胺，其中(S)-1-(1-萘基)乙胺是拆分氨基酸乙酰化衍生物的高效拆分剂，而(R)-1-(1-萘基)乙胺不仅可以作为拆分剂，而且还是重要的医药中间体。

例如申请号：CN201510068884.9本发明公开了一种固定化酶法拆分制备光学纯1-(1-萘基)乙胺的方法，它是先将1-(1-萘基)乙胺消旋体中的(R)1-(1-萘基)乙胺选择性酯化，然后将(R)1-(1-萘基)乙胺酯化物与(S)1-(1-萘基)乙胺分离，得到(S)1-(1-萘基)乙胺，最后再将(R)1-(1-萘基)乙胺酯化物水解得到(R)1-(1-萘基)乙胺。选择性酯化采用的催化剂为交联南极假丝酵母脂肪酶B聚集体，它是先将南极假丝酵母脂肪酶B溶解在水中得到酶液，然后用沉淀剂将酶蛋白从酶液中沉淀出来，接着加入双功能交联剂进行交联，最后干燥得到。本发明的交联酶聚集体重复利用率高，在纯有机溶剂中具有较强的操作稳定性。

基于上述专利的检索，以及结合现有技术中的设备发现，现固定化酶法拆分制备光学纯1-(1-萘基)乙胺时，当原料添加进行快速混匀溶解时，一般采用搅拌件对其进行混匀，但采用搅拌件对其进行搅拌并不能将其全面的混匀，且劳动量较高，而且制备时，多种原料添加数量多，但由于过多，实验人员极易忘记，导致原料添加重复或错误，并且原料添加后或需要一定的反应时间，但如果忘记上一原料添加时间，在未到规定时间便添加下一原料，将导致实验出错。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供固定化酶法拆分制备光学纯1-(1-萘基)乙胺的设备及使用方法，以解决现固定化酶法拆分制备光学纯1-(1-萘基)乙胺时，当原料添加进行快速混匀溶解时，一般采用搅拌件对其进行混匀，但采用搅拌件对其进行搅拌并不能将其全面的混匀，且劳动量较高，而且制备时，多种原料添加数量多，但由于过多，实验人员极易忘记，导致原料添加重复或错误，并且原料添加后或需要一定的反应时间，但如果忘记上一原料添加时间，在未到规定时间便添加下一原料，将导致实验出错的问题。

本发明固定化酶法拆分制备光学纯1-(1-萘基)乙胺的设备及使用方法的目的与功效，由以下具体技术手段所达成：

固定化酶法拆分制备光学纯1-(1-萘基)乙胺的设备及使用方法，包括承载机构，混匀桶，所述混匀桶固定安装于所述承载机构内；限位机构，所述限位机构转动安装于承载机构外周面左侧方部位；承载机构整体呈圆柱状结构，承载机构包括有：承载凹腔，承载凹腔呈圆柱状凹槽结构，承载凹腔开设于承载机构顶端面轴心部位；贯通口，贯通口呈矩形口结构，贯通口开设于承载机构外周面前侧方部位且与承载凹腔相连通；方形承载框，方形承载框固定安装于承载机构底端面。

进一步的，所述承载机构包括有：辅助转动件A，辅助转动件A为轴承，辅助转动件A共设置有两组，两组辅助转动件A固定安装于承载凹腔内周面；混匀桶外周面与两组辅助转动件A固定相连接。

进一步的，所述承载机构包括有：贯通孔位，贯通孔位呈圆形孔结构，贯通孔位开设于承载机构底端面轴心部位且与承载凹腔相连通；混匀桶包括有：承载主体，承载主体固定安装于混匀桶底端面；U型座，U型座共设置有两块，两块U型座呈对称状安装于承载主体底端面；插接孔位，插接孔位呈圆形孔结构，插接孔位开设于U型座半圆形结构的轴心部位；尼龙引导绳穿接于两处插接孔位内，尼龙引导绳从贯通孔位部位下落。

进一步的，所述承载主体内部设置有微控制器及与其电性相连的加热组件和供电组件；承载主体前端面安装有与微控制器电性相连的触控显示屏，承载主体前端面还安装有与加热组件电性相连的充电插口。

进一步的，所述混匀桶包括有：密封盖，密封盖密封安装于混匀桶顶端；密封盖顶端面中心部位内嵌转动安装有一块标识机构；密封盖顶端面中心偏下部位共内嵌转动安装有四块标识机构，位于中间的两块标识机构之间的密封盖顶端面呈上下对称状设置有两块方形标识。

进一步的，所述标识机构整体呈十边形结构，标识机构包括有：数字标识，数字标识共设置有十处，该十处数字标识分别为“0”、“1”、“2”、“3”、“4”、“5”、“6”、“7”、“8”和“9”，十处数字标识依次设置于标识机构十处侧端面上。

进一步的，所述承载机构包括有：螺纹通孔，螺纹通孔开设于承载机构外周面左侧方部位且与承载凹腔相连通；螺纹通孔部位螺纹安装有一组限位机构，限位机构包括有：锁紧螺丝，锁紧螺丝与螺纹通孔螺纹相连接；固定块，固定块整体呈圆形块结构。

进一步的，所述限位机构包括有：橡胶限位块，橡胶限位块整体呈圆形块结构，橡胶限位块左端面与固定块右端面固定相连接，且橡胶限位块与固定块同轴心设置；辅助转动件B，辅助转动件B为轴承，辅助转动件B内嵌安装于固定块，辅助转动件B与锁紧螺丝固定相连接。

本发明公开了固定化酶法拆分制备光学纯1-(1-萘基)乙胺设备的使用方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)、交联南极假丝酵母脂肪酶B聚集体制备：

①、将5ml水添加入混匀桶内，然后转动位于密封盖中心部位的标识机构，使得该标识机构中为“1”的数字标识正面朝上；

②、将15mg的南极假丝酵母脂肪酶B添加入步骤①中的混匀桶内，然后再转动位于密封盖中心部位的标识机构，使得该标识机构中为“2”的数字标识501正面朝上，并同时转动密封盖上另外四块标识机构，使得该四块标识机构中的数字标识共同组成当前时间；

③、通过尼龙引导绳及辅助转动件A同混匀桶配合，上下往复拉动尼龙引导绳带动混匀桶沿辅助转动件A转动，实现混匀，使得添加入混匀桶内的南极假丝酵母脂肪酶B快速溶解，得到酶液，备用；

2)、固定化酶法拆分制备光学纯1-(1-萘基)乙胺：

①、将5ml正己烷溶剂添加入混匀桶内，然后转动位于密封盖中心部位的标识机构，使得该标识机构中为“1”的数字标识正面朝上；

②、将步骤1)中得到的5mg酶液及171.2mg的1-(1-萘基)乙胺消旋体添加入混匀桶内，然后再转动位于密封盖中心部位的标识机构，使得该标识机构中为“3”的数字标识正面朝上，并同时转动密封盖上另外四块标识机构，使得该四块标识机构中的数字标识共同组成当前时间；

③、通过触控显示屏控制微控制器启动加热组件，将反应体系升温至40℃；

④、1.5h内向混匀桶内加入5ml含有86mg乙酸乙烯脂(1.0mmo1)的正己烷溶剂，并在40℃的温度下反应0.5h，得到(R)1-(1-萘基)乙胺酯化物与(S)1-(1-萘基)乙胺的混合物；

⑤、将步骤④中(R)1-(1-萘基)乙胺酯化物与(S)1-(1-萘基)乙胺的混合物集体过滤分离后，减压蒸馏，得到浅黄色油状物；

⑥、以石油醚和异丙醇(1:1)为流动相，柱层析分离油状物，分别得到(R)1-(1-萘基)乙胺酯化物和83.0mg的(S)1-(1-萘基)乙胺；

⑦、将步骤⑥中得到的(R)1-(1-萘基)乙胺酯化物用20ml浓度为5wt％的稀盐酸溶液水解，再用甲苯萃取(20mlX2)，静置分层，水层用氨水调节pH值>10后用二氯甲烷萃取(20mlX2)，将有机层合并后减压蒸馏，得到81.3mg的(R)1-(1-萘基)乙胺，收率为47.5％，e.e.值为98％。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

本发明首先通过南极假丝酵母脂肪酶B与水快速溶解，得到酶液，后固定化酶法拆分制备光学纯1-(1-萘基)乙胺时，将正己烷溶剂同5mg酶液及171.2mg的1-(1-萘基)乙胺消旋体一同添加，并将反应体系升温至40℃，并在1.5h内向混匀桶2内加入5ml含有86mg乙酸乙烯脂(1.0mmo1)的正己烷溶剂，并在40℃的温度下反应0.5h，得到(R)1-(1-萘基)乙胺酯化物与(S)1-(1-萘基)乙胺的混合物，然后将(R)1-(1-萘基)乙胺酯化物与(S)1-(1-萘基)乙胺的混合物集体过滤分离后，减压蒸馏，得到浅黄色油状物，以石油醚和异丙醇(1:1)为流动相，柱层析分离油状物，分别得到(R)1-(1-萘基)乙胺酯化物和83.0mg的(S)1-(1-萘基)乙胺，将得到的(R)1-(1-萘基)乙胺酯化物用20ml浓度为5wt％的稀盐酸溶液水解，再用甲苯萃取(20mlX2)，静置分层，水层用氨水调节pH值>10后用二氯甲烷萃取(20mlX2)，将有机层合并后减压蒸馏，得到81.3mg的(R)1-(1-萘基)乙胺，收率为47.5％，e.e.值为98％。

本发明通过尼龙引导绳及辅助转动件A同混匀桶配合，可上下往复拉动尼龙引导绳带动混匀桶沿辅助转动件A转动，通过尼龙引导绳不断的被拉动复原、在转动惯性下再次被转紧的多次循环下，使得混匀桶内添加的南极假丝酵母脂肪酶B与水充分混匀，以加快溶解效率，该混匀操作无需电力能源，且无需搅拌件接触溶液，更能满足应用需求。

本发明密封盖顶端面中心部位内嵌转动安装有一块标识机构，且标识机构整体呈十边形结构，并且十处数字标识依次设置于标识机构十处侧端面上，通过该标识机构及十处数字标识的设置，在固定化酶法拆分制备光学纯1-(1-萘基)乙胺时，每当添加一种原料后，可转动一次标识机构，使当前标识机构正面朝上的数字标识与当前添加的数量相一致，对实验人员起到记忆作用，避免实验人员重复添加原料或遗忘添加某一原料。

本发明密封盖顶端面中心偏下部位共内嵌转动安装有四块标识机构，位于中间的两块标识机构之间的密封盖顶端面呈上下对称状设置有两块方形标识，通过四块标识机构及数字标识同两块方形标识的设置，可共同组成时间标识，利于当原料添加后，可依据添加时间调整四块标识机构，实现对原料添加时间的记录，对实验人员起到记忆作用，便于实验人员依据四块标识机构同两块方形标识组成的时间标识判断当前是否达到下一原料添加时间或反应时间，避免未到规定时间添加下一原料情况的发生。

附图说明

图1是本发明的主视结构示意图。

图2是本发明的承载机构剖视结构示意图。

图3是本发明的图2中A处局部放大结构示意图。

图4是本发明的图3中锁紧螺丝断裂状态下结构示意图。

图5是本发明的图2中B处局部放大结构示意图。

图6是本发明的俯视结构示意图。

图7是本发明的图6中C-C剖视结构示意图。

图8是本发明的系统模块框图。

图中，部件名称与附图编号的对应关系为：

1、承载机构；

101、贯通口；102、方形承载框；103、承载凹腔；104、贯通孔位；105、辅助转动件A；106、螺纹通孔；

2、混匀桶；

201、密封盖；202、承载主体；203、U型座；204、插接孔位；205、方形标识；206、微控制器；207、加热组件；208、触控显示屏；209、供电组件；2010、充电插口；

3、限位机构；

301、锁紧螺丝；302、固定块；303、橡胶限位块；304、辅助转动件B；

4、尼龙引导绳；

5、标识机构；

501、数字标识。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例：

如附图1至附图8所示：

本发明提供固定化酶法拆分制备光学纯1-(1-萘基)乙胺的设备及使用方法，包括承载机构1，混匀桶2，混匀桶2固定安装于承载机构1内；限位机构3，限位机构3转动安装于承载机构1外周面左侧方部位；承载机构1整体呈圆柱状结构，承载机构1包括有：承载凹腔103，承载凹腔103呈圆柱状凹槽结构，承载凹腔103开设于承载机构1顶端面轴心部位；贯通口101，贯通口101呈矩形口结构，贯通口101开设于承载机构1外周面前侧方部位且与承载凹腔103相连通；方形承载框102，方形承载框102固定安装于承载机构1底端面。

进一步的，承载机构1包括有：辅助转动件A105，辅助转动件A105为轴承，辅助转动件A105共设置有两组，两组辅助转动件A105固定安装于承载凹腔103内周面；混匀桶2外周面与两组辅助转动件A105固定相连接。

进一步的，承载机构1包括有：贯通孔位104，贯通孔位104呈圆形孔结构，贯通孔位104开设于承载机构1底端面轴心部位且与承载凹腔103相连通；混匀桶2包括有：承载主体202，承载主体202固定安装于混匀桶2底端面；U型座203，U型座203共设置有两块，两块U型座203呈对称状安装于承载主体202底端面；插接孔位204，插接孔位204呈圆形孔结构，插接孔位204开设于U型座203半圆形结构的轴心部位；尼龙引导绳4穿接于两处插接孔位204内，尼龙引导绳4从贯通孔位104部位下落。

进一步的，承载主体202内部设置有微控制器206及与其电性相连的加热组件207和供电组件209；承载主体202前端面安装有与微控制器206电性相连的触控显示屏208，承载主体202前端面还安装有与加热组件207电性相连的充电插口2010。

进一步的，混匀桶2包括有：密封盖201，密封盖201密封安装于混匀桶2顶端；密封盖201顶端面中心部位内嵌转动安装有一块标识机构5；密封盖201顶端面中心偏下部位共内嵌转动安装有四块标识机构5，位于中间的两块标识机构5之间的密封盖201顶端面呈上下对称状设置有两块方形标识205。

进一步的，标识机构5整体呈十边形结构，标识机构5包括有：数字标识501，数字标识501共设置有十处，该十处数字标识501分别为“0”、“1”、“2”、“3”、“4”、“5”、“6”、“7”、“8”和“9”，十处数字标识501依次设置于标识机构5十处侧端面上。

进一步的，承载机构1包括有：螺纹通孔106，螺纹通孔106开设于承载机构1外周面左侧方部位且与承载凹腔103相连通；螺纹通孔106部位螺纹安装有一组限位机构3，限位机构3包括有：锁紧螺丝301，锁紧螺丝301与螺纹通孔106螺纹相连接；固定块302，固定块302整体呈圆形块结构。

进一步的，限位机构3包括有：橡胶限位块303，橡胶限位块303整体呈圆形块结构，橡胶限位块303左端面与固定块302右端面固定相连接，且橡胶限位块303与固定块302同轴心设置；辅助转动件B304，辅助转动件B304为轴承，辅助转动件B304内嵌安装于固定块302，辅助转动件B304与锁紧螺丝301固定相连接。

本发明公开了固定化酶法拆分制备光学纯1-(1-萘基)乙胺设备的使用方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)、交联南极假丝酵母脂肪酶B聚集体制备：

①、将5ml水添加入混匀桶2内，然后转动位于密封盖201中心部位的标识机构5，使得该标识机构5中为“1”的数字标识501正面朝上；

②、将15mg的南极假丝酵母脂肪酶B添加入步骤①中的混匀桶2内，然后再转动位于密封盖201中心部位的标识机构5，使得该标识机构5中为“2”的数字标识501正面朝上，并同时转动密封盖201上另外四块标识机构5，使得该四块标识机构5中的数字标识501共同组成当前时间；

③、通过尼龙引导绳4及辅助转动件A105同混匀桶2配合，上下往复拉动尼龙引导绳4带动混匀桶2沿辅助转动件A105转动，实现混匀，使得添加入混匀桶2内的南极假丝酵母脂肪酶B快速溶解，得到酶液，备用；

2)、固定化酶法拆分制备光学纯1-(1-萘基)乙胺：

①、将5ml正己烷溶剂添加入混匀桶2内，然后转动位于密封盖201中心部位的标识机构5，使得该标识机构5中为“1”的数字标识501正面朝上；

②、将步骤1)中得到的5mg酶液及171.2mg的1-(1-萘基)乙胺消旋体添加入混匀桶2内，然后再转动位于密封盖201中心部位的标识机构5，使得该标识机构5中为“3”的数字标识501正面朝上，并同时转动密封盖201上另外四块标识机构5，使得该四块标识机构5中的数字标识501共同组成当前时间；

③、通过触控显示屏208控制微控制器206启动加热组件207，将反应体系升温至40℃；

④、1.5h内向混匀桶2内加入5ml含有86mg乙酸乙烯脂(1.0mmo1)的正己烷溶剂，并在40℃的温度下反应0.5h，得到(R)1-(1-萘基)乙胺酯化物与(S)1-(1-萘基)乙胺的混合物；

⑤、将步骤④中(R)1-(1-萘基)乙胺酯化物与(S)1-(1-萘基)乙胺的混合物集体过滤分离后，减压蒸馏，得到浅黄色油状物；

⑥、以石油醚和异丙醇(1:1)为流动相，柱层析分离油状物，分别得到(R)1-(1-萘基)乙胺酯化物和83.0mg的(S)1-(1-萘基)乙胺；

⑦、将步骤⑥中得到的(R)1-(1-萘基)乙胺酯化物用20ml浓度为5wt％的稀盐酸溶液水解，再用甲苯萃取(20mlX2)，静置分层，水层用氨水调节pH值>10后用二氯甲烷萃取(20mlX2)，将有机层合并后减压蒸馏，得到81.3mg的(R)1-(1-萘基)乙胺，收率为47.5％，e.e.值为98％。

使用时：

一、交联南极假丝酵母脂肪酶B聚集体制备：

①、将5ml水添加入混匀桶2内，然后转动位于密封盖201中心部位的标识机构5，使得该标识机构5中为“1”的数字标识501正面朝上；

②、将15mg的南极假丝酵母脂肪酶B添加入步骤①中的混匀桶2内，然后再转动位于密封盖201中心部位的标识机构5，使得该标识机构5中为“2”的数字标识501正面朝上，并同时转动密封盖201上另外四块标识机构5，使得该四块标识机构5中的数字标识501共同组成当前时间；

③、通过尼龙引导绳4及辅助转动件A105同混匀桶2配合，上下往复拉动尼龙引导绳4带动混匀桶2沿辅助转动件A105转动，实现混匀，其具体操作步骤如下：

首先通过沿螺纹通孔106转动锁紧螺丝301，通过辅助转动件B304将锁紧螺丝301的回转运动转换成直线运动驱动橡胶限位块303与混匀桶2外周面相接触，实现混匀桶2的临时限位；

手勾住尼龙引导绳4并同方向转动，使得尼龙引导绳4转动紧贴在一起，当尼龙引导绳4转紧到一定程度后，沿螺纹通孔106转动锁紧螺丝301，使得橡胶限位块303与混匀桶2外周面相分离，然后再向下拉动尼龙引导绳4，在尼龙引导绳4带动下，混匀桶2将沿两组辅助转动件A105高速转动，通过尼龙引导绳4不断的被拉动复原、在转动惯性下再次被转紧的多次循环下，使得混匀桶2内添加的南极假丝酵母脂肪酶B与水充分混匀，以加快溶解效率；

使得添加入混匀桶2内的南极假丝酵母脂肪酶B快速溶解，得到酶液，备用；

二、固定化酶法拆分制备光学纯1-(1-萘基)乙胺：

①、将5ml正己烷溶剂添加入混匀桶2内，然后转动位于密封盖201中心部位的标识机构5，使得该标识机构5中为“1”的数字标识501正面朝上；

②、将步骤一中得到的5mg酶液及171.2mg的1-(1-萘基)乙胺消旋体添加入混匀桶2内，然后再转动位于密封盖201中心部位的标识机构5，使得该标识机构5中为“3”的数字标识501正面朝上，并同时转动密封盖201上另外四块标识机构5，使得该四块标识机构5中的数字标识501共同组成当前时间；

③、通过触控显示屏208控制微控制器206启动加热组件207，将反应体系升温至40℃；

④、1.5h内向混匀桶2内加入5ml含有86mg乙酸乙烯脂(1.0mmo1)的正己烷溶剂，并在40℃的温度下反应0.5h，得到(R)1-(1-萘基)乙胺酯化物与(S)1-(1-萘基)乙胺的混合物；

⑤、将步骤④中(R)1-(1-萘基)乙胺酯化物与(S)1-(1-萘基)乙胺的混合物集体过滤分离后，减压蒸馏，得到浅黄色油状物；

⑥、以石油醚和异丙醇(1:1)为流动相，柱层析分离油状物，分别得到(R)1-(1-萘基)乙胺酯化物和83.0mg的(S)1-(1-萘基)乙胺；

⑦、将步骤⑥中得到的(R)1-(1-萘基)乙胺酯化物用20ml浓度为5wt％的稀盐酸溶液水解，再用甲苯萃取(20mlX2)，静置分层，水层用氨水调节pH值>10后用二氯甲烷萃取(20mlX2)，将有机层合并后减压蒸馏，得到81.3mg的(R)1-(1-萘基)乙胺，收率为47.5％，e.e.值为98％。

本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。