本发明专利技术公开一种萘二甲酰基桥联双β‑环糊精键合手性固定相的制备方法，采用萘二甲酰桥联双β‑环糊精为手性固定相配体、SBA‑15为硅胶基质的萘二甲酰基桥联双β‑环糊精键合型手性分离材料，本发明专利技术的萘二甲酰基桥联双环糊精固定相在手性分离中具有明显的优势。传统的单β‑环糊精固定相不能拆分黄烷酮(a)、4’‑羟基黄烷酮(c)、吡喹酮(d)、抑霉唑(f)等物质。本发明专利技术制备的萘二甲酰基桥联双β‑环糊精固定相可以完全拆分。
Preparation and application of a naphthalene dicarbonyl bridged double \u03b2 - cyclodextrin bonded chiral stationary phase
【技术实现步骤摘要】
一种萘二甲酰基桥联双β-环糊精键合手性固定相的制备方法及其用途
本专利技术涉及一种桥联双环糊精键合手性固定相的制备方法及其用途，以萘二甲酰桥联双β-环糊精为手性固定相配体、SBA-15为硅胶基质的萘二甲酰基桥联双β-环糊精键合型手性分离材料的制备方法。
技术介绍
手性化合物由于原子在空间结构上的差异，其对映体往往在生物学活性、毒性和药代动力学中表现出高度的立体选择性作用。由对映体而导致的手性问题早已引起国际社会的广泛关注[Martinez,Nutr.Food.Res,2015]。如20世纪60年代初由于孕妇服用外消旋的药物，发生了震惊世界的“沙利度胺事件”，造成约1.2万畸形婴儿诞生，后来证明S-沙利度胺是背后的元凶。这一血的教训使人们认识到手性药物空间结构与其生物活性、毒性和代谢途径中切相关，必须高度重视药物对映体。早在1992年，美国率先对手性药物的申报和生产实行了严格的标准，随后加拿大、日本和欧盟实行了相应的手性药物监控标准。2006年，我国食品药品监督管理局也已颁布《手性药物质量控制研究技术指导原则》，尚没有强制手性检测。由于对映体性质十分相似，拆分上遇到困难，大多数手性药物、农药和其他手性化学品仍以混合物的形式销售和使用。显然，对手性化合物进行分析和控制是非常必要的，对药物安全、食品安全和环境安全具有重要的意义。手性拆分的成败主要取决于固定相，新颖的手性固定相的开发一直是分离科学中的热点研究领域[Ward,Anal.Chem,2012]。常见的手性分离材料主要包括以下几种：Pirkle型、衍生化纤维素型、大环抗生素型、衍生化环糊精型和金属有机框架等。其中应用最广当属涂敷型的衍生化纤维素固定相。此外，由于环糊精类手性固定相具有较低的生产成本，而且可适用于多模式色谱系统，在手性分离中也被广泛使用，部分已被商品化。环糊精(cyclodextrins,CDs)是一定数量的D-型葡萄糖单元，以α-1,4-糖苷键连结而成的环状寡聚物。具有独特的外亲水、内疏水的空腔结构，可与客体分子形成稳定性不同的主客体包结配合物，这使其具有优良的手性识别能力[G.Crini,Chem.Rev,2014]。此外，腔体端口的众多羟基也为其衍生化带来了便利，衍生化可向环糊精配体上引入多种作用，主要包括氢键作用、偶极-偶极、静电作用、π-π堆叠和立体位阻等，从而增强了天然环糊精的对映体识别能力。目前报道的衍生化环糊精固定相以全衍生化为主，主要包括甲基化、乙酰化、苯甲酰化、苯氨基甲酸酯化等。然而，全衍生化通常会造成环糊精端口拥堵，不利于环糊精腔体包结作用的发挥[Zhong，J.Chromatogr.A，2006]。本实验设计并合成的桥联双环糊精固定相弥补了上述不足。其双环糊精腔体和功能桥基构成了一个有机的整体，具有协同包结作用[Breslow,J.Am.Chem.Soc,1989]，无需复杂的端口衍生化，不仅可以充分利用环糊精腔体的包结能力，其类“假空腔”的夹套式结构还可识别较大体积的手性溶质，具有较好的对映体选择性。桥联双环糊精属新型的第二代超分子化合物，由两个天然环糊精经功能桥基联结而成。研究表明，桥联环糊精可显著增强天然环糊精的分子识别能力，已被广泛应用于分子识别、人工模拟酶、药物载运、功能器件和不对称催化等众多领域[Liu,Acc.Chem.Res,2006]。但在分离科学中的应用并不多，本制备方法以单-6-氨基-β-环糊精为中间体、萘二甲酸为双功能试剂，合成了萘二甲酰基桥联双β-环糊精手性选择剂。然后以SBA-15为载体、3-异氰酸丙基三乙氧基硅烷为偶联剂，制备了萘二甲酰基桥联双β-环糊精手性固定相。一方面，萘二甲酰桥基具有“假空腔”的性质，不仅可提供额外的作用位点，还能与相连的两个环糊精构成夹套式结构，协同地识别客体分子，使得此类固定相具有较好的对映体分离能力。另一方面，由于两个邻近腔体分子上存在较多近距离的羟基，可为手性识别提供较强的氢键作用，也增加了手性分离的可能性，可为手性药物的质量监测和药代动力学研究提供一类新的对映体分离材料。本专利技术的萘二甲酰基桥联双环糊精固定相在手性分离中具有明显的优势。例如传统的单β-环糊精固定相不能拆分黄烷酮(a)、4’-羟基黄烷酮(c)、吡喹酮(d)、抑霉唑(f)，结构见附图中的图2。而本专利技术制备的萘二甲酰基桥联双β-环糊精固定相可完全拆分上述溶质(附图中的图3)，查阅相关文献，目前国内外尚未见该固定相制备及用途的相关报道。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种萘二甲酰基桥联双β-环糊精键合有序介孔SBA-15手性固定相的制备方法及其分离手性化合物的对映体的用途。桥联双环糊精作为第二代超分子化合物，在手性识别中具有协同包结作用，无需衍生化就具有较高的对映体选择性。其中，萘基能提供较强的π-π作用，两个酰氨基是一个氢键双馈体，双腔体翻倍的羟基也能提供较强的氢键作用。这些丰富手性识别位点还可间接增强环糊精腔体的包结能力，对一系列手性药物和农药等都具有良好的对映体分离效果，尤其是对大体积的溶质分子，表现出比天然环糊精更强的对映体识别能力。实验结果表明，由于协同作用能形成更稳定的包结络合物，使得该类固定相在一个很宽的温度范围内都具有较高的手性分离能力，且色谱性能稳定，可耐强酸和高浓度的有机溶剂，有利于实现快速分析。此外，该类固定相可用于正相、反相和极性有机多种色谱分离模式，使得拆分范围更宽广，具有实际应用性价值。本专利技术制备方案可通过以下步骤来完成:(1)将单-6-氨基-β-环糊精(mmol):萘二甲酸(mmol):DCC(mmol):NHS(mmol):DMF(mL)按1.0:0.5～3.0:0.5～3.0:0.5～3.0:10～30的比例混合溶解,在20～30℃下，反应48h，得到含萘二甲酰基桥联双β-环糊精的溶液，按单-6-氨基-β-环糊精(mmol):丙酮(mL)为1.0:80的比例，将丙酮加入上述反应液后析出白色沉淀，然后经羧甲基葡聚糖凝胶(C-25)柱分离纯化，继续加丙酮析出产物，干燥后得萘二甲酰基桥联双β-环糊精手性配体。(2)在氮气保护下，按(1)中的萘二甲酰基桥联双β-环糊精(mmol):3-异氰酸基丙基三乙氧基硅烷(mL):无水DMF(mL)为1.0:0.3:30的比例将萘二甲酰基桥联双β-环糊精溶于无水DMF，然后将3-异氰酸基丙基三乙氧基硅烷缓慢加入上述溶液，于80℃反应2h，得到含萘二甲酰基桥联双β-环糊精三乙氧基硅烷的反应液。该步不进行分离提纯，继续进行下一步反应。(3)继续在氮气保护下，按(2)中的萘二甲酰基桥联双β-环糊精(mmol):SBA-15(g)为1.0:2.5的比例，将干燥的SBA-15直接加入(2)步的反应液中，然后升温至115℃反应9h～18h，反应结束后，过滤得到萘二甲酰桥联双β-环糊精键合SBA-15的手性固定相粗品，随后用DMF、丙酮和甲醇反复洗涤。(4)按(3)合成的萘二甲酰基桥联双β-环糊精键合相(g):丙酮(ml)为1.0:100的比例，以丙酮为提取剂，索氏提取12h以清洗粗产品孔道中未被本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种萘二甲酰基桥联双β-环糊精键合手性固定相的制备方法，其特征制备步骤如下：/n(1)将单-6-氨基-β-环糊精(mmol):萘二甲酸(mmol):DCC(mmol):NHS(mmol):DMF(mL)按1.0:0.5～3.0:0.5～3.0:0.5～3.0:10～30的比例混合溶解,在20～30℃下，反应48h，得到含萘二甲酰基桥联双β-环糊精的溶液，按单-6-氨基-β-环糊精(mmol):丙酮(mL)为1.0:80的比例，将丙酮加入上述反应液后析出白色沉淀，然后经羧甲基葡聚糖凝胶(C-25)柱分离纯化，继续加丙酮析出产物，干燥后得萘二甲酰基桥联双β-环糊精手性配体；/n(2)在氮气保护下，按(1)中的萘二甲酰基桥联双β-环糊精(mmol):3-异氰酸基丙基三乙氧基硅烷(mL):无水DMF(mL)为1.0:0.3:30的比例将萘二甲酰基桥联双β-环糊精溶于无水DMF，然后将3-异氰酸基丙基三乙氧基硅烷缓慢加入上述溶液，于80℃反应2h，得到含萘二甲酰基桥联双β-环糊精三乙氧基硅烷的反应液，该步不进行分离提纯，继续进行下一步反应；/n(3)继续在氮气保护下，按(2)中的萘二甲酰基桥联双β-环糊精(mmol):SBA-15(g)为1.0:2.5的比例，将干燥的SBA-15直接加入(2)步的反应液中，然后升温至115℃反应9h～18h，反应结束后，过滤得到萘二甲酰桥联双β-环糊精键合SBA-15的手性固定相粗品，随后用DMF、丙酮和甲醇反复洗涤；/n(4)按(3)合成的萘二甲酰桥联双β-环糊精键合相(g):丙酮(mL)为1.0:100的比例，以丙酮为提取剂，索氏提取12h以清洗粗产品孔道中未被键合的手性配体和其他副产物，然后在50℃真空干燥8h，得到萘二甲酰基桥联双β-环糊精键合SBA-15的手性固定相产品。/n...
【技术特征摘要】
1.一种萘二甲酰基桥联双β-环糊精键合手性固定相的制备方法，其特征制备步骤如下：
(1)将单-6-氨基-β-环糊精(mmol):萘二甲酸(mmol):DCC(mmol):NHS(mmol):DMF(mL)按1.0:0.5～3.0:0.5～3.0:0.5～3.0:10～30的比例混合溶解,在20～30℃下，反应48h，得到含萘二甲酰基桥联双β-环糊精的溶液，按单-6-氨基-β-环糊精(mmol):丙酮(mL)为1.0:80的比例，将丙酮加入上述反应液后析出白色沉淀，然后经羧甲基葡聚糖凝胶(C-25)柱分离纯化，继续加丙酮析出产物，干燥后得萘二甲酰基桥联双β-环糊精手性配体；
(2)在氮气保护下，按(1)中的萘二甲酰基桥联双β-环糊精(mmol):3-异氰酸基丙基三乙氧基硅烷(mL):无水DMF(mL)为1.0:0.3:30的比例将萘二甲酰基桥联双β-环糊精溶于无水DMF，然后将3-异氰酸基丙基三乙氧基硅烷缓慢加入上述溶液，于80℃反应2h，得到含萘二甲酰基桥联双β-环糊精三乙氧基硅烷的反应液，该步不进行分离提纯，继续进行下一步反应；
(3)继续在氮气保护下，按(2)中的萘二甲酰基桥联双β-环糊精(mmol):SBA-15(g)为1.0:2.5的比例，将干燥的SBA-15直接加入(2)步的反应液中，然后升温至115℃反应9h～18h，反...
【专利技术属性】
技术研发人员：李来生，双亚洲，李良，张天赐，钟慧，
申请(专利权)人：南昌大学，
类型：发明
国别省市：江西;36
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