CN102172517A

CN102172517A - 手性柱色谱填料及其合成方法

Info

Publication number: CN102172517A
Application number: CN2011100452999A
Authority: CN
Inventors: 景临林; 贾正平; 孙晓莉; 马慧萍; 樊鹏程
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-02-24
Filing date: 2011-02-24
Publication date: 2011-09-07

Abstract

本发明公开了一种手性柱色谱填料及其合成方法，是将纤维素与金鸡纳生物碱通过通过1,4 –二氯-2，3-二氮杂萘结合，再利用硅烷化试剂将其键合到硅胶上基质，使具有两种分离机制的结构产生协同作用，可以提高分离效率。制备方法也具有原料易得、反应步骤短、制备工艺简单、产率高的优点。

Description

手性柱色谱填料及其合成方法

技术领域

本发明属于高效液相色谱填充材料及制备技术领域，具体涉及一种高效液相色谱手性柱填料及其制备方法。

背景技术

手性药物的单旋体在人体内的活性、毒性以及代谢途径等往往存在显著差异。目前临床上常用的1850多种药物中有1045种就是手性药物。许多杀虫剂、除草剂、昆虫信息素、液晶材料等也都是手性化合物，它们的左旋体和右旋体之间在性质上常常存在较大区别。

高效液相色谱（HPLC）被认为是分析对映体纯度和分离制备光学纯单旋体的最好方法之一，其适应范围广，操作条件温和，不会发生被分离物构型变化，而且柱容量高，可用于制备分离。

手性固定相法（CSP法）是高效液相色谱中最常用、最具优势的光学异构体分离和分析方法，广泛用于各类手性化合物的分析测定，无需高光学纯度试剂，样品处理步骤简单，分离制备方便，定量分析可靠性高。该方法的核心是手性固定相的构建。通过固定相手性环境与对映异构体作用的差异，达到光学异构体拆分的目的。因此，手性固定相的结构、组成和性质是拆分对映体的决定因素。由于新的手性化合物和手性药物不断问世，要实现对其高效快速的分离分析，研究新型手性固定相就具有重要的科学意义和应用价值。

本发明以将纤维素与性能特殊的金鸡纳生物碱通过具有π-π电子作用的芳香桥有机地结合，在利用硅烷化试剂将其键合到硅胶上基质，使具有两种分离机制的结构产生协同作用。对手性化合物进行有效分离时，可以提高分离效率，因而具有很好的应用潜力。

发明内容

本发明要解决的技术问题提供了一种分离效率高，应用潜力大的高效液相色谱手性柱填料及其制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：

本新型手性柱色谱的化学结构通式为：

Figure 2011100452999100002DEST_PATH_IMAGE001

其中，X = 金鸡纳生物碱，是奎宁、奎尼丁、辛克宁或辛克尼丁，具体为：

硅胶是球形多孔硅胶，孔径范围为50 ?到500 ?，粒径为5 mm到30 mm，比表面积范围为200 m²/g到500 m²/g，金属杂质含量小于40 ppm。

本发明所涉及的手性柱色谱填料以结晶纤维素和金鸡纳生物碱为原料，经六步化学反应键合到硅胶上制备而成，具体步骤为：

以微晶纤维素为原料，先将其6位羟基保护，然后将剩余的羟基乙酰化，再将6位羟基去保护，得到中间体I；（2）将金鸡纳生物碱首先与1,4 –二氯-2，3-二氮杂萘进行醚化反应得到单取代产物，然后与中间体I进行醚化反应生成中间体II；（3）最后，中间体II在引发剂作用下，与预先由3-巯丙基三甲氧基与硅胶键合制备而成的键合硅胶反应，得到手性柱色谱填料。

优选的，步骤（1）的羟基保护试剂为三苯基氯甲烷，羟基乙酰化试剂为乙酰氯或醋酸酐。步骤（2）的两个醚化反应采取微波法，在相转移催化剂作用下进行，所述相转移催化剂为四丁基溴化铵。步骤（3）的引发剂为偶氮二异丁腈。

本发明以将纤维素与性能特殊的金鸡纳生物碱通过具有π-π电子作用的芳香桥有机地结合，在利用硅烷化试剂将其键合到硅胶上基质，使具有两种分离机制的结构产生协同作用。对手性化合物进行有效分离时，可以提高分离效率，因而具有很好的应用潜力。制备方法也具有原料易得、反应步骤短、制备工艺简单、产率高的优点。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是1,2-二苯基-1,2-乙二醇在本发明新型柱色谱柱填料中色谱拆分图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

（1）称取10.0g球形硅胶（5mm, 120?, 300m²/g, 金属杂质含量小于40ppm），120 ⁰C真空干燥24h，冷却后置入反应器中，通入干燥氮气，安装冷凝管和干燥管，加入甲苯50ml，吡啶4ml，机械搅拌均匀，然后加入3-巯丙基三甲氧基硅烷7g，加热至回流并恒温反应24h，停止反应，真空抽滤，依次用甲苯，二氯甲烷，甲醇洗涤。干燥后得12.96g 键合硅胶。元素分析：C:7.29, H: 1.07。

（2）将10g结晶纤维素在N,N-二甲基乙酰胺中80℃条件下溶胀12h，然后冷却至室温，将2g LiCl缓慢滴加至上述溶液中，搅拌3 h后加入10mL吡啶和2g三苯基氯甲烷，80℃反应24h，然后加入过量的乙酸酐，继续反应24h，所得产物悬浮在酸性甲醇中，室温搅拌1h，过滤，滤饼用甲醇洗至中性，得到中间体I。

（3）称取已分别充分研磨好的奎宁1.30g，1,4-二氯-2,3-二氮杂萘0.79g，无水碳酸钾1.66g 及催化量的四丁基溴化铵（TBAB）置于圆底烧瓶中，搅拌10min。将反应混合物放入微波反应器中，搅拌，调节微波辐射功率为500W，125℃，12min，TLC监测，反应完毕后用CH₂Cl₂萃取，合并萃取液，减压蒸除溶剂，柱层析分离得1.55g，产率79%。

（4）称取步骤（2）产物、步骤（3）产物、无水碳酸钾及催化量的TBAB置于圆底烧瓶中，搅拌10min。将反应混合物放入微波反应器中，搅拌，调节微波辐射功率为600W，100℃，10min，TLC监测，反应完毕后用水洗去杂质，真空干燥后备用。

（5）取步骤（1）键合硅胶10.0g，放入反应器中，加入100ml甲苯和步骤（4）产物6g以及催化量的偶氮二异丁腈（AIBN），回流2h。停止反应，真空抽滤，依次用丙酮，甲醇-水（1:1，v/v），甲醇洗涤，80℃干燥24h。元素分析：C% 10.02, H% 1.35, N% 0.16. 键合相密度：5.09 mmol m^-2。

Figure 2011100452999100002DEST_PATH_IMAGE003

实施例2

（1）称取10.0g球形硅胶（5mm, 120?, 300m²/g, 金属杂质含量小于40ppm），120 ⁰C真空干燥24h，冷却后置入反应器中，通入干燥氮气，安装冷凝管和干燥管，加入甲苯50ml，吡啶4ml，机械搅拌均匀，然后加入3-巯丙基三甲氧基硅烷7g，加热至回流并恒温反应24h，停止反应，真空抽滤，依次用甲苯，二氯甲烷，甲醇洗涤。干燥后的12.96g 键合硅胶。元素分析：C% 7.29, H% 1.07。

（3）称取已分别充分研磨好的奎尼丁1.30g，1,4-二氯-2,3-二氮杂萘0.79g，无水碳酸钾1.66g 及催化量的四丁基溴化铵（TBAB）置于圆底烧瓶中，搅拌10min。将反应混合物放入微波反应器中，搅拌，调节微波辐射功率为500W，125℃，12min，TLC监测，反应完毕后用CH₂Cl₂萃取，合并萃取液，减压蒸除溶剂，柱层析分离得1.54 g，产率78%。

（4）称取步骤（2）产物、步骤（3）产物、无水碳酸钾1.66g（12.0mmol）及催化量的TBAB置于圆底烧瓶中，搅拌10min。将反应混合物放入微波反应器中，搅拌，调节微波辐射功率为600W，100℃，10min，TLC监测，反应完毕后用水洗去杂质，真空干燥后备用。

（5）取步骤（1）键合硅胶10.0g，放入反应器中，加入100ml甲苯和步骤（4）产物6g以及催化量的偶氮二异丁腈（AIBN），回流2h。停止反应，真空抽滤，依次用丙酮，甲醇-水（1：1，v/v），甲醇洗涤，80 ⁰C干燥24h。元素分析：C% 10.32, H% 1.25 , N% 0.14 . 键合相密度：5.19 mmol m^-2。

实施例3

用实施例1制备的固定相，匀浆法填充于不锈钢柱中，所得色谱柱用于1,2-二苯基-1,2-乙二醇的手性拆分，拆分结果如图1所示。其中，正己烷:异丙醇（5:1）为流动相，流速0.5mL/min，检测波长为254nm。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种由通式（I）表示的手性柱色谱填料，

。

2.如权利要求1所述的手性柱色谱填料，其特征在于：所述硅胶是球形多孔硅胶，孔径范围为50 ?到500 ?，粒径为5 mm到30 mm，比表面积范围为200 m²/g到500 m²/g，金属杂质含量小于40 ppm。

3.如权利要求1所述手性柱色谱填料，其特征在于：金鸡纳生物碱是奎宁、奎尼丁、辛克宁或辛克尼丁。

4.权利要求1所述的手性柱色谱填料的合成方法，其特征在于：（1）以微晶纤维素为原料，先将其6位羟基保护，然后将剩余的羟基乙酰化，再将6位羟基去保护，得到中间体I；（2）将金鸡纳生物碱首先与1,4–二氯-2，3-二氮杂萘进行醚化反应得到单取代产物，然后与中间体I进行醚化反应生成中间体II；（3）最后，中间体II在引发剂作用下，与预先由3-巯丙基三甲氧基与硅胶键合制备而成的键合硅胶反应，得到手性柱色谱填料。

5.如权利要求4所述手性柱色谱填料，其特征在于：金鸡纳生物碱是奎宁、奎尼丁、辛克宁或辛克尼丁。

6.如权利要求4所述手性柱色谱填料的合成方法，其特征在于：步骤（1）的羟基保护试剂为三苯基氯甲烷。

7.如权利要求4所述手性柱色谱填料的合成方法，其特征在于：步骤（1）的羟基乙酰化试剂为乙酰氯或醋酸酐。

8.如权利要求4所述手性柱色谱填料的合成方法，其特征在于：步骤（2）的两个醚化反应采取微波法。

9.如权利要求4所述手性柱色谱填料的合成方法，其特征在于：步骤（2）的两个醚化反应在相转移催化剂作用下进行，所述相转移催化剂为四丁基溴化铵。

10.如权利要求4所述手性柱色谱填料的合成方法，其特征在于：步骤（3）的引发剂为偶氮二异丁腈。