[发明专利]新型环糊精聚合物手性拆分剂的合成及应用

说明书

技术领域

本发明涉及一类新型手性拆分剂——磺酸化环糊精聚合物的合成方法及应用，该类聚合物可作为手性拆分剂添加至毛细管电泳运行缓冲液中，用于毛细管电泳手性化合物的分离，具有合成方法简单，步骤少，提纯和回收容易，合成成本低等优点，并且实现了环糊精衍生化取代在统计学意义上的均一化，提高了柱效和分离度，同时改善环糊精溶解度，减小了电泳分离时焦耳热，有利于工业化大规模使用，具有较好的经济价值和应用前景。

背景技术

手性是自然界的一种普遍现象，构成生物体的基本物质，如氨基酸、糖类等都是手性分子。手性分离尤其是手性药物的拆分主要具有两方面的意义：药理毒理学意义和巨大的经济价值。

与高效液相色谱（HPLC）、气相色谱（GC）等技术相比，用毛细管电泳（CE，capillary electrophoresis）技术进行手性拆分具有费用低，分析速度快，手性衍生化简单，所需样品量少，灵敏度和柱效高等优点。

对于CE手性分离，利用手性选择剂来构建立体选择性环境是实现对映体区分的关键。手性选择剂的种类很多，其中，环糊精（CDs，cyclodextrins）及其衍生物是应用最为广泛的一类手性拆分剂，其对多种结构各异的手性化合物显示出优良的手性识别能力。环糊精的空间结构具有一个疏水的桶状空腔，空腔与对映体间的包合作用的差异，以及包合后迁移率的变化导致了对映体的分离。天然环糊精及其中性衍生物，如β-环糊精，虽已成功分离了一些手性化合物，但是其溶解度低和难以拆分中性对映体等缺点限制了其实际应用，参见Salvatore Fanali的文章“Fanali S.J.Chromatogr.A,1996,735:77~121.”。带电CDs衍生物因具有自身电泳淌度而能将中性对映体分离开。对环糊精进行衍生化不仅可以提高选择性，还可以扩大手性分离范围。

环糊精分子中有多个反应活性相似的羟基，以此环糊精为母体的衍生化产物也有其局限性：1）带电CDs衍生物通常是不同离子基团取代度和取代位置不同的混合物，会对手性化合物的分离产生不利影响，如重现性差、柱效低等；2）带电CDs衍生物对缓冲液的离子强度贡献高，随之产生较高的运行电流，增加了电泳中的焦耳热；3）难以实现对昂贵的带电CDs衍生物的回收。磺酸化的环糊精衍生物的手性选择能力很强，应用范围非常的广泛，大量文献记载了各种类型的磺酸化环糊精应用于手性毛细管电泳分离。使用混合取代的环糊精不可避免的造成手性选择性下降，柱效降低，批次重现性差的问题，分析学者们采用了各种各样的化学合成手段，以期待从化学结构的角度获得高纯度均一化的磺酸化环糊精带电衍生物。比较典型的是Vincent等构造的一系列的磺酸化环糊精对映体，参见“Vincent J B,Sokolowski A D,Nguyen T，Anal.Chem.1997,69:4226~4233”和“Vincent J B,Kirby D M,Nguyen T V，Vigh G，Anal.Chem.1997,69(21):4419~4428”等，他们使用了繁琐的化学合成过程，得到了单一的磺酸化对映体，并成功的实现了手性分离。但是，这类负电CDs衍生物的制备过程包括羟基的保护及脱保护，各步产物的色谱柱纯化等复杂步骤，产物不但价格昂贵且无法回收再利用，故在很大程度上限制了其广泛使用。

另外，Fu-Tai A.Chen等人更早的高磺化环糊精也是一类，参见“Chen F T,Shen G，Evangelista R A,J.Chromatogr.A,2001,924:523~532”和“Chen F T，Evangelista R,American lavoratory,2002,8:30~37”等，他们通过空间上的球形对称，从而达到了获得均一化环糊精的目的。环糊精本身化学结构的特点造成制备和回收这些化学结构上均一的环糊精非常困难，使得价格非常昂贵。

发明内容

针对上述现有技术，本发明提供一种新型环糊精聚合物手性拆分剂的合成方法，以新型合成思路获得取代位置和取代度均一的衍生化环糊精手性拆分剂，将取代不均一的衍生化环糊精连接成聚合物，此法不仅具有合成方法简单，步骤少，提纯和回收容易，合成成本低等优点，并且实现了环糊精衍生化取代在统计学意义上的均一化，提高了柱效和分离度，同时改善环糊精溶解度，减小了电泳分离时焦耳热。通过合成磺酸化β-环糊精聚合物并对其进行的表征结果证明本发明设计思想的优势，并将此聚合物作为缓冲液添加剂分别用于CE手性化合物分离中。

本发明的主要目的如下：