[发明专利]L-苯丙氨酸衍生β-环糊精键合硅胶的合成及其对丙氨酸对映体的分离应用

说明书

技术领域

本发明属于分析化学领域，涉及一种手性柱材料的合成，特别涉及一种L-苯丙氨酸衍生β-环糊精键合硅胶的合成及其对丙氨酸对映体的分离应用。

背景技术

化合物的手性特征十分普遍，它在医药、农药以及生命化学引起广泛关注。鉴于有机分子的立体结构与其生物活性有着特殊的关系，建立高专属性、高分离度的对映拆分和测定方法，对提高分子活性，减少副作用，深入研究作用机理等将具有重大的理论和实际意义。

手性固定相是由具有光学活性的单体，固定在硅胶或其它聚合物上制成手性固定相通过引入手性环境使对映异构体间呈现物理特征的差异，从而达到光学异构体拆分的目的。手性化合物分子与手性固定相之间至少存在三种以上的相互作用，这些相互作用包括氢键、偶极-偶极作用、π-π作用、静电作用、疏水作用或空间作用。要实现手性识别及分离效果，则是多种相互作用共同作用的结果。这些相互作用通过影响包埋复合物的形成、特殊位点与分析物的键合等而改变手性分离结果。

环糊精固定相作为一种稳定的手性固定相，最早是上世纪80年代初由两个日本研究组分别含氮间隔基制备的。近年来, 为了扩大β -环糊精(β-CD) 键合硅胶固定相的应用范围, 人们合成了多种衍生化β-CD键合硅胶固定相。目前研究的主要成果为：

(1)北京理工大学学报，2007, 27: 1022-1026, 以本实验室合成的新型丝氨酸衍生β-环糊精键合硅胶固定相为研究对象,采用高压匀浆法装填高效液相色谱柱,对装填工艺进行了优化,获得良好的色谱柱效和装柱重现性.考察了衍生β-CD色谱柱分离位置异构体及手性化合物,并与未衍生β-CD色谱柱进行比较,讨论分离作用机理。

(2) 分析化学，2010，28: 158-162, 采用5 cm较短的全苯基异氰酸酯衍生化的β-CD键合硅胶手性柱,在RP-HPLC条件下,对烯丙洛尔、普萘洛尔、美西津、美托洛尔和吲哚心安5种β-受体阻滞剂类药物进行了手性分离的研究。

(3) Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis,  2010, 51: 84-89, 合成了全甲基-6 - 单氨基-6-脱氧-β-环糊精的手性固定相，使用高效液相色谱分离香豆素衍生物的外消旋体并对手??性固定相进行了评价。

(4) Journal of Colloid and Interface Science, 2011, 354: 483-492, 研究了磁性二氧化硅纳米颗粒结合到羧甲基-β-环糊精上，对某些手性芳族氨基酸的对映体的吸附行为，通过对CM-β-CD的磁性二氧化硅粒子作为选择性吸附剂的研究，深入了解主-客体相互作用机理。

(5) 核化学与放射化学, 2012, 34: 40-45, 利用氨基功能化硅胶为固相载体,以可双向反应的环氧氯丙烷为链接剂,将β-环糊精吸附材料接枝到硅胶表面,制备了性能稳定、耐酸碱性的β-环糊精键合硅胶固相吸附富集材料，通过金属离子螯合剂二苯甲酰甲烷辅助作用对钍离子进行快速吸附。

β-环糊精键合硅胶及其衍生物在手性分离方面存在明显优势，而利用L-苯丙氨酸修饰的β-环糊精键合硅胶并将其应用于丙氨酸及其他手性对映体的分离，尚未见公开报道。

发明内容

本发明的目的是对β-环糊精进行L-苯丙氨酸修饰衍生，并将制备的L-苯丙氨酸衍生β-环糊精键合硅胶应用于丙氨酸（Ala）对映体的分离。

本发明是L-苯丙氨酸衍生β-环糊精键合硅胶（L-Phe-CD/SiO₂）的合成并将其应用于丙氨酸对映体的分离，本发明的具体技术方案是先制得活化硅胶，然后合成β-环糊精键合硅胶（β-CD/SiO₂），再合成对甲苯磺酰化β-环糊精键合硅胶，最后将所得产物用L-苯丙氨酸衍生化制备而成。

本发明所述的活化硅胶，是采用如下步骤制得：按盐酸溶液与硅胶的体积质量比为20mL/g，将浓HCl–H₂O (1 : 3, v/v)与粒径为5~7μm的硅胶配制成混合物室温浸渍24h，然后在120 ℃下回流10h，抽滤并用双蒸馏水洗至中性，再用丙酮洗涤，于150 ℃下真空干燥10h，置于干燥器备用。

本发明所述的β-环糊精键合硅胶（β-CD/SiO₂），制备步骤包括如下：

A、  按质量体积比为20g/mL的比例，将β-环糊精溶解在无水N,N’-二甲基甲酰胺（DMF）中配制成溶液，加入占β-环糊精质量6%的NaH为催化剂，室温下搅拌1h，过滤；