CN100387333C - 一种自由基共聚法制备键合型多糖类手性固定相的方法 - Google Patents
一种自由基共聚法制备键合型多糖类手性固定相的方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及色谱的制备，具体地说是自由基共聚法制备键合型多糖类手性固定相。反应步骤为：1)含有甲基丙烯酸酯多糖类衍生物的制备；2)甲基丙烯酸酯硅胶衍生物的制备；3)自由基共聚合反应。本发明的优点为：制备的手性固定相柱效高、应用范围广泛、适用于各种流动相、制作简便、快速，可以实现商品化生产。
Description
技术领域
本发明涉及色谱的制备，具体地说是自由基共聚法制备键合型多糖类手性固定相。
背景技术
多糖类手性固定相在用于手性对映体分离与制备方面显示着巨大的优势，具有非常广阔的应用前景。目前，商品化的多糖衍生物固定相是采用物理涂敷的方法将多糖类衍生物固定在色谱基质上，因此存在手性选择剂流失的问题，在实际应用中流动相的组分受到了较大限制。由于这一缺点，有些对映体在此类固定相上适宜的流动相条件下具有非常低的溶解度，甚至不溶，因而在手性分离应用中具有局限性。采用化学键合的方法制备多糖类手性固定相已见报道，但现有的制备化学键合型多糖类手性固定相的方法仍存在诸多方面的不足；K.Kimata等(文献1.Chemically bonded chiral stationary phaseprepared by the polymerization of cellulose p-vinylbenzoate；K.Kimata，R.Tsuboi，K.Hosoya，N.Tanaka，Anal.Methods Instrum.1，23-9(1993))将4-乙烯基苯甲酰氯与纤维素羟基发生三取代反应，可制得纤维素三(4-乙烯基苯甲酸酯)，利用其中的乙烯基与丙烯酰氯处理过的硅胶聚合反应，即可制得键合型纤维素衍生物手性固定相；这种方法局限性在于不能引入其它的衍生化功能团，普适性差。L.Oliveros等(文献2.Polysaccharide derivatives andtheir use for preparing stationary chiral phases suitable for separating isomers.L.Oliveros，C.Minguillon，P.Lopez，PCT Int.Appl.WO 9518833(1995).)将不同比例的10-十一烯酰氯和3，5-二甲基苯基异氰酸酯混合液与纤维素反应，将得到的混合衍生物在AIBN的诱导下与烯丙基硅胶发生共聚反应；在纤维素中引入的是乙烯基，柱效不是很高。在光照作用下具有聚合性能的官能团引入到多糖分子中(文献3.Photochemically cross-linked polysaccharidederivatives as supports for the chromatographic separation of enantiomers E.Francotte，PCT WO 96/27615(1996))，通过光聚合作用制得固定相，过程复杂，操作繁琐。村上达史(文献4.旋光异构体分离剂，其制法及用途；村上达史，市田昭人，94190414(1994))通过多糖类衍生物6-位上的羟基，利用二异氰酸酯双官能团试剂，将多糖类衍生物交联到硅胶表面，是一种选择性固载法，反应步骤繁多，时间长。
因此，目前化学键合型多糖类手性固定相还没有实现商品化生产，急需发展快速、简便的化学键合方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种快速、简便的自由基共聚法制备键合型多糖类手性固定相，通过化学键合的方法将多糖类衍生物固定在色谱基质上，从而避免手性选择剂的流失。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种自由基共聚法制备键合型多糖类手性固定相，按如下反应步骤进行操作：
1)含有甲基丙烯酸酯多糖类衍生物的制备
将多糖置于盛有有机溶剂的反应器中，在搅拌条件下，加入多糖类衍生化试剂，同时加入含有甲基丙烯酸酯的化合物，升温至70-80℃，在氮气保护下，反应10-24h；冷却至室温后，萃取分离，收集固体物备用；
2)甲基丙烯酸酯硅胶衍生物的制备
将含有甲基丙烯酸酯的硅烷化试剂，在甲苯或苯等惰性溶剂中与色谱的硅胶载体反应，即可制得甲基丙烯酸酯硅胶衍生物；
3)自由基共聚合反应
将上述制备的甲基丙烯酸酯多糖类衍生物涂布在甲基丙烯酸酯硅胶衍生物上，然后置于反应器中，在搅拌条件，加入1-2％(w％)偶氮二异丁基腈，在约100℃条件下，反应2-3小时；冷却至室温，再分别用四氢呋喃、甲醇彻底洗涤产物，干燥，即制得键合型多糖类手性固定相。甲基丙烯酸酯多糖类衍生物的重量一般为甲基丙烯酸酯硅胶基质的25-50w％；多糖与过量衍生化试剂的比例一般为1∶3.5(摩尔比)；含有甲基丙烯酸酯的化合物的用量为衍生化试剂的10-15％(体积比)；多糖类衍生化试剂通常为苯异氰酸酯类和苯甲酰氯类化合物；如(苯基异氰酸酯，3，5-二甲基苯基异氰酸酯)、(苯甲酰氯，对-甲基苯甲酰氯)；多糖通常为纤维素、淀粉、壳聚糖、木聚糖或葡聚糖等；含有甲基丙烯酸酯的化合物为甲基丙烯酰氯或其它相似化合物；含有甲基丙烯酸酯的硅烷化试剂通常为γ-甲基丙烯酸氧丙基三甲氧基硅烷或其它相似化合物。
本发明具有如下优点：
1.应用范围广泛。本发明通过甲基丙烯酸酯基之间的共聚反应将多糖衍生物化学固定在硅胶表面，得到的手性固定相具有很高的分离柱效(具有优良的色谱分离性能)，普遍高于文献报道，故适用于液相色谱、气相色谱、薄层色谱等，尤其适用于高效液相色谱；其可用于手性对映体的分离(具有很高的对映体分离柱效)，也可用于旋光纯化合物的制备；此外，本方法可以与不同的衍生化试剂作用，从而制备多种多糖衍生物手性固定相，具有更广泛的应用范围。
2.适用于多种流动相。本发明首次将甲基丙烯酸酯基引入到多糖类衍生中，通过与硅胶基质上甲基丙烯酸酯基之间的聚合反应(在AIBN催化引发下)制备了键合型多糖类手性固定相，应用此类手性固定相可以弥补现已商品化的同类固定相受流动相限制的不足，具有更广泛的溶剂选择性；可以使用常用于在多糖类手性固定相上的流动相条件，还可使用四氢呋喃、二氯甲烷、三氯甲烷等做为流动相添加剂。
3.制作简便、快速，可以实现商品化生产。本方法利用在加热条件下的自由基共聚反应，实现多糖衍生物的固载，其制作过程简单，易操作；另外本发明是基于甲基丙烯酸酯基之间的自由基共聚反应来制备多糖类手性固定相的，可以通过葡萄糖单元上的任何位置键合到硅胶表面，是一种非选择性固载法，故反应步骤少，时间短。
具体实施方式
实施例1
1)有甲基丙烯酸酯多糖类衍生物的制备
取3g纤维素置于盛有100mL吡啶的反应器中，在搅拌条件下，加入10mL苯基异氰酸酯及1mL甲基丙烯酰氯，反应体系升温至80℃，在氮气保护下，反应10小时；冷却至室温后，加入大量甲醇，离心分离，收集固体物，干燥备用。
2)基丙烯酸酯硅胶衍生物的制备
将含有甲基丙烯酸酯的硅烷化试剂γ-甲基丙烯酸氧丙基三甲氧基硅烷(12mL)置于盛有甲苯溶剂的反应器中，与色谱硅胶(6g)载体(5μ，
)反应，即可制得甲基丙烯酸酯硅胶衍生物；
3)由基共聚合反应
将上述制备的甲基丙烯酸酯多糖类衍生物按40％(w/w)比例涂布在制得的甲基丙烯酸酯硅胶衍生物的表面上，将其置于反应器中，在搅拌条件，加入2％AIBN(偶氮二异丁基腈)，在约100℃条件下，反应2小时；冷却，再分别用四氢呋喃、甲醇彻底洗涤产物，真空干燥，即制得键合型纤维素苯基氨基甲酸酯手性固定相。
Claims (1)
1.一种自由基共聚法制备键合型多糖类手性固定相的方法，其特征在于，按如下反应步骤进行操作：
1)含有甲基丙烯酸酯多糖类衍生物的制备
将多糖置于盛有有机溶剂的反应器中，在搅拌条件下，加入多糖类衍生化试剂，同时加入甲基丙烯酰氯，升温至70-80℃，在氮气保护下，反应10-24h；冷却至室温后，离心分离，收集固体物备用；
其中，多糖为纤维素、淀粉、壳聚糖、木聚糖或葡聚糖；多糖类衍生化试剂为苯异氰酸酯类或苯甲酰氯类化合物；多糖与过量衍生化试剂比为1∶3.5(摩尔)；
2)甲基丙烯酸酯硅胶衍生物的制备
将过量γ-甲基丙烯酸氧丙基三甲氧基硅烷，在甲苯或苯惰性溶剂中与色谱的硅胶载体反应，即可制得甲基丙烯酸酯硅胶衍生物；
其中，甲基丙烯酰氯的用量为衍生化试剂的1-3％(体积)；
3)自由基共聚合反应
将上述制备的甲基丙烯酸酯多糖类衍生物涂布在甲基丙烯酸酯硅胶衍生物上，然后置于反应器中，在搅拌条件下，加入1-2％(重量)偶氮二异丁基腈，在约100℃条件下，反应2-3小时；冷却至室温，再分别用四氢呋喃、甲醇彻底洗涤产物，干燥，即制得键合型多糖类手性固定相；
其中，甲基丙烯酸酯多糖类衍生物的重量为甲基丙烯酸酯硅胶衍生物的25-50％(重量)。
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