CN102746328B - 氨基酸离子液体作为锌配合物的配体在毛细管电泳手性分离中的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种氨基酸离子液体作为锌配合物的配位化合物及其制备方法与应用。本发明提供的配位化合物，由中心离子和配体组成；其中，所述中心离子为锌离子，所述配体为1-己基-3-甲基咪唑L-赖氨酸盐。本发明将以L-赖氨酸为阴离子的氨基酸离子液体作为锌配合物的新型配体用于手性配体交换毛细管电泳中，建立了新型手性拆分方法。该配体具有良好的手性特征，成本低廉，环境友好，所建立的手性拆分方法操作简单，手性识别能力强，具有广泛的应用前景。
Description
技术领域
本发明属于分析化学手性分离领域，涉及一种氨基酸离子液体作为锌配合物的配体在毛细管电泳手性分离中的应用。
背景技术
手性识别由于具有重要的生化意义而得到了广泛关注，并引发了各种手性拆分方法的快速发展。其中，毛细管电泳由于具有高分离效率，样品消耗量小和操作简单等突出的优点，被认为是一种可用于手性拆分的高效分离技术。目前，毛细管电泳中的手性拆分主要是通过被分析物与各种手性选择剂之间的相互作用实现的。常用的手性选择剂包括：环糊精，大环抗生素，多糖类，手性冠醚，蛋白以及手性金属复合物。其中，利用手性金属复合物基于配体交换机理进行手性拆分具有很大的应用潜力，因为这种拆分方法操作简单，并且可特异性地用于拆分生命相关的手性物质，例如：氨基酸，羟基酸和多肽。尽管这种基于配合作用的分离方法值得期待并且正在深入研究中，但是这种方法也面临着一个紧迫的挑战，目前手性配体交换毛细管电泳中可用的配体种类十分有限，仅限于几种物质，包括氨基酸，氨基酰胺和几种独特的氨基酸衍生物。因此，研究并开发新的配体用于手性识别具有十分重要的意义。
离子液体的出现为新配体的寻找提供了新的思路。离子液体，是一类熔点接近或者低于室温的有机盐类物质，具有独特的物理和化学性质，包括在空气和水中极其稳定，具有较高的溶解能力，低蒸汽压和可控的化学结构。因此，离子液体在材料合成和分离科学等各个不同的领域得到了广泛的关注。前期研究表明，功能化离子液体的设计提供了一种简单而有潜力的方法来获得多功能的化合物，而这种结构的设计主要包括对阳离子部分进行化学修饰和引入功能化的阴离子基团。氨基酸离子液体作为极具代表性的功能化离子液体，由咪唑阳离子和氨基酸阴离子组成，这类新型离子液体由于具有较好的手性特征，制备成本低廉和生物相容性好等突出优点而广受关注。目前，氨基酸离子液体还没有与锌离子络合作为手性配体交换毛细管电泳中的新手性选择剂用于衍生化氨基酸的手性拆分。
发明内容
本发明的目的是提供一种氨基酸离子液体作为锌配合物的配体在毛细管电泳手性分离中的应用。
本发明提供的配位化合物，由中心离子和配体组成；其中，所述中心离子为锌离子，所述配体为1-己基-3-甲基咪唑L-赖氨酸盐。
上述本发明提供的配位化合物在分离手性氨基酸中的应用，也属于本发明的保护范围。
其中，所述手性氨基酸具体为丹酰氯衍生化氨基酸，更具体的，所述丹酰氯衍生化氨基酸选自丹酰氯衍生化异亮氨酸（Ile）、丹酰氯衍生化甲硫氨酸（Met）、丹酰氯衍生化丝氨酸（Ser）、丹酰氯衍生化苏氨酸（Thr）、丹酰氯衍生化苯丙氨酸（Phe）、丹酰氯衍生化酪氨酸（Tyr）和丹酰氯衍生化天冬酰胺（Asn）中的至少一种。
所述分离手性氨基酸的方法具体为电泳法。其中，所述电泳法具体为毛细管电泳法。
所述毛细管电泳法中，分离电压为为-20kV；紫外检测波长为254nm。进样方法为虹吸进样，进样时间为15s，进样高度为10cm，进样方向为负极进样。所述毛细管电泳法中，背景电解质由硼酸钠、乙酸铵、硫酸锌、1-己基-3-甲基咪唑L-赖氨酸盐、水和pH值调节剂组成；
其中，硼酸钠、乙酸铵、硫酸锌和1-己基-3-甲基咪唑L-赖氨酸盐在所述背景电解质中的摩尔比为100.0：5.0：3.0：6.0；
具体的，所述硼酸钠、乙酸铵、硫酸锌和1-己基-3-甲基咪唑L-赖氨酸盐在所述背景电解质中的浓度具体可分别为100.0mM、5.0mM、3.0mM、6.0mM；
所述背景电解质的pH值为8.2；pH值调节剂为三羟甲基氨基甲烷。
其中，硫酸锌和1-己基-3-甲基咪唑L-赖氨酸盐在该背景电解质中形成前述本发明提供的配位化合物，其中心离子为锌离子，配体为1-己基-3-甲基咪唑L-赖氨酸盐。
在所述毛细管电泳法电泳步骤之前，先将毛细管进行如下预处理：将毛细管依次用浓度为1.0M的NaOH水溶液、浓度为1.0M的HCl溶液和水冲洗半小时；
在所述电泳步骤中，每次进样之间均用浓度为1.0M的NaOH、水和所述背景电解质分别冲洗3min。
本发明将以L-赖氨酸为阴离子的氨基酸离子液体作为锌配合物的新型配体用于手性配体交换毛细管电泳中，建立了新型手性拆分方法。该配体具有良好的手性特征，成本低廉，环境友好，所建立的手性拆分方法操作简单，手性识别能力强，具有广泛的应用前景。
附图说明
图1为本发明中将[C6mim][L-Lys]作为手性配体时分离丹酰氯衍生化异亮氨酸（Ile）,丹酰氯衍生化甲硫氨酸（Met）和丹酰氯衍生化丝氨酸（Ser）混合样品的电泳图；峰形确认为：1.D-Ile,1’.L-Ile;2.D-Met,2’.L-Met;3.D-Ser,3’.L-Ser。
图2是本发明中将[C6mim][L-Lys]作为手性配体时分离丹酰氯衍生化苏氨酸（Thr）,丹酰氯衍生化苯丙氨酸（Phe）,丹酰氯衍生化酪氨酸（Tyr）和丹酰氯衍生化天冬酰胺（Asn）混合样品的电泳图；峰形确认为：4.D-Thr,4’.Thr;5.D-Phe,5’.L-Phe;6.D-Tyr,6’.L-Tyr;7.D-Asn,7’.L-Asn.
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步阐述，但本发明并不限于以下实施例。所述方法如无特别说明均为常规方法。所述原材料如无特别说明均能从公开商业途径而得。
本发明中作为配体的1-己基-3-甲基咪唑L-赖氨酸盐可按照如下方法制备而得：将1-甲基咪唑（28.8mM）和1-氯正己烷（37.4mM）混合，在70℃条件下搅拌24h。多余1-氯正己烷用乙酸乙酯萃取三次。得到的下层液1-己基-3-甲基咪唑氯盐[C6mim][Cl]在70℃条件下真空干燥6h后，与含OH-的阴离子交换树脂反应，得到1-己基-3-甲基咪唑氢氧化物[C6mim][OH]水溶液。之后，将[C6mim][OH]水溶液逐滴加入到稍稍过量的L-赖氨酸溶液中，在室温下搅拌反应24h，在55℃条件下旋转蒸发干燥。为了除去多余L-赖氨酸，利用乙腈/甲醇（90/10，v/v）混合液多次洗涤反应产物并过滤。得到的滤液在60℃条件下真空干燥24h得到产物，核磁图谱表征可知该产物为目标产物。
本发明中所述酰氯衍生化异亮氨酸、丹酰氯衍生化甲硫氨酸、丹酰氯衍生化丝氨酸、丹酰氯衍生化苏氨酸、丹酰氯衍生化苯丙氨酸、丹酰氯衍生化酪氨酸和丹酰氯衍生化天冬酰胺均按照下述文献提供的方法制备而得：Determination of sodium benzoateby chiral ligand exchange CE based on its inhibitory activity in D-amino acid oxidasemediated oxidation of D-serine，Haizhi Zhang,Li Qi,Juan Qiao,Lanqun Mao，AnalyticaChimica Acta，2011，691：103-109。
实施例1
以手性氨基酸丹酰氯衍生化异亮氨酸（Ile）,丹酰氯衍生化甲硫氨酸（Met）和丹酰氯衍生化丝氨酸（Ser）混合样品为例，首先配置作为背景电解质的电泳缓冲液，由100.0mM（该浓度为在背景电解质中的最终浓度）硼酸钠，5.0mM（该浓度为在背景电解质中的最终浓度）乙酸铵，3.0mM（该浓度为在背景电解质中的最终浓度）硫酸锌，6.0mM（该浓度为在背景电解质中的最终浓度）1-己基-3-甲基咪唑L-赖氨酸盐、水组成的缓冲液用固体三羟甲基氨基甲烷调至pH值为8.2，用0.45μm的微孔滤膜过滤，并超声脱气备用。先将毛细管依次用浓度为1.0M的NaOH水溶液、浓度为1.0M的HCl溶液和水冲洗半小时，再依次用1.0M NaOH、水和背景电解质分别冲洗毛细管3min后走基线，待基线走平稳后采用虹吸进样15s，进样高度10cm，-20KV条件下分离，波长254nm下进行紫外检测，记录图谱。
分离图见图1，可知，3种丹酰氯衍生化氨基酸对映体的分离度均大于1.5，实现了基线分离。
实施例2
以手性氨基酸丹酰氯衍生化苏氨酸（Thr）,丹酰氯衍生化苯丙氨酸（Phe）,丹酰氯衍生化酪氨酸（Tyr）和丹酰氯衍生化天冬酰胺（Asn）混合样品为例，首先配置作为背景电解质的电泳缓冲液：100.0mM（该浓度为在背景电解质中的最终浓度）硼酸钠水溶液，5.0mM（该浓度为在背景电解质中的最终浓度）乙酸铵水溶液，3.0mM（该浓度为在背景电解质中的最终浓度）硫酸锌水溶液，6.0mM（该浓度为在背景电解质中的最终浓度）1-己基-3-甲基咪唑L-赖氨酸盐水溶液和水组成的缓冲液用固体三羟甲基氨基甲烷调至pH值为8.2，用0.45μm的微孔滤膜过滤，并超声脱气备用。先将毛细管依次用浓度为1.0M的NaOH水溶液、浓度为1.0M的HCl溶液和水冲洗半小时，再依次用1.0M NaOH、水和背景电解质分别冲洗毛细管3min后走基线，待基线走平稳后采用虹吸进样15s，进样高度10cm，-20KV条件下分离，波长254nm下进行紫外检测，记录图谱。
分离图见图2，可知，4种丹酰氯衍生化氨基酸对映体的分离度较佳，实现了良好分离。
Claims (8)
1.一种配位化合物，由中心离子和配体组成；其特征在于：所述中心离子为锌离子，所述配体为1-己基-3-甲基咪唑L-赖氨酸盐。
2.权利要求1所述配位化合物在分离手性氨基酸中的应用；
所述手性氨基酸选自丹酰氯衍生化异亮氨酸、丹酰氯衍生化甲硫氨酸、丹酰氯衍生化丝氨酸、丹酰氯衍生化苏氨酸、丹酰氯衍生化苯丙氨酸、丹酰氯衍生化酪氨酸和丹酰氯衍生化天冬酰胺中的至少一种。
3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于：所述分离手性氨基酸的方法为电泳法。
4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于：所述电泳法为毛细管电泳法。
5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于：所述毛细管电泳法中，分离电压为-20kV；
紫外检测波长为254nm。
6.根据权利要求4所述的应用，其特征在于：所述毛细管电泳法中，进样方法为虹吸进样，进样时间为15s，进样高度为10cm，进样方向为负极进样。
7.根据权利要求4所述的应用，其特征在于：所述毛细管电泳法中，背景电解质由硼酸钠、乙酸铵、硫酸锌、1-己基-3-甲基咪唑L-赖氨酸盐、水和pH值调节剂组成；
其中，硼酸钠、乙酸铵、硫酸锌和1-己基-3-甲基咪唑L-赖氨酸盐在所述背景电解质中的摩尔比为100.0：5.0：3.0：6.0；
所述背景电解质的pH值为8.2。
8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于：在所述毛细管电泳法电泳步骤之前，先将毛细管进行如下预处理：将毛细管依次用浓度为1.0M的NaOH水溶液、浓度为1.0M的HCl溶液和水冲洗半小时；
在所述电泳步骤中，每次进样之间均用浓度为1.0M的NaOH、水和所述背景电解质分别冲洗毛细管3min；
所述背景电解质中，所述pH值调节剂为三羟甲基氨基甲烷；
所述硼酸钠、乙酸铵、硫酸锌和1-己基-3-甲基咪唑L-赖氨酸盐在所述背景电解质中的浓度分别为100.0mM、5.0mM、3.0mM和6.0mM。
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