CN103965484A

CN103965484A - 一种ω-二胺基衍生化β-环糊精键合SBA-15手性固定相的制备方法及用途

Info

Publication number: CN103965484A
Application number: CN201410138274.7A
Authority: CN
Inventors: 李来生; 程彪平; 黄志兵; 周仁丹; 聂桂珍; 张宏福
Original assignee: Nanchang University
Current assignee: Nanchang University
Priority date: 2014-04-09
Filing date: 2014-04-09
Publication date: 2014-08-06
Anticipated expiration: 2034-04-09
Also published as: CN103965484B

Abstract

本发明涉及β-环糊精键合手性固定相制备及用途，包括：利用6-对甲苯磺酰化β-环糊精和ω-二胺为原料，ω-二胺本身为溶剂，加热制备6-(ω-二胺基)-β-环糊精配体；利用6-(ω-二胺基)-β-环糊精和3-异氰酸基丙基硅氧烷反应制备含6-(ω-二胺基)-β-环糊精的硅氧烷；以无水N,N-二甲基甲酰胺作溶剂，在氮气保护下，加热使6-(ω-二胺基)-β-环糊精的硅氧烷与SBA-15硅胶表面的硅醇羟基反应，得到粗产品；清除孔道中多余的配体和杂质得最终产品。本发明制备方法简便、成本较低、适用性广，适用于作快速手性固定相。

Description

一种ω-二胺基衍生化β-环糊精键合SBA-15手性固定相的制备方法及用途

技术领域

本发明属于化学领域，涉及一种键合SBA-15硅胶手性固定相的制备方法及用途。

背景技术

手性是自然界的基本属性之一，它是指物质与其镜像不能重叠的性质。手性与生命物质关系密切，人体含有的各种蛋白质、生物酶、核酸、活性多糖等都是手性的，它们在与手性药物作用时常常表现出高度的立体选择性，使得手性药物对映体表现出不同的药物活性和毒性作用。一般只有一种对映体具有药物活性，而另一种的活性很弱或者没有活性，甚至有毒副作用。例如β-受体阻滞剂是一类临床治疗高血压、心脑血管疾病和青光眼最常见的一线手性药物。动物实验表明，最常用的盐酸普萘洛尔在β-受体阻断作用上S-型比R-型对映体强约100倍，且R-型对映体会抑制性欲, 是一种男性避孕药，长期服用对人体会造成很大的伤害。有些文献甚至把外消旋体的普萘洛尔、阿替洛尔、美托洛尔列为毒性较大的物质，因为β-受体阻滞剂使用不当会引起血管阻力升高、心肌细胞凋亡、氧自由基增多等副作用。早在1992年美国食品药品管理局(FDA)颁发了手性药物指导原则，该原则要求在美国上市的所有手性药物，必须对其对映体的药代动力学作出明确的说明，并严格监控药物的手性纯度。我国国家食品药品监督管理局于2006年颁布了《手性药物质量控制研究技术指导原则》，对手性药物的出售做了相关规定(国家食品药品监督管理局.《手性药物质量控制研究技术指导原则》(国食药监注[2006]639号).2006.)。由于手性药物在合成过程中很难得到单一的异构体，因此临床上大多以外消旋体的形式给药，用药安全存在隐患。因此，严格监控手性药物对映体的含量，对完善手性药物质量控制体系和保证用药安全都具有重要的研究意义，其中开发快速、简便、高效、低成本的对映体拆分的新分离材料和新的手性分离方法迫在眉睫。

目前手性药物对映体的拆分方法主要包括高效液相色谱法和毛细管电泳。特别是高效液相色谱法由于分离条件温和、操作简便、仪器商品化程度高，目前已成为药物手性分离的首选方法之一。另一趋势是发展手性微分离技术，大大节省溶剂的消耗量，测定所需珍贵的手性药物用量很少，降低了测试成本，是一种环境友好的手性分离方法。毛细管电色谱(CEC)具有高效液相色谱法高选择性和毛细管电泳高柱效双重优势，在分离性质极为相近的对映体方面具有无可比拟的优点，是近年来发展较快的新兴的微分离技术之一。高效液相色谱和毛细管电色谱都涉及到开发利用新型的手性分离材料，制备高选择性、高稳定性和高通透性快速手性柱是热点研究领域，其中固定相的制备方法占据重要地位。目前，固定相配体主要包括以下几类：Pirkle型、冠醚、环糊精、大环抗生素、蛋白质、微晶纤维素、直链淀粉、螺环化合物等。商品化应用最广的是衍生化纤维素类配体，一般以涂敷型的为主，适用在正相色谱条件下操作，手性拆分对象较广，但涂敷型固定相的流失常常影响手性柱的使用寿命，伴随着分离度和稳定性的逐渐下降，所以流动相的选择和分离模式都存在一定的限制性，另外该类型商品柱价格昂贵，增加了测试成本。因此，进一步开发选择性高、稳定性好、制备便利、成本较低的新型手性固定相具有重要的研究意义和良好应用前景。环糊精是一类D-型葡萄糖寡聚物，以α-1,4-糖苷键相连，常见的α、β、γ-CD分别含有6、7、8个葡萄糖单元。环糊精具有内腔疏水和腔外亲水的独特结构，尤其是衍生化环糊精配体能通过氢键、偶极、静电、π-π和包结作用识别R-，S-手性客体，由于形成包结物稳定性的差异使得对映体得以分离，具有较高的分离选择性。目前环糊精衍生化方式主要包括甲基化、乙酰化、苯甲酰化、苯氨基甲酸酯化等几类，多数为全衍生化或部分衍生化，由于取代度或位置的不确定性，难于保证和有效控制所制备的手性固定相的批间色谱分离性能，全衍生化有时造成环糊精端口的拥堵，影响手性分离效果。

发明内容

本发明的目的是提供一种ω-二胺基衍生化β-环糊精键合SBA-15手性固定相的制备方法和手性分离用途。

环糊精含有丰富的超分子手性识别位点，通过衍生化使手性分离选择性进一步提高，可在正相、反相和极性有机多模式下使用，存在广泛的客体，加之稳定性高，价格相对便宜，是很有发展前途的手性配体之一。ω-二胺形成的脲键本身具有良好的配位性能，既是氢键给体，又是氢键受体，与环糊精腔体的结合将更加丰富手性识别位点，通过多种作用如氢键、偶极、π-π、电荷转移和包结作用等协同效应，有利于提高手性分离能力和范围。本发明将环糊精强的手性识别能力与有序介质SBA-15优良的渗透性和规整的孔道结构联合，设计制备得到一种新型的高选择性的快速手性固定相。目前环糊精的衍生化主要集中在苯氨基甲酸酯全衍化方式，有关单取代的ω-二胺衍生化β-环糊精的手性固定相尚未见报道。含ω-二胺基的β-环糊精键合有序介孔SBA-15手性固定相的结构参见图1所示。

本发明制备方法可通过以下技术来实现:

(1) 在氮气氛下，按6-对甲苯磺酰化β-环糊精(mmol): ω-二胺(ml)为1.0:15～20的比例，将6-对甲苯磺酰化β-环糊精和ω-二胺加入圆底烧瓶中，搅拌下0.5 h～1 h使原料充分溶解形成均相溶液。配置冷凝管和氯化钙干燥管，在氮气保护下，在80℃～85℃油浴中，磁力搅拌反应4 h～6 h。然后减压蒸除溶剂，将固体溶于少量的热水中，搅拌下加入丙酮-水溶液(10:1，v/v)，收集白色沉淀，并重复上述操作3次，40℃真空干燥箱干燥后得到6-(ω-二胺基)-β-环糊精，该步反应产率为55%～65%；

(2) 在氮气氛下，按6-(ω-二胺基)-β-环糊精(mmol): 3-异氰酸基丙基硅氧烷(mmol):无水N,N-二甲基甲酰胺(ml)为1.0:1.0～1.5:25～35的比例，将6-(ω-二胺基)-β-环糊精溶解于无水N,N-二甲基甲酰胺中，冰浴下加入3-异氰酸基丙基硅氧烷，室温下搅拌反应1 h～2 h，然后在氮气保护下，80℃油浴中继续反应4 h～6 h，得到含6-(ω-二胺基)-β-环糊精的硅氧烷的溶液。该步未进行分离提纯，继续进行下一步反应；

(3) 在氮气氛下，按上一步的6-(ω-二胺基)-β-环糊精(mmol)：SBA-15 (g)为1.0:1.2～1.8的比例，搅拌下将预先干燥的SBA-15直接加入到上步的反应液中，升温至110℃～120℃油浴反应10 h～15 h，冷至室温后固体反复用N,N-二甲基甲酰胺和丙酮洗涤，直至洗液清亮为止，得到6-(ω-二胺基)-β-环糊精的硅烷键合SBA-15硅胶粗产品；

(4) 按上步加入的SBA-15(g):丙酮(ml)为1.0:80～120的比例，硅胶粗产品用丙酮作溶剂索氏提取12 h～20 h，以便清除上步SBA-15硅胶孔道中多余的配体和杂质，50℃真空干燥12 h，得到ω-二胺基衍生化β-环糊精键合SBA-15手性固定相产品。

本发明所述的3-异氰酸基丙基硅氧烷其特征是三甲氧基或三乙氧基硅烷。

本发明所述的ω-二胺是乙二胺、丁二胺或己二胺。

本发明所述的6-(ω-二胺基)-β-环糊精(mmol): 3-异氰酸基丙基硅氧烷(mmol):无水N,N-二甲基甲酰胺(ml)最佳配比为1.0:1.2:30。

本发明所述的6-(ω-二胺基)-β-环糊精(mmol)：SBA-15 (g) 最佳配比为1.0:1.5。

本发明所述的加入的SBA-15(g):丙酮(ml) 最佳配比为1.0:100。

本发明还涉及前述制备的ω-二胺基衍生化β-环糊精键合SBA-15手性固定相在填装高效液相色谱柱和毛细管电色谱柱，并用于化合物对映体的手性分离的用途。

本发明以6-对甲苯磺酰化β-环糊精和ω-二胺为原料，加热的条件下，制备6-(ω-二胺基)-β-环糊精配体，再以3-异氰酸基丙基硅氧烷为偶联剂和有序介孔SBA-15硅胶为键合基质制备了新型手性固定相，所得固定相经红外光谱分析、元素分析、热重分析等表征了其结构，以甲醇/水(80/20，ν/ν)为流动相，流速为1 mL/min，以叔丁基苯为溶质探针，室温下测得其柱效为11000板/米。

本制备方法以含ω-二胺基的β-环糊精为配体，以有序介孔SBA-15硅胶为键合基质制备新型手性固定相。一方面固定相ω-二胺良好的配位性能与环糊精腔体的包结进行协同作用，扩展了手性分离对象，同时端口的氢键、静电和配位得以加强，有利于提高手性识别作用；另一方面所形成的脲键既是衍生化基团，又是化学性质稳定的键合臂，使固定相更经久耐用。此外，具有较大的比表面积的有序SBA-15基质可容纳更多的手性配体，渗透性也好，传质阻力小，改善了手性固定相的综合色谱性能，在手性药物的质量监测和对映体药代动力学研究有较好的应用前景。

本发明以β-受体阻滞剂和黄烷酮类化合物为溶质探针，较系统地研究了该固定相的色谱性能。研究发现ω-二胺形成的脲键本身具有良好的配位性能，既是氢键给体，又是氢键受体，与环糊精腔体的结合将更加丰富手性识别位点，通过多种作用如氢键、偶极、π-π、电荷转移和包结作用等协同效应，有利于提高手性分离能力和范围。实验结果表明，采用本发明所制备的ω-二胺基衍生化环糊精键合手性固定相具有比表面积大、键合量高、方法简便、制备成本较低、制备方法适用面广等特点，由于环糊精性能稳定，且所制备的手性固定相是通过键合的方式与硅胶相连的，采用该固定相填装的色谱柱使用寿命较长。

本发明硅胶比表面积为400 m²/g ~ 500 m²/g，固定相键合量为0.10 μmol/m²~ 0.15 μmol/m²。

附图说明

图1 ω-二胺基衍生化环糊精键合手性固定相的示意图；

图2 拆分用的手性化合物的化学结构；

图3 拆分美托洛尔(a)的手性色谱图；

图4 艾司洛尔(b) 的手性色谱图；

图5 阿替洛尔(c) 的手性色谱图；

图6 阿罗洛尔(d) 的手性色谱图；

图7 普耐洛尔(e) 的手性色谱图；

图8 卡维地洛尔(f) 的手性色谱图；

图9 黄烷酮(g) 的手性色谱图；

图10 2'-羟基黄烷酮(h)的手性色谱图。

具体实施方式

本发明将通过以下实施例作具体说明。

实施例1

取SBA-15(400 m²/g)活化硅胶2.5 g为基质。

(1) 在氮气氛下，按6-对甲苯磺酰化β-环糊精(mmol):乙二胺(ml)为1.0:15的比例，将6-对甲苯磺酰化β-环糊精和乙二胺加入圆底烧瓶中，搅拌下0.5 h使原料充分溶解形成均相溶液。配置冷凝管和氯化钙干燥管，在氮气保护下，在80℃油浴中，磁力搅拌反应4 h。然后减压蒸除溶剂，将固体溶于少量的热水中，搅拌下加入丙酮-水溶液(10:1，v/v)，收集白色沉淀，并重复上述操作3次，40℃真空干燥箱干燥后得到6-乙二胺基-β-环糊精，该步反应产率为60%；

(2) 在氮气氛下，按6-乙二胺基β-环糊精(mmol): 3-异氰酸基丙基三乙氧基硅烷(mmol):无水N,N-二甲基甲酰胺(ml)为1.0:1.0:25的比例，将6-乙二胺基β-环糊精溶解于无水N,N-二甲基甲酰胺中，冰浴下加入3-异氰酸丙基三乙氧基硅烷，室温下搅拌反应1 h，然后在氮气保护下，80℃油浴中继续反应4 h，得到含6-乙二胺基β-环糊精的硅氧烷的溶液。该步未进行分离提纯，继续进行下一步反应；

(3) 在氮气氛下，按上一步的6-乙二胺基β-环糊精(mmol)：SBA-15 (g)为1.0:1.2的比例，搅拌下将预先干燥的SBA-15直接加入到上步的反应液中，升温至110℃油浴反应10 h，冷至室温后固体反复用N,N-二甲基甲酰胺和丙酮洗涤，直至洗液清亮为止，得到6-乙二胺基β-环糊精键合SBA-15硅胶粗产品；

(4) 按上步加入的SBA-15 (g):丙酮(ml)为1.0:80的比例，用索氏提取12 h，以便清除上步SBA-15硅胶孔道中多余的配体和杂质，50℃真空干燥12 h，得到乙二胺基衍生化β-环糊精键合SBA-15手性固定相产品。

本实施例按元素分析碳含量计算所制得的乙二胺基衍生化环糊精手性固定相表面配体键合量实测数据如下表：

乙二胺基衍生化环糊精键合手性固定相表面配体键合量

实施例2

取SBA-15(500 m²/g)活化硅胶2.5 g为基质。

(1) 在氮气氛下，按6-对甲苯磺酰化β-环糊精(mmol):乙二胺(ml)为1.0:20的比例，将6-对甲苯磺酰化β-环糊精和乙二胺加入圆底烧瓶中，搅拌下1 h使原料充分溶解形成均相溶液。配置冷凝管和氯化钙干燥管，在氮气保护下，在85℃油浴中，磁力搅拌反应6 h。然后减压蒸除溶剂，将固体溶于少量的热水中，搅拌下加入丙酮-水溶液(10:1，v/v)，收集白色沉淀，并重复上述操作3次，40℃真空干燥箱干燥后得到6-乙二胺基-β-环糊精，该步反应产率为65%；

(2) 在氮气氛下，按6-乙二胺基β-环糊精(mmol): 3-异氰酸基丙基三甲氧基硅烷(mmol):无水N,N-二甲基甲酰胺(ml)为1.0:1.2:30的比例，将6-乙二胺基β-环糊精溶解于无水N,N-二甲基甲酰胺中，冰浴下加入3-异氰酸丙基三甲氧基硅烷，室温下搅拌反应2 h，然后在氮气保护下，80℃油浴中继续反应6 h，得到含6-乙二胺基β-环糊精的硅氧烷的溶液。该步未进行分离提纯，继续进行下一步反应；

(3) 在氮气氛下，按上一步的6-乙二胺基β-环糊精(mmol)：SBA-15 (g)为1.0:1.5的比例，搅拌下将预先干燥的SBA-15直接加入到上步的反应液中，升温至120℃油浴反应15 h，冷至室温后固体反复用N,N-二甲基甲酰胺和丙酮洗涤，直至洗液清亮为止，得到6-乙二胺基-β-环糊精键合SBA-15硅胶粗产品；

(4) 按上步加入的SBA-15 (g):丙酮(ml)为1.0:100的比例，用索氏提取20 h，以便清除上步SBA-15硅胶孔道中多余的配体和杂质，50℃真空干燥12 h，得到乙二胺基-β-环糊精键合SBA-15手性固定相产品。

乙二胺基衍生化环糊精键合手性固定相表面配体键合量

	C(%)	H(%)	N(%)	键合量(μmol/m²)
					乙二胺基衍生化环糊精键合手性固定相	4.34	1.15	0.35	0.15

实施例3

取SBA-15(420 m²/g)活化硅胶2.5 g为基质。

(1) 在氮气氛下，按6-对甲苯磺酰化β-环糊精(mmol):丁二胺(ml)为1.0:16的比例，将6-对甲苯磺酰化β-环糊精和丁二胺加入圆底烧瓶中，搅拌下0.8 h使原料充分溶解形成均相溶液。配置冷凝管和氯化钙干燥管，在氮气保护下，在85℃油浴中，磁力搅拌反应5 h。然后减压蒸除溶剂，将固体溶于少量的热水中，搅拌下加入丙酮-水溶液(10:1，v/v)，收集白色沉淀，并重复上述操作3次，40℃真空干燥箱干燥后得到6-丁二胺基-β-环糊精，该步反应产率为58%；

(2) 在氮气氛下，按6-丁二胺基β-环糊精(mmol): 3-异氰酸基丙基三乙氧基硅烷(mmol):无水N,N-二甲基甲酰胺(ml)为1.0:1.5:30的比例，将6-丁二胺基β-环糊精溶解于无水N,N-二甲基甲酰胺中，冰浴下加入3-异氰酸丙基三乙氧基硅烷，室温下搅拌反应1.5 h，然后在氮气保护下，80℃油浴中继续反应4 h，得到含6-丁二胺基β-环糊精的硅氧烷的溶液。该步未进行分离提纯，继续进行下一步反应；

(3) 在氮气氛下，按上一步的6-丁二胺基β-环糊精(mmol)：SBA-15 (g)为1.0:1.3的比例，搅拌下将预先干燥的SBA-15直接加入到上步的反应液中，升温至115℃油浴反应12h，冷至室温后固体反复用N,N-二甲基甲酰胺和丙酮洗涤，直至洗液清亮为止，得到6-丁二胺基β-环糊精键合SBA-15硅胶粗产品；

(4) 按上步加入的SBA-15 (g):丙酮(ml)为1.0:110的比例，用索氏提取18 h，以便清除上步SBA-15硅胶孔道中多余的配体和杂质，50℃真空干燥12 h，得到6-丁二胺基β-环糊精键合SBA-15手性固定相产品。

本实施例按元素分析碳含量计算所制得的丁二胺基衍生化环糊精手性固定相表面配体键合量实测数据如下表：

丁二胺基衍生化环糊精键合手性固定相表面配体键合量

实施例4

取SBA-15(480 m²/g)活化硅胶2.5 g为基质。

(1) 在氮气氛下，按6-对甲苯磺酰化β-环糊精(mmol):丁二胺(ml)为1.0:15的比例，将6-对甲苯磺酰化β-环糊精和丁二胺加入圆底烧瓶中，搅拌下0.6 h使原料充分溶解形成均相溶液。配置冷凝管和氯化钙干燥管，在氮气保护下，在85℃油浴中，磁力搅拌反应4 h。然后减压蒸除溶剂，将固体溶于少量的热水中，搅拌下加入丙酮-水溶液(10:1，v/v)，收集白色沉淀，并重复上述操作3次，40℃真空干燥箱干燥后得到6-丁二胺基-β-环糊精，该步反应产率为61%；

(2) 在氮气氛下，按6-丁二胺基β-环糊精(mmol): 3-异氰酸基丙基三甲氧基硅烷(mmol):无水N,N-二甲基甲酰胺(ml)为1.0:1.2:35的比例，将6-丁二胺基β-环糊精溶解于无水N,N-二甲基甲酰胺中，冰浴下加入3-异氰酸丙基三甲氧基硅烷，室温下搅拌反应1 h，然后在氮气保护下，80℃油浴中继续反应6 h，得到含6-丁二胺基β-环糊精的硅氧烷的溶液。该步未进行分离提纯，继续进行下一步反应；

(3) 在氮气氛下，按上一步的6-丁二胺基β-环糊精(mmol)：SBA-15 (g)为1.0:1.8的比例，搅拌下将预先干燥的SBA-15直接加入到上步的反应液中，升温至110℃油浴反应15 h，冷至室温后固体反复用N,N-二甲基甲酰胺和丙酮洗涤，直至洗液清亮为止，得到6-丁二胺基-β-环糊精键合SBA-15硅胶粗产品；

(4) 按上步加入的SBA-15 (g):丙酮(ml)为1.0:115的比例，用索氏提取16 h，以便清除上步SBA-15硅胶孔道中多余的配体和杂质，50℃真空干燥12 h，得到丁二胺基-β-环糊精键合SBA-15手性固定相产品。

丁二胺基衍生化环糊精键合手性固定相表面配体键合量

实施例5

取SBA-15(450 m²/g)活化硅胶2.5 g为基质。

(1) 在氮气氛下，按6-对甲苯磺酰化β-环糊精(mmol):己二胺(ml)为1.0:20的比例，将6-对甲苯磺酰化β-环糊精和己二胺加入圆底烧瓶中，搅拌下1 h使原料充分溶解形成均相溶液。配置冷凝管和氯化钙干燥管，在氮气保护下，在85℃油浴中，磁力搅拌反应5h。然后减压蒸除溶剂，将固体溶于少量的热水中，搅拌下加入丙酮-水溶液(10:1，v/v)，收集白色沉淀，并重复上述操作3次，40℃真空干燥箱干燥后得到6-己二胺基-β-环糊精，该步反应产率为55%；

(2) 在氮气氛下，按6-己二胺基β-环糊精(mmol): 3-异氰酸基丙基三乙氧基硅烷(mmol):无水N,N-二甲基甲酰胺(ml)为1.0:1.2:28的比例，将6-己二胺基β-环糊精溶解于无水N,N-二甲基甲酰胺中，冰浴下加入3-异氰酸丙基三乙氧基硅烷，室温下搅拌反应1 h，然后在氮气保护下，80℃油浴中继续反应5 h，得到含6-己二胺基β-环糊精的硅氧烷的溶液。该步未进行分离提纯，继续进行下一步反应；

(3) 在氮气氛下，按上一步的6-己二胺基β-环糊精(mmol)：SBA-15 (g)为1.0:1.5的比例，搅拌下将预先干燥的SBA-15直接加入到上步的反应液中，升温至110℃油浴反应15h，冷至室温后固体反复用N,N-二甲基甲酰胺和丙酮洗涤，直至洗液清亮为止，得到6-己二胺基β-环糊精键合SBA-15硅胶粗产品；

(4) 按上步加入的SBA-15 (g):丙酮(ml)为1.0:100的比例，用索氏提取15 h，以便清除上步SBA-15硅胶孔道中多余的配体和杂质，50℃真空干燥12 h，得到己二胺基-β-环糊精键合SBA-15手性固定相产品。

本实施例按元素分析碳含量计算所制得的己二胺基衍生化环糊精手性固定相表面配体键合量实测数据如下表：

己二胺基衍生化环糊精键合手性固定相表面配体键合量

实施例6

取SBA-15(500 m²/g)活化硅胶2.5 g为基质。

(1) 在氮气氛下，按6-对甲苯磺酰化β-环糊精(mmol):己二胺(ml)为1.0:18的比例，将6-对甲苯磺酰化β-环糊精和己二胺加入圆底烧瓶中，搅拌下0.8 h使原料充分溶解形成均相溶液。配置冷凝管和氯化钙干燥管，在氮气保护下，在85℃油浴中，磁力搅拌反应6 h。然后减压蒸除溶剂，将固体溶于少量的热水中，搅拌下加入丙酮-水溶液(10:1，v/v)，收集白色沉淀，并重复上述操作3次，40℃真空干燥箱干燥后得到6-己二胺基-β-环糊精，该步反应产率为57%；

(2) 在氮气氛下，按6-己二胺基β-环糊精(mmol): 3-异氰酸基丙基三甲氧基硅烷(mmol):无水N,N-二甲基甲酰胺为1.0:1.4:30的比例，将6-己二胺基β-环糊精溶解于无水N,N-二甲基甲酰胺中，冰浴下加入3-异氰酸丙基三甲氧基硅烷，室温下搅拌反应1 h，然后在氮气保护下，80℃油浴中继续反应6 h，得到含6-己二胺基β-环糊精的硅氧烷的溶液。该步未进行分离提纯，继续进行下一步反应；

(3) 在氮气氛下，按上一步的6-己二胺基β-环糊精(mmol)：SBA-15 (g)为1.0:1.6的比例，搅拌下将预先干燥的SBA-15直接加入到上步的反应液中，升温至115℃油浴反应12h，冷至室温后固体反复用N,N-二甲基甲酰胺和丙酮洗涤，直至洗液清亮为止，得到6-己二胺基-β-环糊精键合SBA-15硅胶粗产品；

(4) 按上步加入的SBA-15 (g):丙酮(ml)为1.0:110的比例，用索氏提取18 h，以便清除上步SBA-15硅胶孔道中多余的配体和杂质，50℃真空干燥12 h，得到己二胺基-β-环糊精键合SBA-15手性固定相产品。

己二胺基衍生化环糊精键合手性固定相表面配体键合量

	C(%)	H(%)	N(%)	键合量(μmol/m²)
					己二胺基衍生化环糊精键合手性固定相	3.76	1.03	0.32	0.12

实施例7 毛细管电色谱拆分实验

取实施例7 采用实施例2所制备的乙二胺基衍生化环糊精键合手性固定相用于毛细管电色谱手性化合物拆分。

拆分对象：四个β-受体阻滞剂美托洛尔、艾司洛尔、阿替洛尔和阿罗洛尔结构见图2。

具体过程：取一根新的石英毛细管(内径75 μm)分别用1.0 mol/L NaOH、超纯水、0.1 mol/L HCl、超纯水各冲洗45 min，然后用甲醇冲洗1.5 h，最后将毛细管置于气相色谱柱温箱中，在80℃下用氮气吹干，再充入甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷的丙酮溶液(1:1,v/v)，封口后在50℃水浴中反应10 h，用丙酮冲洗，氮气吹干，得到内壁键合含烯基的毛细管，两端用硅橡胶堵住，备用。1.0 mL甲基丙烯酸正丁酯、0.6 mL乙二醇二甲基丙烯酸酯、0.04 g偶氮二异丁腈、1.5 mL 正丙醇、1.3 mL 1,4-丁二醇和0.36 mL水，超声混匀，通氮气除气泡，毛细管一端吸入混合液2 cm，用硅橡胶封口，并浸入45℃水浴中反应60 min，取出用甲醇冲洗干净后用作入口柱塞，进行切除仅保留约3 mm聚甲基丙烯酸酯柱塞。采用匀浆法填装，用适量的丙酮振荡分散乙二胺基衍生化环糊精键合手性固定相填料，甲醇/水(80/20,v/v)为顶替剂，用液相色谱泵将乙二胺基衍生化环糊精键合手性固定相填料匀浆液缓慢压入毛细管中，填充压力为 10 MPa, 填充快至20 cm时，停止填充并割下填充的毛细管，用机械注射泵向切割端注入少量的上述含甲基丙烯酸正丁酯的混合液，密封，浸入45℃水浴中再反应60 min，制备得到出口端柱塞。将填充柱连接液相色谱泵用甲醇和水反复冲洗，然后用细的热缩型特氟隆管将填充柱与一段同内径烧制了检测窗的毛细管连接起来，安装到毛细管卡盒中，最后用专用刀片切平端口。用水和甲醇反复冲洗色谱柱，用所用流动相平衡，待基线平稳后进样分析。标准品用甲醇溶液配成约0.5 mg/mL 的储备溶液，于4 ℃避光保存。用前经0.45 μm滤膜过滤，超声脱气，直接进样分析。在极性有机溶剂模式下，流动相为不同比例的乙腈/甲醇/冰醋酸/三乙胺，用前经0.45 μm滤膜过滤，超声脱气。柱温为15 ℃；进样电压为10 kV；检测波长为275 nm。四个β-受体阻滞剂美托洛尔、艾司洛尔、阿替洛尔和阿罗洛尔优化的流动相组成分别为：乙腈/甲醇/冰醋酸/三乙胺(ν/ν/ν/ν), (a) 85/15/2.5/2.5，(b) 85/15/2.5/2.5, (c) 70/30/1.4/1.4, (d) 70/30/1.4/1.4。拆分美托洛尔(a)、艾司洛尔(b)、阿替洛尔(c)和阿罗洛尔(d)的手性色谱图见图3、图4、图5、图6。

结果表明：本发明乙二胺基衍生化环糊精键合手性固定相能成功地用于毛细管电色谱法拆分部分β-受体阻滞剂类手性药物的对映体。

实施例8 高效液相色谱拆分实验

取实施例8 采用实施例3所制备的丁二胺基衍生化环糊精键合手性固定相和采用实施例6所制备的己二胺基衍生化环糊精键合手性固定相用于高效液相色谱手性化合物拆分。

拆分对象：二个β-受体阻滞剂普萘洛尔、卡维地洛尔和二个黄烷酮类化合物黄烷酮、2'-羟基黄烷酮结构见图2。

具体过程：采用匀浆填充法填装色谱柱。以丙酮为匀浆剂，甲醇为顶替剂，于34.5 MPa压力下将匀浆液填装于已清洗干净的色谱柱(150 mm × 4.6 mm I.D.)，保持压力30 min。取下填装好的色谱柱，套上色谱柱头，标明流动相方向。用水和甲醇反复冲洗色谱柱，用所用流动相平衡，待基线平稳后进样分析。标准品用甲醇溶液配成约0.5 mg/mL 的储备溶液，于4 ℃避光保存。用前经0.45 μm滤膜过滤，超声脱气，直接进样分析。丁二胺基衍生化环糊精键合手性固定相，在极性有机溶剂模式下，流动相为不同比例的乙腈/甲醇/冰醋酸/三乙胺，用前经0.45 μm滤膜过滤，超声脱气。流速为0.5 mL/min；柱温为20 ℃；进样量为5 μL；检测波长为275 nm。死时间用1,3,5-三叔丁基苯测定。二个β-受体阻滞剂普耐洛尔和卡维地洛尔优化的流动相组成分别为：乙腈/甲醇/冰醋酸/三乙胺(ν/ν/ν/ν),(e) 80/20/1/1, (f) 80/20/3/3。取得的分离度(Rs)分别为：2.08和1.73。己二胺基衍生化环糊精键合手性固定相，在反相色谱模式下，流动相为不同比例的乙腈/甲酸，用前经0.45 μm滤膜过滤，超声脱气。流速为0.5 mL/min；柱温为20 ℃；进样量为5 μL；检测波长为323 nm。二个黄烷酮类化合物黄烷酮和2'-羟基黄烷酮优化的流动相组成均为：乙腈/甲酸(35/65, ν/ν)。取得的分离度(Rs)分别为：2.36和2.21。拆分普萘洛尔(e)、卡维地洛尔(f)、黄烷酮(g)和2'-羟基黄烷酮(h)的手性色谱图见图7、图8、图9、图10。

结果表明：本发明丁二胺基衍生化环糊精键合手性固定相和己二胺基衍生化环糊精键合手性固定相能成功地用于高效液相色谱法拆分部分β-受体阻滞剂和黄烷酮类手性化合物的对映体。

Claims

1.一种ω-二胺基衍生化β-环糊精键合SBA-15手性固定相的制备方法，其特征是依照下列步骤：(1) 在氮气氛下，按6-对甲苯磺酰化β-环糊精(mmol): ω-二胺(ml)为1.0:15～20的比例，将6-对甲苯磺酰化β-环糊精和ω-二胺加入圆底烧瓶中，搅拌下0.5 h～1 h使原料充分溶解形成均相溶液；配置冷凝管和氯化钙干燥管，在氮气保护下，在80℃～85℃油浴中，磁力搅拌反应4 h～6 h；然后减压蒸除溶剂，将固体溶于少量的热水中，搅拌下加入丙酮-水溶液(10:1，v/v)，收集白色沉淀，并重复上述操作3次，40℃真空干燥箱干燥后得到6-(ω-二胺基)-β-环糊精；(2) 在氮气氛下，按6-(ω-二胺基)-β-环糊精(mmol): 3-异氰酸基丙基硅氧烷(mmol):无水N,N-二甲基甲酰胺(ml)为1.0:1.0～1.5:25～35的比例，将6-(ω-二胺基)-β-环糊精溶解于无水N,N-二甲基甲酰胺中，冰浴下加入3-异氰酸丙基硅氧烷，室温下搅拌反应1 h～2 h，然后在氮气保护下，80℃油浴中继续反应4 h～6 h，得到含6-(ω-二胺基)-β-环糊精硅氧烷的溶液；该步未进行分离提纯，继续进行下一步反应；(3) 在氮气氛下，按上一步的6-(ω-二胺基)-β-环糊精(mmol)：SBA-15硅胶 (g)为1.0:1.2～1.8的比例，搅拌下将预先干燥的SBA-15直接加入到上步的反应液中，升温至110℃～120℃油浴反应10 h～15 h，冷至室温后固体反复用N,N-二甲基甲酰胺和丙酮洗涤，直至洗液清亮为止，得到6-(ω-二胺基)-β-环糊精键合SBA-15硅胶粗产品；(4) 按上步加入的SBA-15(g):丙酮(ml)为1.0:80～120的比例，硅胶粗产品用丙酮作溶剂索氏提取12 h～20 h，以便清除上步SBA-15硅胶孔道中多余的配体和杂质，50℃真空干燥12 h，得到ω-二胺基衍生化β-环糊精键合SBA-15手性固定相产品。

2.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于SBA-15硅胶为有序介孔材料，孔径为8 nm～25 nm，比表面积为400 m²/g～500 m²/g。

3.根据权利要求1所述制备方法，步骤（2）中3-异氰酸基丙基硅氧烷其特征是三甲氧基或三乙氧基硅烷。

4.根据权利要求1所述制备方法，步骤（1）中ω-二胺其特征是乙二胺、丁二胺、或己二胺。

5.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于所述的6-(ω-二胺基)-β-环糊精(mmol): 3-异氰酸基丙基硅氧烷(mmol):无水N,N-二甲基甲酰胺(ml)配比为1.0:1.2:30。

6.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于所述的6-(ω-二胺基)-β-环糊精(mmol)：SBA-15 硅胶(g)配比为1.0:1.5。

7.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于所述的加入的SBA-15硅胶(g):丙酮(ml)配比为1.0:100。

8.权利要求1-7任一制备方法制备的ω-二胺基衍生化β-环糊精键合SBA-15手性固定相的用途，其特征是填装高效液相色谱柱和毛细管电色谱柱，并用于化合物对映体的手性分离。