CN111621031B - 一种仿酶mof基手性分离材料的制备方法及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种仿酶MOF基手性分离材料的制备方法，本发明以光学纯的配体2’2‑(对苯二甲酰基双(氮杂二基))双(3‑苯基丙酸)、4，4’‑联吡啶、锌离子为原料，通过配位作用形成了含有双亲性手性纳米通道的晶体MOF材料。本发明还提供采用上述制备方法制得的仿酶MOF基手性分离材料及其应用。本发明的有益效果在于：选用简单的含有肽键的手性配体作为手性源进行MOF基分离材料的合成，降低了合成成本和难度，特别是所制备的手性MOF具有模拟生物酶多重识别位点和独特手性微环境，能够作为可循环使用的手性固相分离材料而高对映选择性地拆分外消旋的芳香醇类、环氧化合物以及布洛芬等多种小分子手性化合物。

Description

一种仿酶MOF基手性分离材料的制备方法及其应用
技术领域
本发明涉及材料化学和手性化学领域，具体涉及一种仿酶MOF基手性分离材料的制备方法及其应用。
背景技术
手性是指物质与其镜像不能重叠的现象，如同人的左手和右手，通过任何操作也无法彼此重合，小到微观世界的分子、原子，大到自然界的宏观物质都存在手性现象，因此手性是自然界物质的最重要的属性之一。手性不但影响物质的物理化学性质，同时也与生命现象息息相关。手性化合物，特别是手性药物的两种互为镜像的对映异构体，在生物体中经常表现出截然不同的药理学，毒理学以及药物代谢动力学活性。因此研发具有高对映选择性的手性功能材料，并将手性化合物或手性药物的异构体高效地分离开来，成为现代手性科学和技术领域非常重要但也极富挑战性的研究课题。
酶是一类通过多肽链折叠而形成的具有特定多孔结构的生物大分子，它们可以利用其特定的氨基酸残基所构成的独特手性微环境实现对手性分子的不对称识别与分离。但因为生物酶稳定性差、难以回收与循环利用、制备困难、成本高等缺点，限制了其在手性识别与分离方面的发展与应用。尽管如此，人们还是受到生物酶多重识别位点和手性多孔环境的启发，开始探索模拟生物酶结构的手性多孔功能材料的研发。
手性金属-有机框架材料(Metal-Organic Frameworks，MOFs)作为一类新型的具有周期性网络结构的多孔杂化晶态材料，不但具有生物酶的手性多孔环境和多重氢键识别位点，而且其结构相对稳定、合成相对容易、成分较易调控，使其成为设计与合成具有生物酶结构的手性拆分材料的一个优异平台。如公开号为CN103113411 A的专利公开一种具有拆分手性胺功能的单手性金属有机框架材料的制备方法。但现有技术中的手性MOF基分离材料的制备困难、分离繁琐、适用范围窄以及对映选择性低等因素，限制了这类手性分离材料的应用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于之一现有技术中的MOF基手性分离材料所用手性配体昂贵、需要多步合成，提供一种仿酶MOF基手性分离材料的制备方法。
本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：
一种仿酶MOF基手性分离材料的制备方法，所述仿酶MOF基手性分离材料以配体H2L、bpy、锌离子为原料，通过配位作用形成含有双亲性的手性纳米通道的晶态多孔材料，即为仿酶MOF基手性分离材料，所述H2L为2’2-(对苯二甲酰基双(氮杂二基))双(3-苯基丙酸)，所述bpy为4，4’-联吡啶。
有益效果：本发明选用简单的含有肽键的手性配体，2’2-(对苯二甲酰基双(氮杂二基))双(3-苯基丙酸)，作为手性源进行MOF基手性分离材料的合成，不但降低了手性MOF合成的成本和难度，合成原料、步骤简单，合成条件温和，而且所制备的手性MOF拥有生物酶的多重识别位点和独特的手性微环境。
优选地，所述仿酶MOF基手性分离材料的制备方法包括以下步骤：
(1)配制反应液：将锌离子、配体H2L及辅助配体bpy混合后，溶于N,N-二甲基乙酰胺(DMA)、乙醇(EtOH)和水(H2O)的混合溶剂中，并密封；
(2)结晶反应：将步骤(1)中的反应液于70-90℃加热24h以上，冷却至室温后，得到无色块状结晶，然后经过纯化后，即制得仿酶MOF基手性分离材料。
有益效果：当加热温度为70℃时，可以延长加热时间制备产物，但当温度超过90℃或低于70℃时，无法获得本发明中的产物，产物无法结晶。
优选地，所述步骤(1)中锌离子、配体H2L、bpy的摩尔比为2:1:1。
有益效果：通过实验表明，当锌离子、配体H2L、bpy的摩尔比为1:1:1或3:1:1时，产物的产率明显降低。
优选地，所述纯化步骤包括：将制得的无色块状结晶依次经过过滤、丙酮洗涤、室温干燥。
本发明所要解决的技术问题在于之二现有技术中的手性分离材料选择性和稳定性较低，提供一种仿酶MOF基手性分离材料。
一种采用上述制备方法制得的仿酶MOF基手性分离材料，所述仿酶MOF基手性分离材料的分子式为[(Zn4O)2(L)6(bpy)3]，其中bpy为4，4’-联吡啶，L为脱质子的手性配体，所述H2L为2’2-(对苯二甲酰基双(氮杂二基))双(3-苯基丙酸)；所述仿酶MOF基手性分离材料的结构中含有一个尺寸为1.5nm的双亲性的手性纳米通道。
有益效果：本发明中的仿酶MOF基手性分离材料的结构中含有一个尺寸为1.5nm的双亲性的手性纳米通道，具有模拟生物酶的多重识别位点和独特手性微环境，选择性优异、分离底物范围广，在多次循环使用时仍可保持其分离性能基本不变。
优选地，所述仿酶MOF基手性分离材料的晶体结构参数如下：空间群为P321，晶胞参数为
Figure GDA0003447668240000041
α＝β＝90°，γ＝120°，
Figure GDA0003447668240000042
单晶衍射数据分析显示其结晶于手性的P321空间群，其不对称单元内容为其分子式[(Zn4O)2(L)6(bpy)3]的六分之一，即包含2个晶体学独立的Zn离子，1个去质子的H2L配体分子，1/2个bpy分子，以及1个占有率为1/3的μ3-O原子。占有率为1/3的Zn1离子是与1个μ3-O原子和来自三个配体L上的3个羧基的O原子配位，因而采取的配位构型为扭曲四面体构型。占有率为1的Zn2离子则是处于扭曲的三角双锥几何结构中，即水平面上由3个羧基氧原子进行配位，轴向则与1个吡啶基N原子和1个μ3-O原子进行配位。其中所有Zn-O和Zn-N键的长度和角度均在正常范围内。化合物1中每个L为四齿配位构型，与两端的Zn4O簇中的4个Zn离子连接，而作为3连接的Zn4O簇则与周围的6个L相连接，从而在ab平面上形成一个二维的周期性网络结构；而bpy作为辅助配体与相邻的Zn4O簇中的Zn1离子配位，从而使得网络框架结构更加稳定。
此外，相邻二维层间通过紧邻的酰胺基团之间的分子间氢键相互作用
Figure GDA0003447668240000043
相互堆积，沿b轴形成多孔的三维超分子结构，并形成一个直径为1.5纳米的一维纳米手性通道，特别是其类似于生物酶的结构，在这个手性纳米通道规律性地部署了多个识别位点，例如指向手性开放通道的亲水性酰胺基团和疏水性的苄基苯环，因此非常适合调节骨架与手性客体的相互作用，以识别和区分不同手性分子的对映异构体。
本发明所要解决的技术问题在于之三在于现有技术中的手性MOF分离材料可拆分的化合物较少，提供一种仿酶MOF基手性分离材料在小分子手性化合物吸附分离中的应用。
有益效果：本发明中的仿酶MOF基手性分离材料能够类似生物酶，高对映选择性地拆分小分子手性化合物，可拆分的化合物较多，且选择性很高。
优选地，所述吸附分离包括以下步骤：
(1)仿酶MOF基手性分离材料的活化处理：将仿酶MOF基手性分离材料置于索氏提取器中，用无水甲醇处理24h，然后用无水丙酮处理24h，之后在100℃下真空除去有机溶剂；
(2)底物吸附：将步骤(1)中活化后的仿酶MOF基手性分离材料50mg置于10mg待拆分的外消旋的小分子手性化合物底物的5mL丙酮溶液中静置5h；
(3)对映异构体分离：将步骤(2)中吸附小分子手性化合物底物后的仿酶MOF基手性分离材料进行过滤，用甲醇洗去仿酶MOF基手性分离材料晶体表面黏附的外消旋的手性小分子底物，再次将仿酶MOF基手性分离材料的晶体置于纯净的丙酮中静置5h，萃取仿酶MOF基手性分离材料手性孔道中吸附的小分子手性化合物。
优选地，所述小分子手性化合物包括小分子芳香醇类化合物或小分子环氧化合物。
优选地，所述小分子芳香醇类化合物包括1-苯乙醇、1-(邻甲苯基)乙醇、1-(间甲苯基)乙醇、1-(对甲苯基)乙醇、1-(2-萘基)乙醇、1-(对氟苯基)乙醇、1-(对氯苯基)乙醇、1-(对溴苯基)乙醇、1-苯丙醇、1-茚醇或苯基-1,2-乙二醇。
有益效果：对1-苯乙醇及其苯环上含有给电子基团的衍生物的对映选择性均在99％以上；当苯环上引入吸电子基团如F-、Cl-、Br-时，仿酶MOF基手性分离材料仍然分别表现出93.9％、93.5％和96.9％的对映选择性；如果底物为1-苯丙醇及其衍生的1-茚醇和苯基-1,2-乙二醇时，仿酶MOF基手性分离材料对其也表现出高达99.9％的对映选择性。
优选地，所述小分子环氧化合物包括氧化苯乙烯、苯基缩水甘油醚、4-甲氧基苯基缩水甘油醚、4-甲基苯基缩水甘油醚、3-氯苯基缩水甘油醚或2-萘基缩水甘油醚。
有益效果：仿酶MOF基手性分离材料对氧化苯乙烯、苯基缩水甘油醚及其衍生物的对映选择性均在99％以上，最高可达99.9％。
本发明所要解决的技术问题在于之三在于现有技术中的手性MOF分离材料可拆分的化合物较少，提供一种仿酶MOF基手性分离材料作为色谱柱手性填料在布洛芬药物的分离中的应用。
有益效果：所获得的S构型的布洛芬异构体的Ee值最高达94％，R构型的布洛芬异构体的Ee值最高达99.9％，表明所述的仿酶MOF基手性分离材料甚至具有作为手性固定相填充材料的潜力而用于有实用价值手性小分子药物的分离。
优选地，所述分离步骤包括：
(1)酶MOF基手性分离材料的活化处理：将仿酶MOF基手性分离材料置于索氏提取器中，用无水甲醇处理24h，然后用无水丙酮处理24h，之后在100℃下真空除去有机溶剂；
(2)玻璃色谱柱的制备：将步骤(1)中活化后的仿酶MOF基手性分离材料360mg装入内径为0.5cm的空玻璃色谱柱中，用丙酮填充玻璃柱，继而利用氮气挤压；
(3)外消旋药物布洛芬的分离：将6.3mg的外消旋药物布洛芬溶解于80mL丙酮中，注入玻璃柱，在接近大气压的条件下，收集每隔8mL的洗脱液。
本发明的优点在于：
(1)本发明是选用简单的含有肽键的手性配体，2’2-(对苯二甲酰基双(氮杂二基))双(3-苯基丙酸)，作为手性源进行MOF基分离材料的合成，不但降低了手性MOF的合成成本，而且所制备的手性MOF具有模拟生物酶多重识别位点和手性微环境的特点。
(2)本发明所提供的一种仿酶MOF基手性分离材料的结构新颖、原料简单、合成条件温和且稳定性好，多次循环使用时仍可保持其分离性能基本不变。
(3)本发明所提供的一种仿酶MOF基手性分离材料具有开放的手性双亲性的纳米通道、识别位点丰富、选择性优异、分离底物范围广，能够吸附分离多种外消旋的小分子芳香醇类化合物、外消旋的手性环氧化合物及布洛芬药物，是一种优异的手性固定相分离材料。
附图说明
图1为本发明实施例1中仿酶MOF基手性分离材料结构中有机配体与金属簇的配位连接方式；
图2为本发明实施例1中仿酶MOF基手性分离材料双亲性孔道的横截面的填充图；
图3为本发明实施例1中仿酶MOF基手性分离材料的双亲性的手性纳米通道结构图；
图4为本发明实施例1中仿酶MOF基手性分离材料的三维结构俯视图；
图5为本发明实施例3中1-苯乙醇拆分前的效果图；
图6为本发明实施例3中1-苯乙醇拆分后的效果图；
图7为本发明实施例5中氧化苯乙烯拆分前的效果图；
图8为本发明实施例5中氧化苯乙烯拆分后的效果图；
图9为本发明实施例7中玻璃色谱柱填充装置结构示意图；
图10为本发明实施例7中的分离结果分析图。
图中：仿酶MOF基手性分离材料1；空玻璃色谱柱2；双亲性的手性纳米通道3。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下述实施例中所用的试验材料和试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径获得。
实施例中未注明具体技术或条件者，均可以按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。
实施例1
仿酶MOF基手性分离材料的制备，反应式如下：
Figure GDA0003447668240000091
仿酶MOF基手性分离材料命名为化合物1，上述反应式是化合物1晶体结构的最小的不对称单元，其晶体结构是该不对称单元的周期性的无限延展结构。
将二水合乙酸锌(18.3mg,0.10mmol)、单一手性的配体H2L(23mg,0.05mmol)及辅助配体bpy(7.8mg,0.05mmol)按照2：1：1的摩尔比例溶于N,N-二甲基乙酰胺(DMA)、乙醇(EtOH)和水(H2O)的混合溶剂中，N,N-二甲基乙酰胺、乙醇和水的体积比为1:1:1，搅拌均匀，并将所得的反应液混合物密封于10mL防爆小瓶中。H2L为2’2-(对苯二甲酰基双(氮杂二基))双(3-苯基丙酸)，本实施例中的配体H2L为现有技术，采用Yu S L,Dou X Q,Qu D H,etal.C2-symmetric benzene-based organogels:A rationally designed LMOG and itsapplication in marine oil spill[J].Journal of Molecular Liquids,2014,190:94-98.中公开的方法制得。
然后在温度为80℃的恒温鼓风干燥箱中加热反应24h，即可得到形状为三棱柱的无色块状晶体。再依次进行过滤、丙酮洗涤，室温干燥，即得到约为23.6mg的仿酶MOF基手性分离材料，命名为化合物1，基于手性配体H2L的产率约为75.0％。值得注意的是，化合物1在空气和常规的有机溶剂(如四氢呋喃、甲醇、乙醇、丙酮、二氯甲烷、乙氰)中都比较稳定。FT-IR data(KBr pellet，cm-1)：3487(m)，3397(m)，3377(m)，3301(m)，3055(w)，3028(w),1627(s)，1609(s)，1533(m)，1490(m)，1450(w)，1444(w)，1403(m)，1322(m)，1301(m)，1285(m)，1237(w)，1223(w)，1098(w)，1066(w)，771(w)，735(w)，701(m)，680(w)，634(w)，582(w)，568(w)。
实施例2
化合物1的单晶测试与结构分析
化合物1的单晶数据是在国家蛋白质科学中心上海同步辐射BL17B
Figure GDA0003447668240000101
Figure GDA0003447668240000102
线站上进行多次收集，并用APEX3软件程序对其中的最优数据进行指标化、还原、吸收校正等处理。最终结构解析及精修则通过SHELXS-97程序由人工完成，其间利用全矩阵最小二乘法(full-matrix least-squares refinement based on F2)定出所有非氢原子并完成各向异性精修。另外，配体上氢原子则通过理论加氢完成
Figure GDA0003447668240000103
如图1-图4所示，单晶衍射数据分析显示化合物1结晶于手性的P321空间群，其不对称单元内容为其分子式[(Zn4O)2(L)6(bpy)3]的六分之一，即包含2个晶体学独立的Zn离子，1个去质子的H2L配体分子，1/2个bpy分子，以及1个占有率为1/3的μ3-O原子。占有率为1/3的Zn1离子是与1个μ3-O原子和来自三个配体L上的3个羧基的O原子配位，因而采取的配位构型为扭曲四面体构型。占有率为1的Zn2离子则是处于扭曲的三角双锥几何结构中，即水平面上由3个羧基氧原子进行配位，轴向则与1个吡啶基N原子和1个μ3-O原子进行配位。其中所有Zn-O和Zn-N键的长度和角度均在正常范围内。
化合物1中每个L为四齿配位构型，与两端的Zn4O簇中的4个Zn离子连接，而作为3连接的Zn4O簇则与周围的6个L相连接，从而在ab平面上形成一个二维的周期性网络结构；而bpy作为辅助配体与相邻的Zn4O簇中的Zn1离子配位，从而使得网络框架结构更加稳定。
此外，相邻二维层间通过紧邻的酰胺基团之间的分子间氢键相互作用
Figure GDA0003447668240000111
相互堆积，沿b轴形成多孔的三维超分子结构，并形成一个直径为1.5纳米的一维纳米手性通道，特别是其类似于生物酶的结构，在这个手性纳米通道规律性地部署了多个识别位点，例如指向手性开放通道的亲水性酰胺基团和疏水性的苄基苯环，因此非常适合调节骨架与手性客体的相互作用，以识别和区分不同手性分子的对映异构体。
实施例3
仿酶MOF基手性分离材料在小分子芳香醇类化合物吸附分离中的应用，具体步骤如下：
(1)活化处理：将实施例1制备的化合物1的晶体置于索氏提取器中，用无水甲醇处理24h，然后用无水丙酮处理24h，之后在100℃条件下真空活化以除去有机溶剂；
(2)将活化处理后的化合物1的晶体50mg，置于待拆分的外消旋的芳香醇小分子底物(10mg)的丙酮(5mL)溶液中静置5h，使其充分吸附底物；将上述充分吸附手性醇类小分子底物后的晶体进行过滤，用甲醇洗去化合物1晶体表面黏附的外消旋手性醇类小分子底物，再次将化合物1的晶体置于纯净的丙酮中静置5h，使得化合物1手性孔道中吸附的手性醇类分子被萃取出来，最后用高效液相色谱(HPLC)表征丙酮萃取液中手性醇类分子的对映异构体过量值(Ee)，结果如表1所示，其中图5和图6为拆分1-苯乙醇的效果图，表2和表3为1-苯乙醇的高效液相色谱结果表。
以下为待分离的外消旋的芳香醇类小分子的结构式：
Figure GDA0003447668240000121
其中改变R1和R2取代基，所分离的外消旋的芳香醇类小分子底物，包括以下11种：1-苯乙醇、1-(邻甲苯基)乙醇、1-(间甲苯基)乙醇、1-(对甲苯基)乙醇、1-(2-萘基)乙醇、1-(对氟苯基)乙醇、1-(对氯苯基)乙醇、1-(对溴苯基)乙醇、1-苯丙醇、1-茚醇、苯基-1,2-乙二醇。
表1为对不同外消旋的芳香醇类小分子底物的对映选择性
Figure GDA0003447668240000122
Figure GDA0003447668240000131
表中n.d表示没有检测，该底物是作为对比的拆分底物，表明本发明制得的仿酶MOF基手性分离材料对分离的底物的大小尺寸具有选择性。
表2为1-苯乙醇吸附分离前的高效液相色谱结果表
Figure GDA0003447668240000132
表3为1-苯乙醇吸附分离后的高效液相色谱结果表
Figure GDA0003447668240000133
Figure GDA0003447668240000141
如表1、表2和表3所示，在此优化的分离条件下，化合物1对1-苯乙醇及其苯环上含有给电子基团的衍生物的对映选择性均在99％以上；当苯环上引入吸电子基团如F-、Cl、Br时，化合物1仍然分别表现出93.9％、93.5％和96.9％的对映选择性；如果底物为1-苯丙醇及其衍生的1-茚醇和苯基-1,2-乙二醇时，化合物1对其也表现出高达99.9％的对映选择性。以上结果表明本发明所制备化合物1独特的手性微观环境和双亲性的多孔结构非常适用于各种手性芳香醇类小分子化合物的对映异构体的分离。
实施例4
1-苯乙醇吸附分离条件的优化
Figure GDA0003447668240000142
本实施例与实施例3的区别之处在于：将丙酮替换成THF、EtOH、MeOH、CH3CN、CH2Cl2，调整待拆分1-苯乙醇的质量，用高效液相色谱(HPLC)表征丙酮萃取液中手性醇类分子的对映异构体过量值(Ee)，结果如表4所示。
表4为1-苯乙醇吸附分离条件优化表
Figure GDA0003447668240000143
Figure GDA0003447668240000151
从表4可以看出，当溶剂为丙酮时，表现出较高的对映选择性，因此，选用丙酮为溶剂，且当1-苯乙醇的质量为10mg时的对映选择性高达99.8％。
实施例5
仿酶MOF基手性分离材料在小分子环氧化合物吸附分离中的应用，具体步骤如下：
(1)活化处理：将实施例1制备的化合物1的晶体置于索氏提取器中，用无水甲醇处理24h，然后用无水丙酮处理24h，之后在100℃条件下真空活化以除去有机溶剂；
(2)将活化处理后的化合物1的晶体50mg，置于待拆分的外消旋的环氧化合物(10mg)的丙酮(5mL)溶液中静置5h，使其充分吸附底物；将上述充分吸附手性环氧化合物后的晶体进行过滤，用甲醇洗去化合物1晶体表面黏附的外消旋的环氧化合物，再次将化合物1的晶体置于纯净的丙酮中静置5h，使得化合物1手性孔道中吸附的手性环氧化合物被萃取出来，最后用高效液相色谱(HPLC)表征丙酮萃取液中手性环氧化合物的对映异构体过量值(Ee)，结果如表5所示。其中图7和图8为拆分氧化苯乙烯的效果图，表6和表7为氧化苯乙烯的高效液相色谱结果表。
以下为待分离的外消旋的环氧化合物小分子的结构式：
Figure GDA0003447668240000152
其中改变R取代基等，所分离的外消旋的手性环氧化合物，包括以下6种：氧化苯乙烯、苯基缩水甘油醚、4-甲氧基苯基缩水甘油醚、4-甲基苯基缩水甘油醚、3-氯苯基缩水甘油醚、2-萘基缩水甘油醚。
表5为对不同外消旋的环氧化合物小分子底物的对映选择性
Figure GDA0003447668240000161
表6为氧化苯乙烯吸附分离前的高效液相色谱结果表
Figure GDA0003447668240000162
表7为氧化苯乙烯吸附分离后的高效液相色谱结果表
Figure GDA0003447668240000163
从表5、表6和表7可以看出，在此最优的分离条件下，化合物1对氧化苯乙烯、苯基缩水甘油醚及其衍生物的对映选择性均在99％以上，最高可达99.9％。以上分离结果表明本发明所制备化合物1独特的手性微观环境和双亲性多孔结构同样适用于各种手性环氧化合物的对映异构体的分离。本发明中的化合物1能够拆分多种环氧化合物且选择性高。
实施例6
仿酶MOF基手性分离材料作为手性分离材料的可回收性与再利用性的检测实验，具体操作如下：
(1)按照实施例3中的活化处理步骤，将活化处理后的化合物1的晶体50mg，置于待拆分的外消旋的1-苯乙醇(10mg)的丙酮(5mL)溶液中静置5小时，使其充分吸附底物；将上述充分吸附1-苯乙醇后的晶体进行过滤，用甲醇洗去化合物1晶体表面黏附的外消旋的1-苯乙醇，再次将化合物1的晶体置于纯净的丙酮中静置5小时，使得化合物1手性孔道中吸附的1-苯乙醇分子被萃取出来，并用高效液相色谱(HPLC)表征丙酮萃取液中手性1-苯乙醇的对映异构体过量值(Ee)。
在首次拆分实验后，对化合物1的晶体样品通过简单过滤和洗涤进行回收，并连续重复5次上述的吸附与分离实验，结果显示6次拆分所得到的1-苯乙醇的对映异构体的Ee值分别为99.8％,99.3％,99.5％,99.9％,99.5％和99.8％，对映选择性并没有明显的降低，表明化合物1在拆分手性芳香醇类化合物的对映异构体实验中具有优良的可回收性与再利用性。
(2)将活化处理后的化合物1的晶体50mg，置于待拆分的外消旋的苯基缩水甘油醚(10mg)的丙酮(5mL)溶液中静置5小时，使其充分吸附底物；将上述充分吸附苯基缩水甘油醚后的晶体进行过滤，用甲醇洗去化合物1晶体表面黏附的外消旋的苯基缩水甘油醚，再次将化合物1的晶体置于纯净的丙酮中静置5小时，使得化合物1手性孔道中吸附的苯基缩水甘油醚分子被萃取出来，并用高效液相色谱(HPLC)表征丙酮萃取液中手性苯基缩水甘油醚的对映异构体过量值(Ee)。在首次拆分实验后，对化合物1的晶体样品通过简单过滤和洗涤进行回收，并连续重复5次上述的吸附与分离实验，结果显示6次拆分得到的苯基缩水甘油醚的对映异构体的Ee值分别为99.5％,99.3％99.4％,99.6％,99.6％和99.4％，对映选择性并没有明显的变化，表明化合物1在拆分环氧化合物类的对映异构体是实验中具有较好的可回收性与再利用性。
实施例7
仿酶MOF基手性分离材料在作为色谱柱手性固定相填料分离外消旋的布洛芬的应用
(1)玻璃色谱柱的制备
如图9所示，活化处理后化合物1的晶体粉末360mg装入内径为0.5cm的空玻璃色谱柱2中，用丙酮填充玻璃柱，继而利用氮气挤压，使得化合物1的晶体粉末被充分挤压结实。
(2)外消旋药物布洛芬的分离
将6.3mg的外消旋药物布洛芬溶解于80mL丙酮中，注入玻璃柱，在接近大气压的条件下，收集每隔8mL的洗脱液，并用HPLC监控分离结果。
如图10所示，所获得的S构型的布洛芬异构体的Ee值最高达94％，R构型的布洛芬异构体的Ee值最高达99.9％，表明所述的化合物1具有作为色谱柱的手性固定相填充材料的潜力，从而可用于有实用价值手性小分子药物的分离。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (4)

1.一种仿酶MOF基手性分离材料在小分子手性化合物吸附分离或作为色谱柱手性填料在布洛芬药物的分离中的应用，其特征在于：所述小分子手性化合物包括小分子芳香醇类化合物或小分子环氧化合物；
所述仿酶MOF基手性分离材料的制备方法包括以下步骤：
（1）配制反应液：将锌离子、配体H2L及辅助配体bpy混合后，溶于N,N-二甲基乙酰胺（DMA）、乙醇（EtOH）和水（H2O）的混合溶剂中，并密封；所述锌离子、配体H2L、bpy的摩尔比为2:1:1；所述配体H2L为2’2-(对苯二甲酰基双(氮杂二基))双(3-苯基丙酸)，所述辅助配体bpy为4，4’-联吡啶；
（2）结晶反应：将步骤（1）中的反应液于70-90℃进行加热，冷却至室温后，得到无色块状结晶，然后经过纯化后，即制得仿酶MOF基手性分离材料；
所述吸附分离包括以下步骤：
（1）仿酶MOF基手性分离材料的活化处理：将仿酶MOF基手性分离材料置于索氏提取器中，用无水甲醇处理24h，然后用无水丙酮处理24h，之后在100℃下真空除去有机溶剂；
（2）底物吸附：将步骤（1）中活化后的仿酶MOF基手性分离材料50 mg置于10 mg待拆分的外消旋的小分子手性化合物底物的5 mL丙酮溶液中静置5h；
（3）对映异构体分离：将步骤（2）中吸附小分子手性化合物底物后的仿酶MOF基手性分离材料进行过滤，用甲醇洗去仿酶MOF基手性分离材料晶体表面黏附的外消旋的手性小分子底物，再次将仿酶MOF基手性分离材料的晶体置于纯净的丙酮中静置5 h，萃取仿酶MOF基手性分离材料手性孔道中吸附的小分子手性化合物。
2.根据权利要求1所述的仿酶MOF基手性分离材料在小分子手性化合物吸附分离或作为色谱柱手性填料在布洛芬药物的分离中的应用，其特征在于：所述仿酶MOF基手性分离材料的分子式为[(Zn4O)2(L)6(bpy)3]，其中bpy为4，4’-联吡啶，L为脱质子的手性配体，所述H2L为2’2-(对苯二甲酰基双(氮杂二基))双(3-苯基丙酸)；所述仿酶MOF基手性分离材料的结构中含有一个尺寸为1.5nm的双亲性的手性纳米通道。
3.根据权利要求1所述的仿酶MOF基手性分离材料在小分子手性化合物吸附分离或作为色谱柱手性填料在布洛芬药物的分离中的应用，其特征在于：所述小分子芳香醇类化合物包括1-苯乙醇、1-(邻甲苯基)乙醇、1-(间甲苯基)乙醇、1-(对甲苯基)乙醇、1-(2-萘基)乙醇、1-(对氟苯基)乙醇、1-(对氯苯基)乙醇、1-(对溴苯基)乙醇、1-苯丙醇、1-茚醇或苯基-1,2-乙二醇。
4.根据权利要求1所述的仿酶MOF基手性分离材料在小分子手性化合物吸附分离或作为色谱柱手性填料在布洛芬药物的分离中的应用，其特征在于：所述小分子环氧化合物包括氧化苯乙烯、苯基缩水甘油醚、4-甲氧基苯基缩水甘油醚、4-甲基苯基缩水甘油醚、3-氯苯基缩水甘油醚或2-萘基缩水甘油醚。
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