CN1293369A - 一种手性配体交换色谱固定相及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种用于液相色谱分离分析对映体,特别是氨基酸对映体的手性配体交换色谱固定相及其制备方法。首先以L-苯丙氨酸为原料,制备一类新型手性选择子2-(2-羟基-3-烷氧基)丙基-(S)-1,2,3,4-四氢异喹啉-3-羧酸,再将其涂载于反相色谱键合固定相表面上。此固定相拆分氨基酸对映体的选择性高,不需柱前样品衍生。摘要附图为DL-脯氨酸在2-(2-羟基-3-十二烷氧基)丙基-(S)-1,2,3,4-四氢异喹啉-3-羧酸固定相上的色谱图。
Description
本发明是关于一种手性配体交换色谱固定相及其制备方法,该固定相用于高效液相色谱分离分析手性化合物,特别是氨基酸对映体。国际分类号为B01D 15/08,B01J 20/10。
氨基酸对映体在手性固定相上的色谱拆分,可采用气相色谱和液相色谱方法,但通常需要柱前样品衍生化程序,衍生程序费时而麻烦,不仅需要衍生试剂,而且有可能发生消旋,影响分析结果。寻求不需柱前衍生的新的方便方法是具有实际意义的研究工作。手性配体交换色谱法是分离分析手性化合物,特别是氨基酸和羟基酸对映体的一种有效方法,具有高的选择性,可实现半微量制备性拆分,且不需柱前衍生程序,在色谱科学领域中占有重要地位。Hare等(Science,1979,204,1226)将光活性的脯氨酸与铜离子加至色谱洗脱剂中,在十八烷基键合相上拆分了α-甲基鸟氨酸等对映体。但由于持续不断添加的手性拆分剂用量大,费用高,而且可拆分的对象范围窄,不宜用于制备性拆分。Gubitz等(Chromatographia,1982,16,103)分别采用光活性的脯氨酸、羟脯氨酸和哌可酸作为手性选择子的硅胶键合固定相,拆分了多种氨基酸对映体,其对映体选择性高,有的已经商品化。Davankov等(Chromatographia,1980,13,677)分别采用长链烷基取代的光活性脯氨酸和羟脯氨酸作手性选择子,涂载于十八烷基键合相上,有效地拆分了氨基酸等对映体。Jeanneret-Gris等(Chromatographia,1990,29,449)采用1,2,3,4-四氢异喹啉-3-羧酸接枝的聚丙烯酰胺固定相拆分了氨基酸对映体,由于哌可酸环骈合了苯环后,具有较大的刚性配位圈,提高了大多数对映体选择性,但此聚合物固定相的机械强度较差,柱效难以满足高效液相色谱的要求。本发明由L-苯丙氨酸制得(S)-1,2,3,4-四氢异喹啉-3-羧酸,再氮烷基化,然后涂载于硅胶反相键合固定相上,制得本发明所述的新型配体交换手性固定相。
本发明的目的是提供一种新型配体交换色谱手性固定相及其制备方法,直接拆分氨基酸对映体,而不需要柱前衍生化程序。这种手性固定相分子的一端具有可发生配体交换作用的氨基和羧基,另一端为长链烷基,由于疏水作用,可牢固地吸附在反相色谱固定相的表面上。
本发明是关于将具有长链烷基的新型手性选择子涂载于反相色谱固定相表面上,如十八烷基键合固定相表面上,得到一种性能稳定的手性固定相。本发明所述的新型手性选择子为2-(2-羟基-3-烷氧基)丙基-(S)-1,2,3,4-四氢异喹啉-3-羧酸,其结构为:式中R为C4~C18的正长链烷基。
本发明所述的固定相的制备方法:首先由L-苯丙氨酸与甲醛反应制得(S)-1,2,3,4-四氢异喹啉-3-羧酸[简称(S)-THIQCA],由正烷基醇与环氧氯丙烷反应制得正烷基缩水甘油醚,再将(S)-THIQCA与正烷基缩水甘油醚反应得到本发明所述的手性选择子,然后采用动态涂载方法,将其涂载于键合固定相微粒表面上,用铜盐溶液冲洗平衡,即得到本发明所述的新型配体交换色谱手性固定相。本发明所述的固定相的具体制备步骤如下:1.(S)-THIQCA钠的制备
在一定量的L-苯丙氨酸中加入适量的甲醛和浓HCl,于60℃反应24h,然后用沸水溶解所得的产物,再滴加氨水至近中性,冷却过滤,用溶剂洗涤,得白色固体物(S)-THIQCA,在所得(S)-THIQCA中加入适当配比的甲醇水溶液,溶解后,再加入等摩尔的NaOH,得(S)-THIQCA钠盐溶液。2.正烷基缩水甘油醚的制备
在环氧氯丙烷和催化剂的溶液中,加入NaOH溶液,冷却后逐渐加入适量的正烷基醇,反应5~12h后,加入冷蒸馏水,然后在分液漏斗中,加入溶剂提取,提取物经洗涤,去溶剂和干燥后,得无色透明液体正烷基缩水甘油醚。3.2-(2-羟基-3-烷氧基)丙基-(S)-THIQCA的制备
在步骤1所得的(S)-THIQCA钠盐溶液中加入适量步骤2所得的正烷基缩水甘油醚,于10~50℃下反应20~60h,过滤,滤液用于固定相涂载。4.手性固定相的制备
在室温下,用60~90倍柱体积的CH3OH/H2O溶液冲洗待涂载的反相色谱柱,除去柱上可能存在的保留物,然后用步骤3所得的滤液过柱,再以10~25倍柱体积的水冲洗柱,再用15~30倍柱体积的铜溶液平衡色谱柱,即得本发明所述的手性固定相色谱柱。
图1、图2、图3和图4分别为DL-瓜氨酸(Cit)、DL-亮氨酸(Leu)、DL-正缬氨酸(nor-Val)和DL-脯氨酸(Pro)对映体在色谱柱(Ⅰ)上的色谱图,图5、图6、图7和图8分别为DL-苯甘氨酸(Phgly)、DL-酪氨酸(Tyr)、DL-缬氨酸(Val)和DL-脯氨酸(Pro)对映体在色谱柱(Ⅱ)上的色谱图。
实施例1
(1)在4g L-苯丙氨酸中,加入10ml 37%的甲醛溶液和42ml 37%的浓盐酸,于60℃水浴反应24h,然后用0~5℃水浴冷却,过滤得白色沉淀物,用0~5℃冷水洗涤沉淀二次,抽干,再将其溶解于50ml沸水中,滴加30%氨水至近中性,冷却,过滤所得白色沉淀,再依次用冷水、无水乙醇和乙醚洗涤,干燥后得2.95g(S)-THIQCA。
(2)在2.0g(S)-THIQCA和0.47g 96% NaOH中,加入4ml水和36ml甲醇,溶解后得(S)-THIQCA钠溶液。
(3)在70ml环氧氯丙烷和2.0g溴化四丁胺催化剂的溶液中加入90ml25mol/L的NaOH溶液,搅拌,在20℃水浴中冷却后,逐滴加入27ml正十二醇,反应24h,然后加入250ml冷蒸馏水,倒至分液漏斗中,用异丙醚150ml,分三次提取,有机相用500ml稀盐水洗三次,Na2SO4干燥,减压蒸去溶剂后,得无色液体十二烷基缩水甘油醚。
(4)在步骤(2)得到的(S)-THIQCA钠溶液中,加入2.8g由步骤(3)得到的正十二烷基缩水甘油醚,于25℃搅拌48h,即得2-(2-羟基-3-十二烷氧基)丙基-(S)-1,2,3,4-四氢异喹啉-3-羧酸[简称C12-(S)-THIQCA]钠溶液,再加入220ml CH3OH/H2O(80/20,v/v)溶液,得到浓度大约为2%的C12-(S)-THIQCA溶液。
(5)在室温下,以CH3OH/H2O(80/20,v/v)为流动相和1ml/min的流速冲洗待涂载的进口Ultrasphere ODS键合固定相色谱柱(不锈钢柱,150×4.6mm I.D.,5μm)3h,然后以0.5ml/min的流速泵入步骤(4)得到的2%C12-(S)-THIQCA溶液3h,再以0.4ml/min的流速泵入H2O冲洗色谱柱2h,最后用0.2 mmol/L的Cu(AC)2水溶液和0.5ml/min流速冲洗平衡色谱柱2h,即得到本发明所述的手性固定相色谱柱(Ⅰ)。
实施例2
(1)在25ml环氧氯丙烷和0.8g溴化四丁胺催化剂的溶液中,加入30ml25mol/L的NaOH溶液,搅拌,用冰水冷却,加入9.5ml正辛醇,搅拌,冰水浴自然升温至室温后,再继续搅拌5h,加入80ml水,倒入分液漏斗中,用150ml异丙醚提取,有机相依次用盐水、水分别洗二次,用Na2SO4干燥后,将溶剂蒸干,得到无色透明液体,即为正辛基缩水甘油醚。
(2)以2.2g正辛基缩水甘油醚代替2.8g正十二烷基缩水甘油醚,按实施例1的步骤(4)进行,制得2-(2-羟基-3-辛烷氧基)丙基-(S)-1,2,3,4-四氢异喹啉-3-羧酸[简称C8-(S)-THIQCA]钠溶液。
(3)用C8-(S)-THIQCA代替C12-(S)-THIQCA,按实施例1的步骤(5)进行,涂载于国产YWG-C18键合固定相色谱柱(不锈钢柱,300×3.9mmI.D.,10μm)上,得本发明所述的手性固定相色谱柱(Ⅱ)。
实施例3
用实施例1制备的色谱柱(Ⅰ)拆分氨基酸对映体。图1、图2、图3和图4分别为DL-瓜氨酸、DL-亮氨酸、DL-E缬氨酸和DL-脯氨酸的色谱分离图。色谱条件:流动相由0.2mmol/L Cu(Ac)2和1mmol/L NH4Cl组成,流速1ml/min,柱温25℃,检测波长为254nm。
实施例4
用实施例2制备的色谱柱(Ⅱ)拆分氨基酸对映体。图5、图6、图7和图8分别为DL-苯甘氨酸、DL-酪氨酸、DL-缬氨酸和DL-脯氨酸的色谱分离图。色谱条件:流速0.9ml/min,其它同实施例3。
Claims (4)
1、一种用于液相色谱分离分析对映体,特别是分离分析氨基酸对映体的手性配体交换色谱固定相及其制备方法,该固定相的制备方法在于把一种新型手性选择子涂载于反相色谱键合固定相表面上。
2、权利要求1所述的新型手性选择子是由(S)-1,2,3,4-四氢异喹啉-3-羧酸与烷基缩水甘油醚于10~50℃下反应20~60h而制备,其化学名称为2-(2-羟基-3-烷氧基)丙基-(S)-1,2,3,4-四氢异喹啉-3-羧酸,结构为:式中R代表直链烷基。
4、根据权利要求2所述的烷基缩水甘油醚,其特征在于烷基缩水甘油醚的烷基R为C4~C18的直链烷基,最好为C8~C12的直链烷基。
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