JPH09503295A - キラール界面活性剤及びそれらのキラール分離における使用方法 - Google Patents

キラール界面活性剤及びそれらのキラール分離における使用方法

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Abstract

(57)【要約】 キラール界面活性剤、それらの合成方法、それらの使用方法、及びミセル毛管電気泳動を用いるキラール分離を容易にするよう設計された装置が開示される。一般式(I)を有するキラール界面活性剤が開示される。R1は疎水性尾部であり、Y−A−Xはリンカーであり、括弧はキラール中心を規定し、そして親水性の頭部はZである。この様々な成分はすべてキラール界面活性剤の対掌体選択性を強化する。毛管電気泳動(CE)系は、狭い直径の毛細管、高電圧電源、毛細管の両端に接続する電解質槽、試料注入装置、及び検出器を含む。キラール界面活性剤はその臨界ミセル濃度(cmc)以上の濃度で電界質に溶解しており、その結果キラールミセルを形成している。電解質槽と毛細管は電解質で満たされる。ついで、対掌体の混合物を含む試料は毛細管に注入され、毛細管を横断して高電圧が加えられる。試料成分は加えられた電場の影響を受けて毛細管を通過して移動する。アスパルテームの4種の立体異性体の分離が例示される。

Description

【発明の詳細な説明】 キラール界面活性剤及びそれらのキラール分離における使用方法 1.技術分野 本発明は、クロマトグラフィーの分野におけるものである。殊に、本発明はミ セル電気動力学的毛管クロマトグラフィーによるキラール化合物分離法の改良に 関する。 2.背景技術 毛管電気泳動(“CE”)は良く知られた分離技術であり、分離に関与してい る者の関心が高まっている技術である。それは電気泳動の改良法であり、典型的 には、紙又はゲルのような2次元の表面の代わりに薄いガラス製毛細管中で実施 される。この技術は、競合する分析技術、例えばゲル電気泳動、ガスクロマトグ ラフィー、及び液体クロマトグラフィーと比較すると、高効率、高分離能、迅速 分離、少試料分析能、及び必要な装置の観点から望ましい単純さなどの利点を提 供する。すべての分離システムと同様に、高い分離能が最終目的であり、そして 他のシステムと同様に分離能は効率(理論段数(theoretical plates)と選択性 の関数である(ワインバーガー(Weinberger,R.“Practical Capillary Elect rophoresis”,Academic Press,San Diego,CA 1993)。 毛管電気泳動の利点は、大部分、分離過程で発生する熱の効果的な除去を可能 とする狭い直径の毛細管を使用することから生ずる。この熱の除去により、分離 能を低下させる対流 による混合が阻止される。狭い直径の管は、電流を制限し従って熱の発生を制限 しつつ毛細管内に電場を作りだすために高い電圧をかけることも可能とする。 CE分離は、支持電解質で毛細管を充填することから開始する。次に少量の試 料を毛細管の一端に注入する。試料注入量の範囲は典型的には1〜20ナノリッ トルである。試料注入後、高電圧を毛細管に加える、そして試料成分を荷電/質 量比の相違に基づき分離する。毛管電気泳動分離は電気浸透流と呼ばれる大量液 流で増強することもできる。これが存在すると、すべての成分が同じ速度で毛細 管中を移動し、そして一般的には異なる試料成分の分離能には寄与しない。最後 に、試料成分はUV検出器のような適当な検出器を通過する。これは分離された それぞれの試料帯の検出と定量を行うことができる。 ミセルとは界面活性剤分子から形成されるコロイド粒子である。ミセルの存在 下に毛管電気泳動を実施することは、通常ミセル電気動力学クロマトグラフィー (micellar electrokinetic chromatography)と呼ばれる(Terabe,S.,Otsuka ,K.,Ichikawa,K.,Tsuchiya,A.,and Ando,T.Analytical Chemistry,198 4,(56) 111-113、Terabe,S.,Otsuka,K.,and Ando,T.Analytical Chemist ry,1985,(57) 834-841)。この用語は、ミセル電気泳動分離(micellar electr ophoretic separations)(電気浸透流が無視できる場合の分離)とミセル動力学 的分離(micellar electrokinetic separations)(電気浸透流が分離時間に影響 を与える場合の分離 )の双方を指すために使用される。MEKCにおける滞留と分離能に対する方程 式は方程式1及び2のように示される(Terabe,S.,et al.上記)。 式中、tr=溶質の滞留時間 to=ミセルが存在しない場合の溶質の滞留時間 tmc=ミセルの滞留時間 そしてkは溶質の容積因子(capacity factor)である。 式中、N=効率(理論段数(theoretical plates)) α=選択性。 方程式3は、HPLCのための分離能方程式(resolutlon equation)であり 、用語はすべて上記のとおりである。 MEKCの分離能方程式はHPLCの分離能方程式に極め てよく似ている。事実、tmcが無限大に近づくにつれて方程式は同一(方程式3 )になる。tmc又はtoが無限大に等しい場合を考えると、HPLCとMEKC の間の相違を容易に知ることができる。HPLCとMEKCの間の実際的相違は 分離能方程式の効率の項に関連する。HPLCでは、N(理論段数)の典型値は 5000であるが、MEKCのNの典型値は100,000である。定量的面で は、二つのピークの分離に対する広く受入れられている目標値は1.5という値 である。k’=1と仮定すれば、1.5という分離能の要求はHPLCの場合1 .20というαの値が要求されることになる。しかしながら、MEKCの効率が はるかに高いため同じ1.5という分離能を達成するためには極めて小さなα値 である1.04でよいことが分かる。従って、多くの部分的HPLC分離に伴う 小さなα値がMEKC系で達成され得るであろうときは、有用な分離能が得られ るであろう。(分離能は、((α−1)/α)の項に依存しており、1.04と いうα値は1.02というα値の2倍の分離能を与える点に注意せよ。) キラール分離は種々の技術を用いて達成できる。過去30年にわたって、研究 者はキラール分離が、ガスクロマトグラフィー(GC)及び液体クロマトグラフ ィー(LC)(Zief,M.and Crane,L.J.編“Chromatographic Chiral Separa tions”Marcel Dekker,Inc.,New York,Basel,1988)、ゲル電気泳動(Barton ,J.K.,J.Biomolecular Structure and Dynamics,1983,(1) 621-632)、ペー パー電気泳動(Fana li,S.,Cardaci V.,Ossicini,L.,J.Chromatogr.1983,(265) 131-135)、及 び毛管電気泳動(CE)(Snopek,J.,Jelinek,I.and Smolkova-Keulemansova ,E.Journal of Chromatography,1992,(609) 1-17)を用いて可能であること を明らかにした。これらの分離は、試料中の対掌体が分離系の一部であるキラー ル相と異なる相互作用をするという能力に基づく。 キラール相は様々な方法で具体化することができる。クロマトグラフィーでは キラール相は通常固定相即ちカラムの一部である。GC、LC共に多様なキラー ルカラムが入手可能である。固定相による対掌体の吸着が非キラール相互作用と キラール相互作用両者の総和である。非キラール相互作用にはイオン相互作用、 水素結合、及び疎水性吸着が含まれるかも知れない。キラール相互作用は非キラ ール相互作用の空間的関係から生ずる。このキラール相互作用が寄与するエネル ギー差はキラール分離の基礎である。 キラールクロマトグラフィー系の電流発生効率は一般に低い。従ってキラール モディファイアーと対掌体との間の相互作用の自由エネルギー差は適当な分離能 を得るためには比較的大きくなければならない。この大エネルギー差という要求 は多くのキラールHPLC系の低効率(5000〜10000段数)に寄与して おり、そしてピークのテーリングが多くのキラールカラムで観察される。この大 エネルギー差という要求はキラールHPLCカラムが一般的に使用されるのを妨 害してもいる。今日、キラールHPLCカラムは小型の化合 物に選択的であり、50以上のキラール相が市販されている。この状況で、方法 の開発は高度に経験的であり、そして極めて退屈なものである。キラール分離そ れ自体は今日ほとんど新規性はない。チャレンジすべきは、より大型の対掌体を 分離する系を創り出すこと又はより簡便な方法の開発を提供することにある。 通常の電気泳動では、キラール相はゲルバッファーにキラールモディファイア ーを添加することにより又はゲルマトリックスにモディファイアーを共有結合的 に結合させることにより作られる(Barton,J.K.,J.Biomolecular Structure and Dynamics,1983,(1) 621-632)。その分離は、クロマトグラフィーにおける ように、個々の対掌体とキラール相との相互作用の差により生ずる。ゲル電気泳 動では、これは二つのキラール分子の全体としての電気泳動の移動度における変 化を生ずる。二つの対掌体が異なる速度でゲルを通過するとき、分離が行われる 。ゲルの存在により大量液体移動は厳しく低減されるので、電気泳動分離におい て普通に見られる浸透流は最小に抑えられる。従って、最終的キラール分離は二 つの対掌体の電気泳動の移動度における変化に大部分依存することになる。 キラール分離におけるCEの主要な潜在的長所の一つは、この技術の比較的高 い効率である。この高効率のため、二つの対掌体とキラールモディファイアーと の間の自由エネルギー差が僅かしか生じないようなモディファイアーを利用する ことが可能となる。CEではキラール相は、一般に支持電解 質に加えられる。通常のゲル電気泳動におけるように、二つの対掌体はキラール モディファイアーに異なる結合をし、その結果電気泳動の移動度に変化をもたら す。その結果生ずる二つの対掌体の移動度間の差がそれらの分離をもたらす。電 気浸透流がCE分離に存在することも時にはあるが、それは一般的にはキラール 分離の質に重要な寄与をすることはない。 キラールCE分離は最初1985年に開示された(Zare,R.N.and Gassmann ,E.U.S.Patent 4,675,300,June 23,1987)、そして幾つかの試料が今日まで に分析されている。しかしながら、現在の技術水準では幅広い多様な化合物の有 用な分離を行うことはできない。即ち、キラールHPLC分離と同様な制限を受 け、方法開発が大変であり、そして選択性が狭い。すべての分離は支持電解質へ のキラールモディファイアーの添加により行われている。使用されるキラールモ ディファイアーの種類は三つのカテゴリーに分けられる。第1はアミノ酸/金属 錯体(Zare,R.N.and Gassmann,E.U.S.Patent 4,675,300,June 23,1987、G assmann,E.,Kuo,J.E.and Zare,R.N.Science,1985,(230) 813-814、Go zel,P.,Gassmann,E.,Michelsen,H.and Zare,R.N.Analytical Chemistr y,1987,(59) 44-49)の使用である。このタイプの錯体は高度に水溶性であり、 キラールアミノ酸の分離に巧く機能する。この系は既に同じ試料セットについて LC及びゲル電気泳動を用いて機能することが示されている。第2のカテゴリー のキラールモディファイアーはシクロ デキストリンと呼ばれる炭水化物の1群である(Guttmann,A.,Paulus,A.,Co hen,A.S.,Grinberg,N.and Karger,B.L.Journal of Chromatography,19 88,(448) 41-53、Fanali,S.Journal of Chromatography,1989,(474) 441-446 )。これらのモディファイアーも高度に水溶性であり、LCに広く使用されても いる。第3のカテゴリーのキラールモディファイアーはキラール洗浄剤(chiral detergent)である(Cohen,A.S.,Paulus,A.and Karger,B.L.Chromatogr aphia,1987,(24) 15-24、Dobashi,A.,Ono,T.,Hara,S.and Yamaguchi,J .Analytical Chemistry,1989,(61) 1984-1986、Terabe,S.,Shibata,M.and Miyashita,Y.Journal of Chromatography,1989,(480) 403-411)。 キラール洗浄剤(S)−N,N−ジデシルアラニンは、キラール分離を行うた めにドデシル硫酸ナトリウムミセルと共にそして銅錯塩形成をさせて使用されて いる(Cohen,A.S.,Paulus,A.and Karger,B.L.Chromatographia,1987,( 24) 15-24)。そのキラール分離のメカニズムは上記ザーレ(Zare)により報告 された系におけると同様にリガンド交換に基づく。キラール洗浄剤を支持電解質 中でその臨界ミセル濃度以上の濃度で使用することは、ソジウム ドデカノイル バリンの使用(Dobashi,A.,Ono,T.,Hara,S.and Yamaguchi,J.Analytica l Chemistry,1989,(61) 1984-1986、Dobashi,A.,Ono,T.,Hara,S.and Yam aguchi,J.Journal of Chromatography,1989,(480) 413-420)及び胆汁酸塩の 使用(Terabe,S.,Shibata,M.and Miyashita,Y.Journa l of Chromatography,1989,(480) 403-411)の両方で実施されてきた技術である 。これらの洗浄剤から形成されるミセルは、多数の個々の洗浄剤分子から構成さ れる一つの構造である。ミセルの内部は一般に疎水性環境であり、逆相クロマト グラフィー充填の疎水性層と非常によく似ている。ミセルの外部には親水性基が 存在し、時にはイオン化しており、その結果ミセル粒子に水溶性を付与する。こ の界面活性剤のどこかにミセル環境にキラリティーを与える一つ又は複数のキラ ール中心が存在する。 CE及び特にMEKCの今日の技術水準は、広い適用可能性を示す系が存在し ないという点でHPLCの技術水準に似ている。ザーレ(Zare)らは、キラール 電気泳動分離及びキラールHPLC分離の両分野でよく知られており、他の型の 化合物の大部分には有用でない銅錯体に基づくアミノ酸分離を明らかにしている 。シクロデキストリン分離はシクロデキストリン空洞と相互作用をすることがで きる分子に限られる。キラールMEKC分離は酸性化合物にも一定のクラスの化 合物範囲にも適用されていない。ハラ(Hara)によって報告されたソジウム ド デカノイルバリンは中性アミノ酸誘導体並びに他の幾つかの中性化合物のキラー ル分離を可能とする。このキラール界面活性剤を用いて有機塩基又は有機酸の分 離に成功したとは示されていない。胆汁酸塩は、縮合環系を含む極めてリジッド な構造をもつ被分析化合物のキラール分離を示すことができるにすぎない。 3.本発明の開示 本発明は、一組のキラール界面活性剤及びその使用方法、すなわちキラール分 離を行うことを目的として毛管電気泳動装置と組合せて使用される方法を提供す る。本発明は単純な、効率的な、そして高速の方法であって、良好な分離能と高 い感度を有する方法を提供し、そして広範かつ多様なキラール化合物を効率的に 分離するための容易な方法開発を提供する。そのようなものとして本発明は初め て、困難な分離のため特殊な固定相カラムに頼ることなく、キラール化合物を分 離する普遍的方法を提供する。 本発明の好ましい態様によれば、キラール界面活性剤は次の部分から構成され るものと定義される。第1に、キラール選択部。これはアミノ酸もしくはそれら の誘導体、又はアミノアルコール、または酒石酸誘導体のいずれであってもよい 。それはキラール分子と相互作用をする機能を有する。第2に、キラール選択部 に連結されている親水性頭部であって、ミセルに全体的溶解性を付与し、そして 対掌体選択性を強化(増強)もする。第3に、キラール選択部に尾部を連結して いる“リンカー”基。この“リンカー”基はキラール選択部のキラール選択性を 強化するためにも用いられる。第4に、疎水性炭素鎖すなわち尾部。それは疎水 性を示し及び/又はキラール界面活性剤分子中に被分析分子を分配するように機 能する限り、鎖長は変わってもよく、直鎖、分岐鎖、置換、その他の形でもよい 。この尾部はキラール選択部のキラール選択性を強化もする。 本発明は下記一般式を有するキラール界面活性剤を含む。 上式中、R1=C4〜C18の直鎖アルキル、C4〜C18の分岐鎖アルキル、C4〜C18 のハロゲン置換直鎖アルキル、C4〜C18のポリエーテル炭化水素、キラール 中心をもつC4〜C18のアルキル、上記のすべてのアルキルは不飽和結合を有し ていてもよく、及びコレステロール炭化水素(cholesterolic hydrocarbons)で あり、 A=NH、CO、SO又はSO2であり、Y=O、NH又はCH2であり、X= CO、O又はNHであり、C=炭素であり、aとbは同一でなく、nは1から5 までであればよく、 Z=COO-、SO4 -、SO3 -、PO3 -、PO4 -、NR’3 +、PR’3 +、−O H、ポリエーテル、両性イオン、ポリアルコールであり、 R’=H又はC1〜C4の直鎖又は分岐の炭化水素であり、ハロゲン化されてい てもよく、不飽和結合を有していてもよい、そして R1が直鎖の炭化水素であり、Y=CH2であり、A=COであり、X=NHで あり、Z=COO-であり、a又はb=Hであるがaとbは同一でないときは、 a又はbはメチル 又はイソプロピルでない。 本発明は下記一般式を有するキラール界面活性剤をも含む。 上式中、R1=C4〜C18の直鎖アルキル、C4〜C18の分岐鎖アルキル、C4〜C18 のハロゲン置換直鎖アルキル、C4〜C18のポリエーテル炭化水素、キラール 中心をもつC4〜C18のアルキル、上記のすべてのアルキルは不飽和結合を有し ていてもよく、及びコレステロール炭化水素であり、 R2,R3=H又はC1〜C8の直鎖又は分岐のアルキル又はアルケニル炭化水素 であり、 Y=CH2、A=NH、X=CO、C=炭素、 Z=COO-、SO4 -、SO3 -、PO3 -、PO4 -、NR’3 +、PR’3 +、−O H、ポリエーテル、両性イオン、ポリアルコールであり、及び R’=H又はC1〜C4の直鎖又は分岐の炭化水素であり、ハロゲン化されてい てもよく、不飽和結合を有していてもよい。 本発明はまた、下記一般式を有するキラール界面活性剤を含む。 上式中、R1=C4〜C18の直鎖アルキル、C4〜C18の分岐鎖アルキル、C4〜C18 のハロゲン置換直鎖アルキル、C4〜C18のポリエーテル炭化水素、キラール 中心をもつC4〜C18のアルキル、上記のすべてのアルキルは不飽和結合を有し ていてもよく、及びコレステロール炭化水素であり、 R’=H又はC1〜C4の直鎖又は分岐の炭化水素であり、ハロゲン化されてい てもよく、不飽和結合を有していてもよく、 Y=O、NH又はCH2であり、A=CO、SO又はSO2であり、X=O又は NHであり、aとbは同一でなく、nは1から5までであればよく、及び Z=COO-、SO4 -、SO3 -、PO3 -、PO4 -、NR’3 +、PR’3 +、−O H、ポリエーテル、両性イオン、又はポリアルコールである。 本発明は、 少なくとも一つのキラール中心を持つキラール選択部、 該キラール選択部に結合する親水性頭部であって該キラール選択部との組合せ によりキラール化合物の実質的分離を行うのに充分な程該キラール界面活性剤の キラール選択性を強化するもの、 該キラール選択部に結合するリンカーであって、該キラール選択部との組合せ によりキラール化合物の実質的分離を行 うのに充分な程該キラール界面活性剤のキラール選択性を強化するもの、及び 該リンカーに結合する疎水性尾部であって、該キラール選択部との組合せによ りキラール化合物の実質的分離を行うのに充分な程該キラール界面活性剤のキラ ール選択性を強化するもの、を含むキラール界面活性剤をも含む。 この頭部は第4級アンモニウム類、アンモニウム塩類、カルボキシレート類、 アルコール類、スルフェート類、スルホン酸類、ポリアルコール類、両性イオン 類、及びこれらの各塩からなる群より選ばれるものである。スルフェート頭部の 代表例は(S)−2−〔(1−オキソドデコキシ)アミノ〕−3−メチル−1− スルホオキシブタンである。カルボキシレート頭部群としては、(S)−N−ド デコキシカルボニルバリン、(R)−N−ドデコキシカルボニルバリン、(S) −N−ドデコキシカルボニル−tert−ロイシン、(S)−N−テトラデコキ シカルボニルバリン、及び(S)−N−ドデコキシカルボニルフェニルグリシン が挙げられる。アルコール頭部群としては、(S)−N−ドデカノイルバリノー ル、(S)−N−ドデシルアミノカルボニルバリノール、及び(S)−N−ドデ コキシカルボニルバリノールが挙げられる。 キラール選択部は、アミノ酸類、アミノアルコール類、及びタートレーツ(tar trates)及びそれらの塩類からなる群より選ばれる。キラール選択部としてアミ ノ酸を用いる本発明の代表的化合物の例としては、(S)−N−ドデコキシカル ボニルセリン、(S)−N−ドデコキシカルボニルアラニン、(S)−N−ドデ コキシカルボニルロイシン、及び(S)−N−ドデコキシカルボニルプロリンが 挙げられる。キラール選択部としてアミノアルコールを用いる本発明の代表的化 合物の例としては、(S)−N−ドデカノイルバリノール、(1S,2R)−N −ドデカノイルエフェドリン、(1S,2R)−N−アミノ−1−フェニル−1 ,3−プロパンジオールドデカンアミド、及び(S)−2−〔(オキソドデシル )アミノ〕−3−メチル−1−スルホオキシブタンが挙げられる。キラール選択 部として酒石酸誘導体を用いる本発明の代表的化合物の例としては、(R,R) −N−ドデシル−O,O’−ジアセチル酒石酸モノアミド、(R,R)−N−ド デシル酒石酸モノアミド、(R,R)−N−デシル−O,O’−ジアセチル酒石 酸モノアミド、及び(R,R)−N−デシル酒石酸モノアミドが挙げられる。 本発明は、リンカーがアミド類、カルバメート類、スルホンアミド類、及びウ レア類からなる群より選ばれるキラール界面活性剤をも含む。カルバメート含有 リンカーとしては、(S)−N−ドデコキシカルボニルバリン、(R)−N−ド デコキシカルボニルバリン、(S)−N−ドデコキシカルボニル−tert−ロ イシン、(S)−N−テトラデコキシカルボニルバリン、(S)−N−ドデコキ シカルボニルフェニルグリシンが挙げられる。スルホンアミド含有リンカーとし ては(S)−N−ドデシルスルホニルバリンが挙げられる。ウレア含有リンカー としては(S)−N−ドデシルアミノカ ルボニルバリン、及び(S)−N−ドデシルアミノカルボニルバリノールが挙げ られる。アミド含有リンカーとしては、(R,R)−N−デシル酒石酸モノアミ ド、(S)−2−〔(1−オキソドデシル)アミノ〕−3−メチル−1−スルホ キシブタン、及びN−ドデシル−(S)−ロイシンアミドヒドロクロリドが挙げ られる。 本発明は、その尾部が直鎖アルキル類、置換直鎖アルキル類、直鎖アルケニル 類、置換直鎖アルケニル類、コレステロール炭化水素類、及びポリエーテル炭化 水素類からなる群より選ばれるものであるキラール界面活性剤をも含む。これら には、C4〜C18の直鎖アルキル類、C4〜C18の分岐アルキル類、C4〜C18の ハロゲン置換直鎖アルキル類、C4〜C18のポリエーテル炭化水素類、キラール 中心を有するC4〜C18のアルキル類を含み、不飽和結合を有するこれらのすべ てのアルキル類、及びコレステロール炭化水素が含まれる。異なる長さの尾部の 例としては、(S)−N−オクタノイルバリノール、(S)−N−オクトキシカ ルボニルバリン、(S)−N−ドデコキシカルボニルバリン、及び(S)−N− ペンタデカフルオロオクタノイルバリンと(S)−N−テトラデコキシカルボニ ルバリンが挙げられる。ハロゲン置換尾部としては、フルオロカーボン尾部、特 に(S)−N−ペンタデカフルオロオクタノイルバリンが挙げられる。ポリエー テル炭化水素尾部もここに例示され、(S)−N−ドデシルポリオキシエチレン (4)オキシカルボニルバリンが挙げられる。コレステロール尾部もここに例示 され、(S)−N −コレステロキシカルボニルバリノールが挙げられる。 本発明はキラール化合物をそれらの構成対掌体に分離するためのキットをも含 む。このキットは、本発明のキラール界面活性剤単独、又は本発明のキラール界 面活性剤とキラール毛管電気泳動用の効果的電解質、電解質を入れることができ るチャンネル、少なくとも約I0V/cmから約1kV/cmの電界強度を発生 することができる電源、少なくともチャンネルの両端に電気的に連結された1個 の陽極及び陰極、及び分離された対掌体の存在を感知するための検出器との組合 せを含んでなるものである。 本発明はキラール化合物をそれらの構成対掌体に分離するためのキットであっ て、1個以上の容器が狭い区域内に生ずるように仕切られたキットてあり、本発 明のキラール界面活性剤のいずれかを含む第1の容器を組合せの場合に含むもの をも含む。このキットは少なくとも本発明の異なるキラール界面活性剤を含む第 2の容器を含んでいてもよい。この場合、該別種のキラール界面活性剤は混合キ ラール界面活性剤処方となるように混ぜ合わされる。このキットには、非キラー ルな界面活性剤を含む容器をさらに含めることもできる。 本発明はキラール化合物をその構成対掌体に分離する方法をも含む。この方法 は、電気泳動毛管クロマトグラフィー条件下にミセルキラール界面活性剤の有効 量と該キラール化合物とを接触させる工程を含み、該キラール界面活性剤は、少 なくとも一つのキラール中心を持つキラール選択部、該キラール選択部との組合 せによりキラール化合物の実質的分離を 行うのに充分な程該キラール界面活性剤のキラール選択性を強化する、該キラー ル選択部に結合している親水性頭部、該キラール選択部との組合せによりキラー ル化合物の実質的分離を行うのに充分な程該キラール界面活性剤のキラール選択 性を強化する、該キラール選択部に結合しているリンカー、及び該キラール選択 部との組合せによりキラール化合物の実質的分離を行うのに充分な程該キラール 界面活性剤のキラール選択性を強化する、該リンカーに結合している疎水性尾部 を含んでなるものである。この方法は、キラール界面活性剤が実質的に水性の溶 液中でその臨界ミセル濃度で又はそれ以上の濃度で存在する場合にも適用され、 また電気泳動条件が実質的電気浸透流を含む場合にも適用される。 本発明は、ジペプチドであるアスパルテームの新規な分析方法をも含む。この 方法は、本発明のキラール界面活性剤を含有する電解質を有するミセル電気動力 学的毛管電気泳動装置にアスパルテームの試料を注入する工程、アスパルテーム の対掌体を分離する工程、及び次いで分離された対掌体を検出する工程を含んで なる方法である。本発明は食物市場や飲料市場における迅速な試験方法を提供す る。 本発明の目的は、単一の又は少数のキラール界面活性剤を用いて広範かつ多様 な化合物を分離する能力を付与する広い選択性を持つキラール界面活性剤を提供 することにある。 他の目的は、広いpH範囲及び広い濃度範囲にわたって溶解性を有するキラー ル界面活性剤のタイプを増大させることにある。これにより、さらにキラール分 離を発展させる場合 の柔軟性とより広い選択性とを与えることができる。 さらに他の目的は、リンカーグループ、親水性頭部グループ、及び疎水性尾部 グループを変えることにより対掌体選択性を調整する能力を提供することにある 。 さらに別の目的は、より良好なUV透過性を与えることにある。これによりよ り良好な感度と定量の直線性が得られる。 本発明の他の側面、長所、及び目的は下記の詳細な説明と併記する図面とから 明らかになるであろう。 4.図面の簡単な説明 図1は、典型的な毛管電気泳動系のブロックダイヤグラムである。 図2(A)は、本発明で述べるキラール界面活性剤のブロックダイヤグラム構 成の重要な要素、すなわち尾部、リンカー、キラール選択部及び頭部を示す。 図2(B)は、図2(A)のブロックダイヤグラムに相当する典型的なキラー ル界面活性剤の化学構造である。 図3は、本発明で調製され、対掌体選択性を評価された界面活性剤の構造のリ ストである。 図4は、1例としてドデシル硫酸ナトリウムを用い、ミセルの構造の概念図を 示す。 図5は、典型的な低電気浸透流キラールMEKC分離におけるミセル、電気浸 透及び被分析化合物の移動度のベクトルダイヤグラムである。 図6は、アテノロールのキラール分離に対する、(S)−N−ドデコキシカル ボニルバリンの濃度を25mMから100mMまで増加させた場合の影響を示す 。 図7は、疎水性被分析化合物であるプロプラノロールのキラール分離を行うた めに、(S)−N−ドデコキシカルボニルバリンの濃度を25mMから5mMま で下げることができることを示す。 図8は、25mMの(S)−N−ドデシルポリオキシエチレン(4)オキシカ ルボニルバリンで得られた疎水性被分析化合物オクスプレノロール(oxprenolol )のキラール分離である。 図9は、50mMの(S)−N−ペンタデカフルオロオクタノイルバリンで得 られたブピバカイン(bupivacaine)のキラール分離である。 図10は、25mMの(S)−N−ドデコキシカルボニルバリンと30%アセ トニトリルを用いて疎水性被分析化合物プロプラノロールのキラール分離である 。 図11は、バリン、フェニルグリシン、プロリン、及びセリンベースのキラー ル界面活性剤を用いる数種のPTH−アミノ酸の分離を示す。 図12(A)は、25mMの(S)−N−ドデカノイルバリノール/25mM ドデシル硫酸ナトリウムで得られたPTH−トリプトファンのキラール分離を示 す。 図12(B)は、25mMの(R,R)−N−ドデシル酒石酸モノアミドのナ トリウム塩/25mMドデシル硫酸ナト リウムで得られたテルブタリン(terbutaline)のキラール分離を示す。 図12(C)は、15mMの(1S,2S)−N−アミノ−1−フェニル−1 ,3−プロパンジオール ドデカンアミド/15mMドデシル硫酸ナトリウムで 得られたブピバカイン(bupivacaine)のキラール分離を示す。 図13(A)は、25mMの(S)−N−ドデシルスルホニルバリン(スルホ ンアミドリンカー)で得られたメトプロロール(metoprolol)のキラール分離を 示す。 図13(B)は、25mMの(S)−N−ドデシルアミノカルボニルバリン( ウレアリンカー)で得られたメトプロロール(metoprolol)のキラール分離を示 す。 図13(C)は、25mMの(S)−N−ドデコキシカルボニルバリン(カル バメートリンカー)で得られたメトプロロール(metoprolol)のキラール分離を 示す。 図14(A)は、25mMの(S)−N−ドデコキシカルボニルバリン(カル バメートリンカー)を用い、α1.01で行われたケタミンのキラール分離を示 す。 図14(B)は、25mMの(S)−N−ドデシルアミノカルボニルバリン( ウレアリンカー)を用い、α1.04で行われたケタミンのキラール分離を示す 。 図15は、プログルミド(proglumide)とCBZ−トリプトファンの構造を示 す。 図16(A)は、25mMの(S)−2−〔(1−オキソドデシル)アミノ〕 −3−メチル−1−スルホオキシブタン でpH3.0で得られたプログルミド(proglumide)のキラール分離を示す。 図16(B)は、25mMの(S)−2−〔(1−オキソドデシル)アミノ〕 −3−メチル−1−スルホオキシブタンでpH3.0で得られたCBZ−トリプ トファンのキラール分離を示す。 図17は、N−6−キノリルアミノカルボニル標識誘導体を作成するための1 級又は2級アミンの反応順序を示す。 図18は、100mMの(S)−N−ドデコキシカルボニルバリンを用いてラ セミのN−6−キノリルアミノカルボニルアルギニンのキラール分離を示す。 図19(A)は、20mMの(S)−2−〔(1−オキソドデシル)アミノ〕 −3−メチル−1−スルホオキシブタンを用い、1.4×10-4cm2/Vs( pH4.0)の電気浸透移動度で得られたベンゾインのキラール分離を示す。 図19(B)は、20mMの(S)−2−〔(1−オキソドデシル)アミノ〕 −3−メチル−1−スルホオキシブタンを用い、3.19×10-4cm2/Vs (pH6.0)の電気浸透移動度で得られたベンゾインのキラール分離を示す。 図20(A)は、25mMの(S)−N−ドデコキシカルボニルバリンを用い 、0.7×10-4cm2/Vsの電気浸透移動度、pH7、被覆された毛細管中 で得られたエフェドリンのキラール分離を示す。 図20(B)は、25mMの(S)−N−ドデコキシカルボニルバリンを用い 、5.7×10-4cm2/Vsの電気浸 透移動度、pH7、被覆されない毛細管中で得られたエフェドリンのキラール分 離を示す。 図21(A)〜(C)は、尿中のエフェドリンの分離のクロマトグラフである 。 図22(A)〜(B)は、(S)−2−〔(1−オキソドデシル)アミノ〕− 4−メチル−1−スルホオキシペンタンを用い、N−ベンゾイル−DL−アラニ ンの分離を示すクロマトグラムである(図3bd,C12−アミド−ロイシノー ル−スルフェート)、図22(B)は、N−ドデシル−(S)−ロイシンアミド ヒドロクロリド(図3bl,C12−アミド−ロイシン−アンモニウム塩)上で の同じ化合物の分離を示す。 図23は、キラール界面活性剤(S)−N−ドデコキシカルボニルロイシン( 図3ak)を用いるアンフェタミン分離のクロマトグラムである。 図24(A)〜(B)は、キラール界面活性剤(S)−N−ドデコキシカルボ ニルシクロヘキシルアラニン(図3ao,図24A)及び(R,R)−N−デシ ル酒石酸モノアミドナトリウム塩(図3ag,図24B)を用いるアンフェタミ ン分離のクロマトグラムである。 図25は25mMのN−ドデシル−(S)−プロリンアミドヒドロクロリド( 図3bn),pH3.0を用いる陰イオン性化合物であるカルボキシベンゾイル −DL−アラニンの分離を示すクロマトグラムである。 図26(A)〜(B)は、図26Aでは100mMの(S )−ドデシルアミノカルボニルバリン(図3g,C12尾),pH8.0で得ら れたニコチンの分離を示し、図26Bでは100mMの(S)−デシルアミノカ ルボニルバリン(図3ay,C10尾),pH7.5で得られたニコチンの分離 を示すクロマトグラムである。 図27は、25mMの(S)−2−〔(1−オキソドデシル)−アミノ〕−3 −メチル−1−スルホオキシブタン(図3m),pH3.5を用いるアスパルテ ームの4種の立体異性体のすべての分離を示すクロマトグラムである。 5.本発明の実施の態様 本発明はキラール界面活性剤、それを作成する方法及び使用する方法、本発明 の新規化合物を用いるキラール分離を実施するための装置及びキットを含む。ミ セルを形成する能力に加えて、本発明のキラール界面活性剤は幾つかのその他の 特徴をも有している。第1に、それらは対掌体混合物に対して対掌体選択性、即 ちアルファを示す。第2に、それらは問題の化合物を分配する能力を示す。第3 に、それらは高い効率、即ちMEKC系で用いられたとき、高い段数を示す。第 4に、それらは検出様式に関して望ましい諸性質を有する。最後に、MEKC緩 衝液の伝導度に対する寄与は極小である。下記の図及び実施例はこれらの特性を さらに明らかにする。 図1は、CEシステムのブロックダイヤグラムを示す。このシステムは約5μ m〜500μmの範囲の内径、約100 μm〜1000μmの範囲の外径、そして約5cm〜200cm範囲の長さを有 する溶融シリカ毛細管10を含む。この毛細管は、電解質を含む貯蔵室30に浸 漬された入口端20及び電解質50に浸漬された出口端40を有する。入口及び 出口の電解質貯蔵室は毛細管と同様にキラール界面活性剤を含む支持緩衝液から 構成される電解質で満たされる。毛細管も電解質で満たされる。二つの貯蔵室を 接続するのは高電圧電源100の出力端子80及び90に連結されている別々の 電極60及び70である。電気回路は、入力電極から充填された毛細管を通って 毛細管の出口端そして出口貯蔵室に浸漬されている高電圧電極までで完成する。 高電圧電源出力は制御器110で設定され、分離はUV/Vis検出器120で モニターされる。 本発明のキラール界面活性剤の構造的成分は図2に示される。これらの界面活 性剤は四つの構造単位に分けることができる。左から始めると、第1は親水性尾 部であり、これは界面活性剤のミセル形成能を決定する助けとなる。この尾部は 、ミセルの疎水性環境と水相との間で被分析化合物分子の分配を可能とするミセ ルの疎水性部分を提供する。尾部は鎖長か4から20炭素まで変えることができ るが、好ましい態様は6から18炭素であり、そして直鎖でも分岐の構造でもよ い。尾部の長さを変えると臨界ミセル濃度(cmc)も変わる。界面活性剤の濃 度を変えることにより分配を調整することができる。尾部はその疎水性部分に加 えてエーテルやポリエーテル部分を含んでもよい。炭素骨格上の水素をハロゲン で置換してもよい。特に、ハロゲンとしては塩素、フッ素、臭素及びヨウ素が好 ましい。最も好ましいのは塩素とフッ素である。実施例21では、尾部の長さが 対掌体選択性に影響しうることを明らかにする。尾部内のキラール中心の位置は 、分岐の程度と同様に、得られうるアルファ値に影響することが示される。 キラール界面活性剤の第2の部分はこの分子の疎水性尾部部分とキラール中心 との間の連結部である。この連結部を変えると対掌体選択性が顕著に変わる。こ れは、おそらくこのリンカーがキラール選択部に物理的に隣接しているからであ ろう。四つのタイプのリンカーが研究され、本明細書に記載される。それらは、 アミド類、カルバメート類、スルホンアミド類、及びウレア類である。アミドリ ンカーとしては図2(B)中にR−CO−NH−R’ユニットで示されている。 カルバメートリンカーは、図3(A)にR−OCO−NH−R’ユニットで示さ れている。スルホンアミドリンカーは、図3(H)にR−SO2−NH−R’ユ ニットで示されている。ウレアリンカーは、図3(G)にR−NH−CO−NH −R’ユニットで示されている。本発明の驚くべき結果の一つは、リンカーが分 離に対してかくも強力な影響を有するという事実である。実施例で示すように、 一つの型のリンカーを他のものに置換することにより、限界的分離を分離可能な ものに形質を変換することができる。本発明のいかなる理論によっても限定する ことを意図するものではないが、正しいリンカーの選択はキラール選択部のキラ ール選択性を強化な いし増強すると考えられる。本発明に記載されていない他のリンカーも、キラー ル選択部を強化するものであれば、本発明の範囲に含まれることになる。 この分子の第3の部分はキラール中心である。キラール中心はいかなるキラー ル化合物から誘導することもできる。キラール分子とは偏光面を回転させるもの である。キラール分子はその鏡像に重ね合わせることができないものと定義され る(March,J.,Advanced Organic Chemistry,Third ed.,John Wiley & Sons ,New York,1985,p82)。本発明はアミノ酸類、アミノアルコール類、及び酒 石酸誘導体を含むキラール化合物を例示する。アミノ酸類及びそれらの誘導体は 、両方の対掌体が利用可能であるので特に好ましいキラール選択部である。本明 細書に記載される20種の必須アミノ酸だけでなく、少なくとも1個のキラール 中心を有する他のすべてのアミノ酸も本発明の範囲に含まれる。実施例には、少 なくとも8種の異なるアミノ酸、即ちフェニルグリシン、セリン、バリン、プロ リン、アスパラギン酸、ロイシン、イソロイシン、及びtert−ロイシンなど を含む選択部の合成を提供する。アミノアルコールもキラール選択部として例示 される。アミノアルコールの代表例は、バリノール−、エフェドリン−、及びア ミノプロパンジオール−ベースのキラール界面活性剤である。酒石酸誘導体はそ の分子の中心に2個のキラール中心を、そして両端に2個のカルボキシル基を有 する(図3af−ai参照)。界面活性剤への酒石酸の連結はカルボキサミド基 の形成による。酒石酸誘導体は一つの前駆 体分子中に二つの官能部(頭部とキラール選択部)を取り込ませたものであり、 必要な合成工程数を低減できる。本発明のキラール界面活性剤の4個の官能基の 中の2個以上を取り込んでいる他の2官能性分子を作成することもできる。 この分子の最後の部分は頭部である。この部分の構造はミセルのサイズ、集合 数、及び溶解性に強く影響する。ミセルでは、頭部は周辺に位置し、水相に向か って外側に向いている。頭部は水相との溶解性を高めるためイオン化可能な部分 を含まなければならない。中性pHでイオン化しない部分はpHを上げ又は下げ るとき荷電し、その結果溶解性を高めるようになればよい。本発明は3種の型の 頭部基、すなわちカルボキシレート類、スルフェート類、及びアルコール類を開 示する。カルボキシレート類(R−COOH)は、数が最も多く、1例を図3( a)に示す。スルフェート類(SO3-+)は、図3(p)に示すように、頭 部基としても有用である。アルコール類、−OHも図3(i)に示すように溶解 性を高めるために用いることもできる。アルコール性頭部基は、イオン化可能な 化合物の例である。アルコール類は低いpHではプロトン化されるようになり、 高いpHでは脱プロトン化されるようになり、その結果純荷電を生じ、水性媒体 中での溶解性を高める。他のイオン化可能な基、例えばアミン類(NH)、特に 第4級アミン(NR4 +)及びアンモニウム塩NH3 +、スルフヒドラル類(SH) 、スルホネート類(SO3 -)、アミド類(CONH)、アミジン類、及びグアニ ジン類なども本発明の範囲に含まれる。 表1は調製された4種の構造単位の異なる型を要約する。 図3は、合成されそして毛管電気泳動を用いて対掌体選択性を試験された多様 なキラール界面活性剤の一覧表である。これらの界面活性剤は、1群のカルバメ ート結合界面活性剤、1群のウレア結合界面活性剤、スルホンアミド結合界面活 性剤、ポリエーテル炭化水素尾部界面活性剤、1群のフルオロヒドロカーボン尾 部界面活性剤、1群のコレステロール尾部界面活性剤、尾部長の異なる1群のキ ラール界面活性剤、1群のアルコール頭部基界面活性剤、1群のスルフェート頭 部基界面活性剤、1群のカルボキシレート頭部基界面活性剤、1群のアミド結合 界面活性剤、タートレーツ(tartrates)由来のキラール選択部を含む1群の界面 活性剤、アミノ酸由来のキラール選択部を含む1群の界面活性剤、及びアミノア ルコール由来のキラール選択部を含む1群の界面活性剤からなる。一部の例では 、キラール界面活性剤の対掌体の両方を 用い、対掌体移動の順序の逆転が示された。今日まで、全部で68種の界面活性 剤が合成され、試験された。 実施例 特記のない限り、化学品はアルドリッチケミカル社(Aldrich Che mical)またはシグマ社(Sigma)より購入した。 実施例1−(S)−N−ドデコキシカルボニルバリンの合成(図3a) 温度計、追加したロート及び機械的攪拌装置を付けた三つ口の丸底フラスコ中 に(S)−バリン〔アルドリッチケミカル社〕(34.17g、291mmol )、水(180mL)とアセトン(120mL)を加えた。そのスラリーを0〜 5℃まで冷却した。温度を5〜10℃の間に維持しながら、水酸化ナトリウムの ペレット(21.25g、531mmol)を徐々にスラリーに加えた。リヒタ ーとテュッカーの方法〔リヒターとテュッカー(Richter,R.and Tucker,B.),Journal of Organic Chemistry,1983,(48)2 625−2627〕により調製したドデシルクロロホルメート(48.21g、 207mmol)を反応混合液に1時間かけて滴下して加え、その間温度は5〜 10℃に保った。反応混合液を0〜5℃で1時間攪拌し、室温まで温め、16時 間攪拌した。反応混合液は透明で微黄色溶液であった。その溶液をロータリーエ バポレーターで濃縮し、得られた水相を水(700mL)で希釈して酢酸エチル (6×250mL)で抽出した。水相を5〜10℃まで冷却 して濃HClを加えpHを1に下げた。水相と油状の沈澱物を酢酸エチル(4× 250mL)で抽出した。有機相を蒸発させ白色固体(47.6g、73%)を 得た、その固体は、1H−NMRにより目的物であり、HPLC(C18逆相、 メタノール/水/酢酸移動相)により純品であった。 実施例2−図3b〜3f、図3aj〜3axの化合物の合成 この方法により、(R)−N−ドデコキシカルボニルバリン(図3b)、(S )−N−ドデコキシカルボニル−tert−ロイシン(図3c)、(S)−N− テトラデコキシカルボニルバリン(図3d)、(S)−N−ドデコキシカルボニ ルフェニルグリシン(図3e)及び(S)−N−ドデシルポリオキシエチレン( 4)−オキシカルボニルバリン(図3f)も合成した。(S)−N−ドデシルポ リオキシエチレン(4)−オキシカルボニルバリンの合成の出発物質は、Bri j30〔アルドリッチケミカル社〕すなわちポリオキシエチレン(4〜12)ラ ウリルエーテルとミリスチルエーテルとの混合物であった。こうして生成したキ ラールな界面活性剤もまた混合物であった。 上記概略の合成方法に従って、図3aj〜3axの化合物も調製した、但し、 合成される相当する界面活性剤の尾部構造に基づきクロロホルメートを使用した ことを除く。 実施例3−図3g、3ayの化合物の合成 実施例1と同様の方法を用いて該ウレアリンカー化合物を 合成した、但し、ドデシルクロロホルメートの代わりにドデシルイソシアネート 〔コダック社〕を使用したことを除く。生成物は73%の収量で得られ、1H− NMRとHPLCにより純品であった。 上記概略の合成方法に従って、図3ayの化合物も調製した、但し、ドデシル イソシアネートの代わりにデシルイソシアネートを使用したことを除く。 実施例4−図3hの化合物の合成 実施例1と同様の方法を用いて該スホンアミド(sufonamide)を合 成した、但し、ドデシルクロロホルメートの代わりにドデシルスルホニルクロリ ド〔ランカスターラブス(Lancaster labs)〕を使用したことを 除く。反応中に目的物とドデカンスルホン酸よりなる沈澱物が生成した。目的物 は調製用HPLC(C18逆相、メタノール/水/酢酸、50%収量)で単離し 、1H−NMRとHPLCにより純品であった。 実施例5−図3s〜3yの化合物の合成 実施例1と同様の方法を用いて該アミドリンカー、図3wを合成した、但し、 ドデシルクロロホルメートの代わりにドデカノイルクロリドを使用したことを除 く。メチレンクロリド抽出により生成物を97%収量で単離した。続いてその生 成物をそのまま(ラウリン酸を3%含む)CE実験に使用し;又は調製用HPL C(C18逆相、メタノール/水/酢酸 )で純品を単離した。 (S)−N−ドデカノイルフェニルグリシン(図3s)、(S)−N−ドデカ ノイルセリン(図3t)、(S)−N−ドデカノイルプロリン(図3u)、(S )−N−ドデカノイルアスパラギン酸(図3v)、(S)−N−オクタノイルバ リン(図3x)及び(S)−N−ヘキサデカノイルバリン(図3y)も同様に合 成した。 実施例6−図3ab〜ae、及び図3az〜3bcの化合物の合成 温度計、追加したロート及び機械的攪拌装置を付けた三つ口の丸底フラスコ中 に(S)−バリノール(25.9g、251mmol)とジクロロメタン(18 0mL)を加えた。溶液を窒素雰囲気下、0〜5℃まで冷却した。温度を5〜1 0℃の間に維持しながら、ジクロロメタン(120mL)中のドデカノイルクロ リド(27.3g、125mmol)を反応混合液に1.5時間かけて滴下して 加えた。その反応混合液を0〜5℃で1時間攪拌し、室温まで温め、17時間攪 拌した。白色沈澱物が見られた。アンモニウム塩を除くため、反応混合液を水( 1×250mL)、0.1モルの塩酸水溶液(1×250mL)及び水(1×2 50mL)で抽出した。有機相をロータリーエバポレーターで濃縮し、生成する 白色固体を一晩真空乾燥させ、目的物(35.0g、98%収量)を得た。その 生成物(S)−N−ドデカノイルバリノール(図3ab)はHPLCと1H−N MRにより純品であ った。 (S)−N−オクタノイルバリノール(図3ac)、(1S,2R)−N−ド デカノイルエフェドリン(図3ad)及び(1S,2S)−N−アミノ−1−フ ェニル−1,3−プロパンジオールドデカンアミド(図3ae)も同様に合成さ れた。 上記概略の合成方法に従って、図3az〜3bcの化合物も調製した。 実施例7−図3i〜kの化合物の合成 該カルバメートリンカー、(S)−N−ドデコキシカルボニルバリノールもア ミド、(S)−N−ドデカノイルバリノール(実施例6)と同様な方法で合成し た、但し、酸クロリドの代わりにドデシルクロロホルメートを使用したことを除 く。 (S)−N−コレステロキシカルボニルバリノール(図3j)も同様にバリノ ールとコレステリルクロロホルメートから合成された。 (S)−N−ドデシルアミノカルボニルバリノール(図3k)も同様にバリノ ールとドデシルイソシアネートから合成された。 実施例8−図31〜o、図3bd〜bgの化合物の合成 温度計、追加したロート及び機械的攪拌装置を付けた三つ口の丸底フラスコ中 に(S)−N−ドデカノイルバリノール (5.00g、17.5mmol)とジクロロメタン(120mL)を加えた。 溶液を窒素雰囲気下、0〜5℃まで冷却した。温度を5〜10℃の間に維持しな がら、ジクロロメタン(30mL)中のクロロスルホン酸(2.04g、17. 5mmol)を反応混合液に0.5時間かけて滴下して加えた。その反応混合液 を0〜5℃で2時間攪拌した。溶液をロータリーエバポレーターで濃縮し、残留 する白色固体を真空乾燥させた。その固体に、メタノール(100mL)、R. O.水(10mL)及び水酸化ナトリウムのペレット(0.700g、17.5 mmol)を加えた。ペレットが完全に溶解した時、溶液をロータリーエバポレ ーターで濃縮し、残留する白色固体を25℃で17時間真空乾燥させた。生成物 、(S)−2−〔(1−オキソドデシル)アミノ〕−3−メチル−1−スルホオ キシ−ブタン(図3m)、(6.64g、98%収量)の同定を1H−NMRに より確認した。 (S)−2−〔(1−オキソドデコキシ)アミノ〕−3−メチル−1−スルホ オキシブタン(図31)、(S)−2−〔(1−オキソドデシルアミノ)アミノ 〕−3−メチル−1−スルホオキシブタン(図3n)及び(S)−〔オキソコレ ステロキシルアミノ〕−3−メチル−1−スルホキシブタン(図3o)も同様な 方法で合成した。 上記概略の合成方法に従って、図3bd〜3bgの化合物も調製した。 実施例9−(S)−N−ペンタデカフルオロオクタノイルバ リンメチルエステルから図3z((S)−N−ペンタデカフルオロオクタノイル バリン)の化合物の合成 温度計、追加したロート及び機械的攪拌装置を付けた三つ口の丸底フラスコ中 に(S)−バリンメチルエステルヒドロクロリド(5.81g、34.7mmo l)、ジクロロメタン(350mL)及びトリエチルアミン(8.53g、84 .3mmol)を加えた。溶液を窒素雰囲気下、0〜5℃まで冷却した。温度を 5〜10℃の間に維持しながら、ジクロロメタン(50mL)中のペンタデカフ ルオロオクタノイルクロリド(15.0g、34.7mmol)を0.5時間か けて滴下して加えた。その反応混合液を0〜5℃で1時間攪拌し、室温まで温め 、2時間攪拌した。白色沈澱物が見られた。反応混合液を水(1×250mL) 、0.1モルの塩酸水溶液(1×250mL)及び水(1×250mL)で抽出 した。溶液をロータリーエバポレーターで濃縮し、生成する白色固体を一晩真空 乾燥させ、目的物(18.2g、99%収量)を得た。生成物はHPLCと13 C−NMRにより純品であった。 温度計、ストッパー及び機械的攪拌装置を付けた三つ口の丸底フラスコ中に( S)−N−ペンタデカフルオロオクタノイルバリンメチルエステル(2.00g 、3.8mmol)、テトラヒドロフラン(100mL)及び水(22mL)を 加えた。溶液を0〜5℃まで冷却した。水酸化カリウムのペレット(0.70g 、12.5mmol)を徐々に加えた。12時間後反応容器に栓をし、さらに1 2時間冷蔵庫内に置 いた。溶液をロータリーエバポレーターで濃縮し、残留溶液を水(150mL) で希釈し、5〜10℃まで冷却した。溶液を濃HClでpH1まで酸性にした。 添加の間、温度を5〜15℃に維持した。白色沈澱物が生成した。水相と沈澱物 を酢酸エチル(3×150mL)で抽出した。有機相をロータリーエバポレータ ーで濃縮し、白色固体を得、一晩真空乾燥させ、目的物(2.02g、97%収 量)を得た。13C−NMRスペクトルとHPLC分析はその生成物が純品であ ることを示した。 実施例10−図3ag〔(R,R)−N−ドデシル−O,O−ジアセチル酒石酸 モノアミドから(R,R)−N−ドデシル酒石酸モノアミド〕、図3ai、(R ,R)−N−デシル酒石酸モノアミド及び図3bf、(R,R)−N−オクチル 酒石酸モノアミドの化合物の合成 温度計、追加したロート及び機械的攪拌装置を付けた三つ口の丸底フラスコ中 に1−ドデシルアミン(17.15g、92.5mmol)、テトラヒドロフラ ン(350mL)及びトリエチルアミン(9.36g、92.5mmol)を加 えた。溶液を窒素雰囲気下、0〜5℃まで冷却した。温度を5〜10℃の間に維 持しながら、テトラヒドロフラン(150mL)中の(R,R)−O,O−ジア セチルタータリックアンヒドリド(20.0g、92.5mmol)を反応混合 液に1時間かけて滴下して加えた。その反応混合液を1時間0〜5℃で攪拌し、 室温まで温め、4時間攪拌した。溶液を ロータリーエバポレーターで濃縮し、生成した褐色の粘性油を一晩真空乾燥させ 、粗生成物(46.1g)を99%収量で得た。 温度計、ストッパー及び機械的攪拌装置を付けた三つ口の丸底フラスコ中に( R,R)−N−ドデシル−O,O−ジアセチル酒石酸モノアミド(トリエチルア ミン型;6.18g、12.3mmol)、メタノール(150mL)及び水( 15mL)を加えた。水酸化ナトリウム(1.62g、41.0mmol)を反 応混合液に加えた。0.5時間後、白色沈澱物が生成した。その反応混合液を5 5℃まで加熱し、18時間攪拌した。固体をろ取し、真空乾燥させ、生成物(3 .96g、95%収量)を得、1H−NMRにより純品であることが明らかにな った。 (R,R)−N−デシル酒石酸モノアミド(図3ai)(ナトリウム型)及び 図3bf、(R,R)−N−オクチル酒石酸モノアミドも同様な2段階法により 合成された。 実施例11−図3bh〜bnの化合物の合成 温度計、追加したロート及び機械的攪拌装置を付けた500mLの三つ口の丸 底フラスコ中にN−t−BOC−(S)プロリン(シグマケミカル社、13.6 9g、63.6mmol)、トリエチルアミン(6.44g、63.6mmol )及びジクロロメタン(250mL)を加えた。溶液を窒素雰囲気下、0〜5℃ まで冷却した。温度を5〜10℃の間に維持しながら、ジクロロメタン(50m L)中のイソブチル クロロホルメート(アルドリッチケミカル社、8.69g、63.6mmol) を反応混合液に0.5時間かけて徐々に滴下して加えた。添加完了後、反応混合 液を0〜5℃で15分間攪拌した。それから、温度を5〜10℃の間に維持しな がら、ジクロロメタン(50mL)中の1−ドデシルアミン(11.79g、6 3.6mmol)を反応混合液に0.5時間かけて徐々に滴下して加えた。反応 混合液を2時間0〜5℃で攪拌し、室温まで温め、それから16時間攪拌した。 反応混合液を塩酸水溶液(0.1N;2×100mL)、水酸化ナトリウム水溶 液(0.1N;2×100mL)及びR.O.水(2×100mL)で抽出した 。溶媒をロータリーエバポレーターで蒸発させ、残留する白色固体を一晩真空乾 燥させ、粗生成物(24.02g)を99%収量で得た。1H−NMRスペクト ルとHPLC分析(C18逆相、メタノール/水/酢酸移動相)により、目的物 が得られ純品であることが明らかになった。 上述の粗生成物(24.0g、62.7mmol)をメタノール(160mL )中、濃塩酸(12N、480mmol)と25℃で16時間反応させることに より、N−ドデシル−(S)−プロリンアミドヒドロクロリドを得た。溶媒をロ ータリーエバポレーターで蒸発させ、残留する白色固体を一晩真空乾燥させ、粗 生成物(19.68g)を98%収量で得た。1H−NMRスペクトルとHPL C分析(C18逆相、メタノール/水/酢酸移動相)により、目的物が得られ純 品であることが明らかになった。 この同じ方法を用いて、N−オクチル−(S)−バリンアミドヒドロクロリド (図3bi)、N−デシル−(S)−バリンアミドヒドロクロリド(図3bh) 、N−テトラデシル−(S)−バリンアミドヒドロクロリド(図3bj)、N− ドデシル−(S)−アラニンアミドヒドロクロリド(図3bk)、N−ドデシル −(S)−ロイシンアミドヒドロクロリド(図3bl)及びN−ドデシル−(S )−イソロイシンアミドヒドロクロリド(図3bm)を合成した。 実施例12〜17 対掌体の分離 界面活性剤をその臨界ミセル濃度(cmc)以上に水性環境に加えたとき、個 々の界面活性剤分子は集合し、ミセルと呼ばれる構造を形成する。この構造のモ デルを図4(界面活性剤、ドデシル硫酸ナトリウムを例として示す)に示す。界 面活性剤の長い疎水性尾部はその構造内に埋もれ、一方、極性の頭部の基は電解 質の水と水和している。いったん試料を毛管内に注入すれば、電解質中で形成さ れたキラールなミセルと相互作用をする機会がある。もし、化合物またはその一 部分が疎水性であるなら、ミセルの疎水環境内に分配されるであろう。 そのミセルはミセルに電気泳動的移動度を与える特有の電荷/質量比率を持つ 。本発明の界面活性剤の移動度は約1〜5×10-4cm2/Vsecの間で変化 する。その電気泳動的移動度の結果として、ミセルは特有の移動時間、tmcで毛 細管を通って移動するであろう、tmcは毛細管の長さと電界 強度に依存する。被分析化合物がミセル内に分配されるとき、それもミセルの見 かけ上の移動度を示すであろう。それから、もし分子が全て水相内に分配される なら、電荷/質量比率で定義されたそれ自体の特有の電気泳動的移動度を持つだ ろう。図5において、ミセル移動度(−4×10-4cm2/Vs)及び電気浸透 移動度(+1×10-4cm2/Vs)、並びにミセル内で50%、ミセル外の溶 液中で50%の時間を過ごす中性の被分析化合物の見かけの移動度(−1.5× 10-4cm2/Vs)のベクトル図を示す。いったんミセル内に分配されると、 試料の被分析化合物はキラール中心と相互作用する機会を持つ。もし試料分子が 一部の時間のみミセル内に分配し、試料の対掌体がキラール中心と異なる相互作 用をするなら、2つの対掌体はわずかに異なった見かけの移動度を持ち、そして 分離できるであろう。最大の分解能を与える分配の最適レベル、すなわちkは、 方程式2で示すように分離系の効率と選択性により決定される。 実施例12〜17のための実験装置と条件 いて、毛管電気泳動分離を行った。50μm内径×60cmの非被覆もしくはポ リエチレングリコールで被覆した〔J&W サイエンティフィック社(J&W Scientific)〕溶融シリカ毛細管内で、検出のために52.5cmの 注入で分離を行った。印加電圧は12kVで、20〜60μAの範囲の電流が生 じた。試料溶液に浸した毛細管の入口の 末端を出口の末端より10cmの高さまで2〜5秒間上げることにより、注入を 行った。カラム上でのUV検出は214nmで行った。緩衝液をリン酸塩もしく はリン酸塩/ホウ酸塩ストックから調製し、界面活性剤を溶解させた後、所望の pHに調整した。データ収集は、Waters ExpertEaseTMもしく はMilleniumTMソフトウエア〔ウォーターズ株式会社(Waters Corporation)、Milford、MA〕を用いて行った。 実施例12−アテノロールの分離と分配に対する界面活性剤濃度の効果 分配を調節できることは本発明の重要な要素である。図6に示したC12−カ ルバメート−連結バリン界面活性剤(図3a)を使用したアテノロールの分離で このことを証明した。25mM(図6A)の界面活性剤の濃度では、k=0.8 、α=1.04及び分解能Rs=1.0であった。界面活性剤の濃度を100m M(図6B)にまで上げたとき、kは2.2及び分解能は2.5に上昇し、αは 変わらなかった。このような方法で界面活性剤の濃度を変化させることにより分 配を最適化した。大きなk値を持つ試料のためのシステムを最適化するために、 はるかに低い濃度の界面活性剤を使用することができる。図7に示すように、2 5mM(図7A)ではプロプラノロールはほとんど全てミセル内に分配し、対掌 体は分離しなかった。しかし、5mM(図7B)まで濃度を下げkを減少させる ことにより、分離が見られた。しかし、 界面活性剤の濃度をcmcの範囲まで下げると、段数は急速に減少した。 実施例13−疎水性の変動の効果 分配を調節するもう1つの方法は、界面活性剤の疎水性を変化させることであ る。図8は、バリンで修飾したBrij−30界面活性剤(図3f)を使用した 疎水性ラセミ体、オクスプレノロールのキラール分離を示す。Brij界面活性 剤は前に用いた炭化水素よりも親水性であるので、前述の実施例のミセル内に非 常に強く分配する疎水性被分析化合物は分配における望ましい減少と改良された 分離を示す。ポリエーテルやグリコールのような他の鎖の組成物も可能である。 実施例14−ハロゲン化した尾部の炭化水素の効果 界面活性剤の炭化水素鎖のハロゲン化を通して、分配を調節することも可能で ある。図9は、フッ素化した炭化水素で修飾したバリン(図3z)を使用したブ ピバカインの分離を示す。対応する炭化水素の界面活性剤は、これらの条件下で はミセル形成さえもしない。 実施例15−電解液の疎水性の変動の効果 MEKC緩衝液に有機溶媒を加えることにより、分配も変化させ得る。このこ とを図10に示す、ここでプロプラノロールは25mM(S)−N−ドデコキシ カルボニルバリン( 図3a)と30%アセトニトリルで分離される。図7Aでは、有機溶媒の非存在 下で25mMではプロプラノロールは完全にミセル内に分配されていたことを想 起せよ。 実施例16−選択性に対するキラール選択部を変えることの効果 キラール分離の選択性は、キラール選択部を変えることにより調節できる。種 々のアミノ酸が使用され得るであろう。図11は、いくつかのPTH−アミノ酸 の分離におけるいくつかのアミノ酸で修飾した界面活性剤の25mMの濃度での 使用を示す。図11Aは、バリンを基部とする界面活性剤(図3q)とフェニル グリシンを基部とする界面活性剤(図3s)を用いるPTH−アラニンの分離を 示し、フェニルグリシンの界面活性剤が分離を示した。図11Bは、プロリン( 図3u)、フェニルグリシン及びバリンを基部とする界面活性剤を用いるPTH −ノルバリンの分離を示す。この場合、三者すべていくらかの分離を示すけれど も、フェニルグリシンの界面活性剤が最良の分離を示す。図11Cと11Dは、 セリン(図3t)、バリン、プロリン及びフェニルグリシンを基部とする界面活 性剤におけるPTH−トリプトファンの分離を示し、バリンの界面活性剤が最良 の分離を示す。試料の被分析化合物のスクリーンを使用することにより、ある種 のアミノ酸の選択部が他の物より良く作用することが明らかである。これらのデ ータを表2にまとめる。 非アミノ酸のキラールな選択部も使用され得る。アミノアルコール、酒石酸を含 む有機酸、シクロデキストリン、単糖類、オリゴサッカリド及び他の有機キラー ル分子はこの目的のために使用され得る。バリノール(図3k)(12A)、酒 石酸(図3ag)(12B)及び(1S,2S)−N−2−アミノ−1−フェニ ル−1,3−プロプランジオールドデカンアミド(図3ae)(12C)を用い る実施例を図12に示す。 実施例17−選択性に対するリンカーの効果 キラール中心に隣接する化学的な環境も選択性に重要な変化を導き得る。キラ ール中心の環境を調節する予期されぬ効果的な方法は、界面活性剤の疎水性尾部 にキラール中心を連 結させる化学基を変えることである。図13に示すように、スルホンアミドリン カー(図3h)(13A)、ウレアリンカー(図3g)(13B)及びカルバメ ートリンカー(図3a)(13C)の使用は、特定の分離の選択性を劇的に変化 させることができる。表3は、これらの3つのリンカーを含む界面活性剤を使用 した1セットの条件下でスクリーニングされた14個の化合物のリストを示す。 明らかに、最適の選択性と分解能は試料である被分析化合物と界面活性剤の特 異的な相互作用に依る。表3に示されるα値の差異は小さいようであるけれども 、0.01〜0.03の違いは劇的に性能を改良できる。図14は、1.01の α値(14A、カルバメートリンカー)及び1.04のα値(14B、ウレアリ ンカー)を用いたキラールの分離の1例を示す。これは同様な段数と分配で、分 解能では4倍の増加を示す。分離の質における改良は劇的である。界面活性剤は 混合物でも使用でき、単一の界面活性剤よりも良い分離が行われる。表4は、こ れらの界面活性剤の3分子混合物におけるデータを示し、14個の化合物中、1 3個の分離に効果がある。 すべての課題を解決する普遍的なキラール中心、リンカー、尾部もしくは頭部 基は存在しない。選択性と分配を変動させる柔軟性は、キラール分離を総体的に 成功させるためには決定的である。カラムの交換がオペレーターの介入を含むH PLCやGCの状況と異なり、多くのCE機器は自動的な緩衝液の選択が可能で ある。このように、本明細書中に述べられた界面活性剤の1セットは最良の分離 を見つけ出すために自動的にスクリーニングできる。 実施例18−キラール分離に対するpHの効果 上述のように、本発明の正常な操作において被分析化合物はミセル内に分配さ れなければならない。いくつかの例では、この相互作用は水性環境のpHを変化 させることにより調節できる。例えば、典型的には負に荷電した被分析化合物は 、負に荷電したミセル内には分配しない。2つの酸の実施例を図15に示す。し かし、もしpHを下げ被分析化合物のカルボン酸の官能基がプロトン化されたら 、そのときは今中性の被分析化合物がさらに容易にミセル内に分配することがで きるだろう。しかし、前に述べた本発明の態様は界面活性剤の溶解性に必須のカ ルボン酸の官能基をも含む。これらの界面活性剤が中性になると、もはや溶解出 来ない。それ故、使用可能なpH範囲で荷電状態にある荷電した頭部基が酸の分 離を可能にするだろう。しかし、スルフェートのような異なった頭部基の付加は この性質を劇的に変化させる。1つの態様において、スルフェート基がC12ア ミド連結のバリノールの界面活性剤(図3m)のカルボン酸の官能基と置換され る。今、この界面活性剤を使用しpHを2.0に下げると分離が行われ得る。図 16は、pHを6又はそれ以上に上げると不可能であった図15における有機酸 のキラール分離を示す(16Aはプログルミド、16BはCBZ−トリプトファ ン)。スルホン酸、スルホネート、アルコール及びジオールのような他の頭部基 も可能である。 図17に示すように、本発明を使用して分離した別の型の分子は、6−キノリ ルアミノカルボニルを付加したアミノ含 有化合物である。図18に典型的な分離を示す。 実施例19−電気浸透流の効果 溶融シリカ毛細管内での電気泳動の副効果の1つは、電気浸透流と呼ばれる大 きな液体流動である。この液体流動は、キラール分離の分離能へ貢献することな くすべての分離組成物を同じ速度で毛細管内を移動させる。図19にこれを示す 。pH4.0(19A)では、浸透流の移動度は1.4×10-4cm2/Vsで 一方、ミセルの移動度は−4.4×10-4cm2/Vsであった。pHを6.0 (19B)まで上げると、ミセルの移動度は同じであるのに対し、浸透流の移動 度は2.28×10-4cm2/Vsに上昇した。この電気浸透流の増強は見かけ 上の分離能に影響を与えなかったが、総体的に数分間の分析時間の増加となった 。本発明の別の態様において、ある化学物質で壁を修飾した溶融シリカ毛細管を 使用することにより、電気浸透流を大幅に下げた。図20にこの態様を示す、p H7で25mMの(S)−N−ドデコキシカルボニルバリンを使用した(20A は被覆した毛細管、μos=0.7×10-4cm2/Vs、20Bは被覆しない 毛細管、μos=5.7×10-4cm2/Vs)。この場合、電気浸透流の存在 は分析時間を短縮するが、分離能を改良しない。 実施例20−尿中のエフェドリン対掌体の検出 MEKCは、生理学的試料の分離を行うためにも有用であ る。図21は、未処理の尿中のエフェドリン対掌体の分離を示すエレクトロフェ ログラム(electropherogram)である。図21(A)は、10 0ug/mLのラセミ体エフェドリン標準液を示す。ベースラインの分離が17 分と18分の間で起きる。図21(B)は、同じ条件下で泳動した100ug/ mLのエフェドリンをスパイクした尿の試料を示すが、ほとんど同じ時間に分離 が起こる。図21(C)は、尿の対照である。17分と18分の間の領域に干渉 するピークが1つも見られないことに注目する。尿試料中のキラール化合物及び 非キラール化合物の両者を分離する可能性は本方法の広い適応性を示すものであ る。 条件:毛細管50um内径×60cm長さ;+15kV印加電圧;214nm で検出,0.1秒間定常値;10ポイント/秒でデータの取得、5秒間で注入。 緩衝液は25mMのリン酸塩/ホウ酸塩、pH8.8と50mMのN−ドデコキ シカルボニルバリンであった。試料の調製はろ過のみであった。 実施例21−対掌体選択性を強化する尾部 尾部が対掌体選択性を強化することを明らかにするために、同一リンカー(カ ルバメート)、同一キラール選択部(バリン)及び同一頭部(カルボキシレート )を持つが、尾部の異なる4個の新しいキラール界面活性剤を使用して、10個 の被分析化合物で得られたα値を比較した。4個の新しいキラール界面活性剤は (S)−N−ドデシルオキシエチレン− (4)−オキシカルボニルバリン(図3f、Brij−30尾部)、(S)−N −ドデコキシカルボニルバリン(図3a、直鎖状炭化水素尾部)、(S)−N− (2R)−オクトキシカルボニルバリン(図3av、キラール(R)、分岐状炭 化水素尾部)及び(S)−N−(2S)−オクトキシカルボニルバリン(図3a u、キラール(S)、分岐状炭化水素尾部)であった。すべての分離をpH8. 8で、25mM(直鎖状炭化水素尾部)、50mM(Brij−30尾部)ある いは100mM(R及びS分岐状炭化水素尾部)のいずれかの界面活性剤を用い て行った。 それぞれの尾部においてテストした化合物に対するα値を下記表5に示す。ナ ドロール、オクトパミン及びテルブタリンの場合を除いて、直鎖状炭化水素尾部 は一般的に最も高いα値を示した。テルブタリンでは(S)−N−(2R)−オ クトキシカルボニルバリン(R尾部)が最高のα値を示し、ナドロール(1)で は(S)−N−(2S)−オクトキシカルボニルバリン(S尾部)が最高のα値 を示し、ナドロール(2)では(S)−N−ドデシルオキシエチレン−(4)− オキシカルボニルバリンが最高のα値を示し及びオクトパミンには(S)−N− (2S)−オクトキシカルボニルバリン(S尾部)が最高のα値を示した。少な くとも1つの尾部により、すべての化合物に対するα値が異なっていたことに注 目せよ。 他の型の尾部も対掌体選択性に影響する。表6は、(S)−N−ドデカノイルバ リン(炭化水素尾部、アミドリンカー、バリンキラール選択部、カルボキシレー ト頭部)に対する(S)−N−パーフルオロオクタノイル−(L)−バリン(パ ーフルオロ尾部、アミドリンカー、バリンキラール選択部、カルボキシレート頭 部)で得られた対掌体選択性を比較する。すべての場合において、2つの尾部は 異なる対掌体の選択値を示した。条件はpH8.8における25mM界面活性剤 であった。 実施例22−対掌体選択性を強化する頭部 親水性の頭部が対掌体選択性を強化することを示すため、6つの新しいキラー ル界面活性剤に基づく11個の化合物で得られたα値を比較した。これらの6つ の界面活性剤はすベてC12尾部とバリンベースのキラール選択部を持つ。スル フェートとカルボキシレートの頭部基を3つのリンカー(アミド、カルバメート 及びウレア)について比較した。6つの新しい界面活性剤は、(S)−N−ドデ カノイルバリン(図3q、アミド−バリン−カルボキシレート)、(S)−N− ドデコキシカルボニルバリン(図3a、カルバメート−バリン−カルボキシレー ト)、(S)−N−ドデシルアミノカルボニルバリン(図3g、ウレア−バリン −カルボキシレート)、(S)−2−〔(1−オキソドデシル)−アミノ〕−3 −メチル−1−スルホオキシブタン(図3m、アミド−バリノール−スルフェー ト)、(S)−2−〔(1−オキソドデコキシ)アミノ〕−3−メチル−1−ス ルホオキシブタン(図31、カルバメート−バリノール−スルフェート)及び( S)−2−〔(1−オキソドデシルアミノ)アミノ〕−3−メチル−1−スルホ オキシブタン(図3n、ウレア−バリノール−スルフェート)である。条件は、 pH8.8で25mMの界面活性剤であった。 下記表7は、それぞれのリンカーについてスルフェート対カルボキシレートの 比較データを示す。ほとんどの場合、α値は2つの頭部基により異なっていた。 一般的にカルボキシレート基の方が優れていた。 頭部基の電荷を変えることによっても対掌体選択性並びに分離能に劇的に影響 を及ぼすことができる。図22Aは、(S)−2−〔(1−オキソドデシル)ア ミノ〕−4−メチル−1−スルホオキシペンタン(図3bd、C12−アミド− ロイシノール−スルフェート)を用いたN−ベンゾイル−DL−アラニンの分離 を示し、一方図22Bは、N−ドデシル−(S)−ロイシンアミドヒドロクロリ ド(図3bl、C12−アミド−ロイシン−アンモニウム塩)による同じ化合物 の分離を示す。正に荷電したアンモニウム頭部基で、優れた対掌体選択性と分離 能が得られる。条件はpH3.0における25mM界面活性剤であった。 実施例23−対掌体選択性を強化するキラール選択部 カルバメートリンカー、C12尾部及びカルボキシレート頭部を持つがアミノ 酸のキラール選択部を異にする幾つかの新しいキラール界面活性剤の比較データ を下記表8に示す。(S)−N−ドデコキシカルボニルアラニン(図3aj)、 (S)−N−デコキシカルボニルアスパラギン(図3ar)、(2S,3S)− N−ドデコキシカルボニルイソロイシン(図3al)、(S)−N−デコキシカ ルボニルロイシン(図3ak)、(S)−N−ドデコキシカルボニルtertロ イシン(図3c)、(2S,3S)−N−ドデコキシカルボ ニルスレオニン(図3as)及び(S)−N−ドデコキシカルボニルバリン(図 3a)を用いて10個のキラール塩基を試験した。それぞれのアミノ酸誘導体に よる10個の化合物で得られた対掌体選択値を下記に示す。条件はpH8.8に おける25mM界面活性剤であった。 全体として、ロイシン誘導体が優れた対掌体選択性を示した。さらに、それは 1つの水素結合部位だけしか含まないキラール塩基のアンフェタミンに対しても 対掌体選択性を示した、図23を参照。アンフェタミンを分離する能力を示した 他のキラール界面活性剤は、(S)−N−ドデコキシカルボニルシクロヘキシル アラニン(図3ao、図24A)及び(R,R)−N−デシル酒石酸モノアミド ナトリウム塩(図3ag、図24B)である。 実施例24−親水性の頭部基は分配に影響する 前述のように、スルフェート頭部基は酸性pHで使用される能力においてはカ ルボキシレート頭部基以上に有利な点がある。酸性pHでは酸の荷電が最小であ るので、親水性の酸を分離することが可能であり、それらが完全にアニオンであ る中性pHよりも分配が高い。中性pHにおける低分配の理由は、アニオンのミ セルによるアニオンの被分析化合物の荷電反発によるものである。荷電の引力は 分配を高めるであろうから、正に荷電した頭部基もアニオン化合物の分配と分離 能の改良に導く。例えば、図25は、pH3.0で25mMのN−ドデシル−( S)−プロリンアミドヒドロクロリド(図3bn)を使用したアニオン化合物の カルボキシベンゾイル−DL−アラニンの分離を示す。 実施例25−分配と対掌体選択性に影響するpH 本研究では、pH7.0と8.8において、25mMの(S)−N−ドデコキ シカルボニルバリン(図3a)を12個の塩基性被分析化合物と1つの中性化合 物(ベンゾイン)を分離するために使用した。下記表9は、2つのpHにおける 13個の化合物すべての自由溶液移動度データ(μ)、容積因子値(k)及びα 値を示す。ベンゾイン(両pHで中性)を除くすべての被分析化合物について、 自由溶液移動度はp H7.0の方が高かった。すべての塩基性被分析化合物はpH7〜9の範囲のp Ka値を持つアミノ基を含むことから、これらの結果は予想された。より低いp Hでは、化合物はより正に荷電し移動度が増加した。ベンゾインを除くすべての 被分析化合物において、容積因子値はpH7.0の方が高かった。これはアニオ ンのミセルとカチオンの被分析化合物の間のイオン引力の増加によるものである 。最後にα値はすべての塩基性化合物において同じか、pH8.8よりもpH7 .0の方が高かった。特にブピバカイン、ケタミン及びメトプロロールについて はα値が大きく増加していることに注目せよ。pH7.0の方が低い対掌体の選 択性を示す塩基はなかった。 このデータは、アニオンミセルでのカチオン被分析化合物の分配と対掌体選択 性を決定する際の電荷の重要性を明らかに示している。アニオンの被分析化合物 とカチオンのミセルについても同様な傾向が予想され得る。 実施例26−溶解性を可能にする尾部の長さ カルボキシレート頭部基を含むキラール界面活性剤において、それ以下では界 面活性剤が不溶化する最小pHがあることがわかった。この最小pH値は炭化水 素尾部の長さの関数である。例えば、カルバメートリンカー、バリンキラール選 択部及びカルボキシレート頭部基を含む界面活性剤において 、C14尾部を持つ誘導体、(S)−N−テトラデコキシカルボニルバリンはp H7.5以下で不溶であり、C12尾部を持つ誘導体、(S)−N−ドデコキシ カルボニルバリンはpH6.5以下で不溶であり、C10尾部を持つ誘導体、( S)−N−デコキシカルボニルバリンはpH5.5以下で不溶であり、及びC8 尾部を持つ誘導体、(S)−N−オクトキシカルボニルバリンはpH4.5以下 で不溶である。イオン化できる化合物において対掌体選択性と分配はpHに影響 されるので(上記参照)、広い範囲のpHの溶解性を持つことは重要である。よ り広いpH範囲の溶解性の結果、より高い臨界ミセル濃度(cmc)が得られる 。 より良いpH溶解性により尾部の長さが分離能をいかに改良できるかという1 例を、ニコチン対掌体の分離、図26Aと26Bで示す。図26Aで示す分離は 、pH8.0で100mMの(S)−ドデシルアミノカルボニルバリン(図3g 、C12尾部)を用いて得られた。不完全な分離能とピークのテーリングが明ら かであった。テーリングは界面活性剤がpH7.8では不溶であるという事実に よるためであり、pH8.0の分析では界面活性剤は壁に結合していた。対掌体 選択性が低過ぎたため、分離が不完全であった。図26Bで示す分離は、pH7 .5で100mMの(S)−デシルアミノカルボニルバリン(図3ay、C10 尾部)を用いて得られた。ベースラインの分離と対称的なピークが得られた、こ のpHでは、C10誘導体は溶解最小pH(pH6.7)より十分上であり、よ り高い対掌体選択性が得られたためであ る。 実施例27−アスパルテーム立体異性体の分離 アスパルテーム、すなわちNutrasweetTM(GDSearle,Ch icago,IL)はダイエット清涼飲料から薬剤に至る製品に使用される人工 甘味料である。アスパルテームはアスパラギン酸とフェニルアラニンのジペプチ ドで、C末端がメチルエステルで保護されている。ジペプチドは2つのキラール 中心を持つので、全部で4つの立体異性体;LL,DD,LD,DLが可能であ る。LL異性体が甘味料として市販されている。しかし、最終生成物と原料物質 の両方における他の立体異性体をも同様にモニターすることが重要である。 図27は、pH3.5で25mMの(S)−2−〔(1−オキソドデシル)− アミノ〕−3−メチル−1−スルホオキシブタン(図3m)を用いた4つの立体 異性体すべての分離を示す。4つの立体異性体は19分以内でベースラインを分 離した。22分と24分の遅いピークはおそらく主要な異性体の分解産物による ものであろう。 実施例28−UVバックグランドに対するリンカーの効果 キラールMECC緩衝液のバックグランドUV吸収に対するリンカーの影響を 示すために、次の実験を行った: (S)−N−ドデカノイルバリン(アミドリンカー)、(S)−N−ドデシル アミノカルボニルバリン(ウレアリンカ ー)及び(S)−N−ドデコキシカルボニルバリン(カルバメートリンカー)の 25mM溶液をそれぞれ、25mM Na2HPO4/25mM Na247緩 衝液中で調製した。50μm内径の毛細管と214nmでのUV検出を用いて、 脱イオン水を真空で毛細管内に吸引し吸光度を0.000吸光度ユニットにセッ トした。それから、対照緩衝液、25mMの(S)−N−ドデカノイルバリン緩 衝液、25mMの(S)−N−ドデシルアミノカルボニルバリン緩衝液及び25 mMの(S)−N−ドデコキシカルボニルバリン緩衝液を真空で毛管内に吸引し 、UV吸光度を測定した。各溶液の吸光度を下記表10に示す。 表から明らかなように、アミドリンカーはウレアの吸光度の1.4倍でカルバ メートの吸光度の5.3倍という最高の吸光度となった。CEにおいて、高いバ ックグランドの吸光度は、ノイズレベルを上げ、検出の直線範囲を狭めるので重 大な不利益である。2つのアミド基を持つ界面活性剤は、(界面活性剤の他の部 分がUV不活性だとすると)1つのアミド基だけを持つ界面活性剤の約2倍の吸 光度を示すであろう ことに注目せよ。UV吸収検出器を使用するとき、キラール界面活性剤において 、カルバメートリンカーの大きな有利性ばかりでなくアミドリンカーの不利な面 をこのデータは明確に示す。 上述の発明は明解さと理解容易のために図面と実施例により記述したけれども 、追加した請求の範囲にのみ限定され、本発明の範囲内で一定の変化と修正をも って実施され得ることは明らかであろう。例えば、キラール選択部は1つ又はそ れ以上のキラール炭素であってもよく、互いに近接して配列されてもよく、ある 距離だけ離れていてもよい。しかし、ここに示す酒石酸誘導体は多数のキラール 選択部の配列の1例に過ぎない。キラール選択部は特に限定されず、むしろ想像 できるキラール分子のどんなクラスから選んでもよく、これらも本発明の範囲内 に含まれる。同様に、その分子の尾の部分も、第一義的にはキラール被分析化合 物と疎水性の相互作用(分配)を高めるために存在しているけれども、本明細書 に記述するようにキラール炭素を含んでもよい。キラール中心は、被分析化合物 のキラール中心と相互作用できるように尾部内のどこに位置しても構わない。頭 部基は、ミセルを支持する溶媒中に分子を溶解させる第一義的機能を果たし、対 掌体選択性を強化する限りはどんな構造であっても構わない。キラール選択部の キラール選択性を強化するどんなリンカー分子も本発明の範囲内に含まれる。
【手続補正書】特許法第184条の8 【提出日】1995年11月21日 【補正内容】 請求の範囲 1.キラール化合物をその構成対掌体に分離する方法であって、該キラール化合 物を下記一般式を有するキラール界面活性剤の有効量と、電気泳動の毛管クロマ トグラフィー条件下で接触させることを含む方法。 式中、R1=C4〜C18の直鎖アルキル、C4〜C18の分岐鎖アルキル、C4〜C18 のハロゲン置換直鎖アルキル、C4〜C18のポリエーテル炭化水素、キラール 中心をもつC4〜C18のアルキル、上記のすべてのアルキルは不飽和結合を有し ていてもよく、及びコレステロール炭化水素(cholesterolic hydrocarbons)で あり、Y=O、NH又はCH2であり、A=NH、CO、SO又はSO2であり、 X=CO、O又はNHであり、C=炭素であり、aとbは同一でなく、nは1か ら5までであればよく、Z=COO-、SO4 -、SO3 -、PO3 -、PO4 -、NR ’3 +、PR’3 +、−OH、ポリエーテル類、両性イオン類、ポリアルコール類で あり、R’=H又はC1〜C4の直鎖又は分岐の炭化水素であり、ハロゲン化され ていてもよく、不飽和結合を有していてもよい、そしてR1が直鎖の炭化水素で あり、Y=CH2であり、A=COであり、X=NHであり、Z=COO-で あり、a又はb=Hであるがaとbは同一でないときは、a又はbは低級アルキ ルでない。 2.Y=O、A=CO、X=NH、a=アミノ酸側鎖かつb=H、又はその逆、 そしてZ=OH、SO4 -、又はCOO-である、請求項1記載の方法。 3.Y=NH、A=CO、X=NH、a=アミノ酸側鎖かつb=H、又はその逆 、そしてZ=OH、SO4 -、又はCOO-である、請求項1記載の方法。 4.Y=CH2、A=SO2、X=NH、a=アミノ酸側鎖かつb=H、又はその 逆、そしてZ=OH、SO4 -、又はCOO-である、請求項1記載の方法。 5.Y=CH2、A=CO、X=NH、a=低級アルキル以外のアミノ酸側鎖か つb=H、又はその逆、そしてZ=OH、SO4 -、又はCOO-である、請求項 4記載の方法。 6.Y=CH2、A=NH、X=CO、a=アミノ酸側鎖かつb=H、又はその 逆、そしてZ=NR’3 +、ここで、R’=H又はC1〜C8の直鎖又は分岐の炭化 水素であり、ハロゲン化されていても不飽和であってもよい、請求項1記載の方 法。 7.キラールな化合物をその構成対掌体に分離する方法であって、該キラール化 合物を下記一般式を有するキラール界面活性剤の有効量と、電気泳動の毛管クロ マトグラフィー条件下で接触させることを含む方法。 式中、R1=C4〜C18の直鎖アルキル、C4〜C18の分岐鎖アルキル、C4〜C18 のハロゲン置換直鎖アルキル、C4〜C18のポリエーテル炭化水素、キラール 中心をもつC4〜C18のアルキル、上記のすべてのアルキルは不飽和結合を有し ていてもよく、及びコレステロール炭化水素であり、R2,R3=H又はC1〜C8 の直鎖又は分岐のアルキル又はアルケニル炭化水素であり、Y=CH2、A=N H、X=CO、C=炭素、Z=COO-、SO4 -、SO3 -、PO3 -、PO4 -、N R’3 +、PR’3 +、−OH、ポリエーテル類、両性イオン類、ポリアルコール類 であり、及びR’=H又はC1〜C4の直鎖又は分岐の炭化水素であり、ハロゲン 化されていてもよく、不飽和結合を有していてもよい。 8.キラールな化合物をその構成対掌体に分離する方法であって、該キラール化 合物を下記一般式を有するキラール界面活性剤の有効量と、電気泳動の毛管クロ マトグラフィー条件下で接触させることを含む方法。 式中、R1=C4〜C18の直鎖アルキル、C4〜C18の分岐鎖アルキル、C4〜C18 のハロゲン置換直鎖アルキル、C4〜C18のポリエーテル炭化水素、1個から 5個までのキラール中心をもつC4〜C18のアルキル、上記のすべてのアルキル は不飽和結合を有していてもよく、及びコレステロール炭化水素であり、Y=O 、NH又はCH2であり、A=NH、CO、SO又はSO2であり、X=O又はN Hであり、C=炭素原子であり、aとbは同一でなく、nは1から5までであれ ばよく、Z=COO-、SO4 -、SO3 -、PO3 -、PO4 -、NR’3 +、PR’3 + 、−OH、ポリエーテル類、両性イオン類、又はポリアルコール類であり、R’ =H又はC1〜C4の直鎖又は分岐の炭化水素であり、ハロゲン化されていてもよ く、不飽和結合を有していてもよい。 9.キラールな化合物をその構成対掌体に分離する方法であって、該キラール化 合物を下記のものを含むキラール界面活性剤の有効量と、電気泳動の毛管クロマ トグラフィー条件下で接触させることを含む方法。 (a)キラール選択部、該キラール選択部は少なくとも1個のキラール中心 を有するもの、 (b)該キラール選択部に結合している親水性の頭部で あって、該キラール選択部との組合せによりキラール化合物の実質的分離を行う のに充分な程に該キラール界面活性剤のキラール選択性を強化するもの、 (c)該キラール選択部に結合しているリンカーであって、該キラール選択 部との組合せによりキラール化合物の実質的分離を行うのに充分な程に該キラー ル界面活性剤のキラール選択性を強化するもの、 (d)該リンカーに結合している疎水性の尾部であって、該キラール界面活 性剤がN−アルカノイル置換アリファティックアミノ酸でないことを条件として 、該キラール選択部との組合せによりキラール化合物の実質的分離を行うのに充 分な程に該キラール界面活性剤のキラール選択性を強化するもの。 10.該キラール選択部がアミノ酸類、アミノアルコール類、タートレーツ(tar trates)、及びそれらの各塩からなる群より選ばれるものである、請求項9記載 の方法。 11.該リンカーがキラール選択部の機能との組合せにおいてカルバメート類、 スルフォンアミド類、及びウレア類からなる群より選ばれるものである、請求項 9記載の方法。 12.該親水性頭部が第4級アンモニウム類、アンモニウム塩類、カルボキシレ ート類、アルコール類、スルフェート類、スルフォン酸類、ポリアルコール類、 両性イオン類、及び それらの各塩からなる群より選ばれるものである、請求項9記載の方法。 13.該疎水性尾部が直鎖アルキル類、置換直鎖アルキル類、直鎖アルケニル類 、ハロゲン置換直鎖アルケニル類、コレステロール炭化水素類、及びポリエーテ ル炭化水素類からなる群より選ばれるものである請求項9記載の方法。 14.該キラール選択部がアミノ酸である請求項9記載の方法。 15.該キラール選択部がアミノアルコールである請求項9記載の方法。 16.該キラール選択部が酒石酸又はその誘導体である請求項9記載の方法。 17.キラール界面活性剤が下記式を有するものである請求項1記載の方法。 18.キラール界面活性剤が下記式を有するものである請求項1記載の方法。 19.キラール界面活性剤が下記式を有するものである請求項1記載の方法。 20.キラール界面活性剤が下記式を有するものである請求項1記載の方法。 21.キラール界面活性剤が下記式を有するものである請求項1記載の方法。 22.キラール界面活性剤が下記式を有するものである請求項1記載の方法。 23.キラール界面活性剤が下記式を有するものである請求項1記載の方法。 24.キラール界面活性剤が下記式を有するものである請求項1記載の方法。 25.キラール界面活性剤が下記式を有するものである請求項1記載の方法。 26.キラール界面活性剤が下記式を有するものである請求項1記載の方法。 27.キラール界面活性剤が下記式を有するものである請求項1記載の方法。 28.キラール界面活性剤が下記式を有するものである請求項1記載の方法。 29.キラール界面活性剤が下記式を有するものである請求項1記載の方法。 30.キラール界面活性剤が下記式を有するものである請求項1記載の方法。 31.該キラール化合物を第2のキラール界面活性剤を含む第2の容器と接触さ せることを含む請求項1記載の方法であって、該キラール界面活性剤が混合キラ ール界面活性剤処方となるように混合されるものである方法。 32.該キラール界面活性剤が実質的水性溶液中でその臨界ミセル濃度、又はそ れより高い濃度で存在する、請求項1〜31いずれか1項に記載の方法。 33.該電気泳動条件が実質的電気浸透流を含むものである 、請求項1〜32いずれか1項に記載の方法。 34.該キラール化合物がアスパルテームである、請求項1〜33いずれか1項 に記載の方法。 35.該キラール化合物が生体液(biological fluid)中に混在しているもので ある、請求項1〜33いずれか1項に記載の方法。 36.該生体液が尿である請求項35記載の方法。 37.アスパルテームを分析する方法であって、アスパルテームの試料を、請求 項1〜30いずれか1項に記載のキラール界面活性剤を含む電解質を有するミセ ル電気動力学毛管電気泳動装置中に注入する工程、アスパルテームの対掌体を分 離する工程、及び次いで分離された対掌体を検出する工程を含んでなる方法。 38.請求項1〜30いずれか1項に記載のキラール界面活性剤とを組合わせた 、キラールな化合物をそれらの構成対掌体に分離するための装置であって、 (a)ミセル・キラール毛管電気泳動に有効な電解質、 (b)該電解質を含むことができるチャンネル(channel)、 (c)少なくとも約I0V/cm〜約1kV/cmの電界強度を作りだすこ とができる電源、 (d)該チャンネルの該両端に電気的に連結された少なくとも1個の陽極と 陰極、そして (e)該分離された対掌体の存在を検知するための検出器、 を含んでなる装置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 シュワルツ,マイケル イー. アメリカ合衆国 マサチューセッツ 01569 アクスブリッジ,プロビデンス ロード 116 (72)発明者 メリオン,マイケル アメリカ合衆国 カリフォルニア 95032 ロス ゲイトス,ユークリッド アヴェ ニュー 22 (72)発明者 ピーターセン,ジョン エス. アメリカ合衆国 マサチューセッツ 01720 アクトン,ベラントーニ ドライ ブ 1

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.一般式 を有するキラール界面活性剤。 式中、R1=C4〜C18の直鎖アルキル、C4〜C18の分岐鎖アルキル、C4〜C18 のハロゲン置換直鎖アルキル、C4〜C18のポリエーテル炭化水素、C4〜C18 のキラール中心をもつアルキル、上記のすべてのアルキルは不飽和結合を有して いてもよく、及びコレステロール炭化水素(cholesterolic hydrocarbons)であ り、Y=O、NH又はCH2であり、A=NH、CO、SO又はSO2であり、X =CO、O又はNHであり、C=炭素であり、aとbは同一でなく、nは1から 5までであればよく、Z=COO-、SO4 -、SO3 -、PO3 -、PO4 -、NR’3 + 、PR’3 +、−OH、ポリエーテル、両性イオン、ポリアルコールであり、R ’=H又はC1〜C4の直鎖又は分岐の炭化水素であり、ハロゲン化されていても よく、不飽和結合を有していてもよい、そしてR1が直鎖の炭化水素であり、Y =CH2であり、A=COであり、X=NHであり、Z=COO-であり、a又は b=Hであるがaとbは同一でないときは、a又はbはメチル又はイソプロピル でない。 2.請求項1記載の一般式を有するキラール界面活性剤。 式中、Y=O、A=CO、X=NH、a=アミノ酸側鎖かつb=H、又はその逆 、そしてZ=OH、SO4 -又はCOO-である。 3.請求項1記載の一般式を有するキラール界面活性剤。 式中、Y=NH、A=CO、X=NH、a=アミノ酸側鎖かつb=H、又はその 逆、そしてZ=OH、SO4 -、又はCOO-である。 4.請求項1記載の一般式を有するキラール界面活性剤。 式中、Y=CH2、A=SO2、X=NH、a=アミノ酸側鎖かつb=H、又はそ の逆、そしてZ=OH、SO4 -、又はCOO-である。 5.請求項4記載の一般式を有するキラール界面活性剤。 式中、Y=CH2、A=CO、X=NH、a=アミノ酸側鎖かつb=H、又はそ の逆、そしてZ=OH、SO4 -、又はCOO-である。 6.請求項1記載の一般式を有するキラール界面活性剤。 式中、Y=CH2、A=NH、X=CO、a=アミノ酸側鎖かつb=H、又はそ の逆、そしてZ=NR’3 +、ここで、R’=H又はC1〜C8の直鎖又は分岐の炭 化水素であり、 ハロゲン化されていてもよく不飽和であってもよい。 7.下記一般式を有するキラール界面活性剤。 式中、R1=C4〜C18の直鎖アルキル、C4〜C18の分岐鎖アルキル、C4〜C18 のハロゲン置換直鎖アルキル、C4〜C18のポリエーテル炭化水素、C4〜C18 のキラール中心をもつアルキル、上記のすべてのアルキルは不飽和結合を有して いてもよく、及びコレステロール炭化水素であり、R2,R3=H又はC1〜C8の 直鎖又は分岐のアルキル又はアルケニル炭化水素であり、Y=CH2、A=NH 、X=CO、C=炭素、Z=COO-、SO4 -、SO3 -、PO3 -、PO4 -、NR ’3 +、PR’3 +、−OH、ポリエーテル、両性イオン、ポリアルコールであり、 R’=H又はC1〜C4の直鎖又は分岐の炭化水素であり、ハロゲン化されていて もよく、不飽和結合を有していてもよい。 8.下記一般式を有するキラール界面活性剤。 式中、R1=C4〜C18の直鎖アルキル、C4〜C18の分岐鎖アルキル、C4〜C18 のハロゲン置換直鎖アルキル、C4 〜C18のポリエーテル炭化水素、C4〜C18の1個から5個までのキラール中心 をもつアルキル、上記のすべてのアルキルは不飽和結合を有していてもよく、及 びコレステロール炭化水素であり、Y=O、NH又はCH2であり、A=NH、 CO、SO又はSO2であり、X=O又はNHであり、C=炭素原子であり、a とbは同一でなく、nは1から5までであればよく、Z=COO-、SO4 -、S O3 -、PO3 -、PO4 -、NR’3 +、PR’3 +、−OH、ポリエーテル、両性イオ ン、又はポリアルコールであり、R’=H又はC1〜C4の直鎖又は分岐の炭化水 素であり、ハロゲン化されていてもよく、不飽和結合を有していてもよい。 9.下記のものを有してなるキラール界面活性剤。 (a)キラール選択部、該キラール選択部は少なくとも1個のキラール中心 を有するもの、 (b)該キラール選択部に結合している親水性の頭部であって、該キラール 選択部との組合せによりキラール化合物の実質的分離を行うのに充分な程に該キ ラール界面活性剤のキラール選択性を強化するもの、 (c)該キラール選択部に結合しているリンカーであって、該キラール選択 部との組合せによりキラール化合物の実質的分離を行うのに充分な程に該キラー ル界面活性剤のキラール選択性を強化するもの、及び (d)該リンカーに結合している疎水性の尾部であって、該キラール選択部 との組合せによりキラール化合物の実質 的分離を行うのに充分な程に該キラール界面活性剤のキラール選択性を強化する もの。 10.該キラール選択部がアミノ酸類、アミノアルコール類、タートレーツ(tar trates)、及びそれらの各塩からなる群より選ばれるものである、請求項9記載 のキラール界面活性剤。 11.該リンカーがカルバメート類、スルフォンアミド類、及びウレア類からな る群より選ばれるものである、請求項9記載のキラール界面活性剤。 12.該親水性頭部が第4級アンモニウム類、アンモニウム塩類、カルボキシレ ート類、アルコール類、スルフェート類、スルフォン酸類、ポリアルコール類、 両性イオン類、及びそれらの各塩からなる群より選ばれるものである、請求項9 記載のキラール界面活性剤。 13.該疎水性尾部が直鎖アルキル類、置換直鎖アルキル類、直鎖アルケニル類 、ハロゲン置換直鎖アルケニル類、コレステロール炭化水素類、及びポリエーテ ル炭化水素類からなる群より選ばれるものである請求項9記載のキラール界面活 性剤。 14.該キラール選択部がアミノ酸である請求項9記載のキ ラール界面活性剤。 15.該キラール選択部がアミノアルコールである請求項9記載のキラール界面 活性剤。 16.該キラール選択部が酒石酸又はその誘導体である請求項9記載のキラール 界面活性剤。 17.電解質中に少なくとも1個の請求項1に記載のキラール界面活性剤を単独 で又は混合物として含有してなる物質の組成物。 18.該界面活性剤が図3aに示すものである請求項1記載のキラール界面活性 剤。 19.該界面活性剤が図3bに示すものである請求項1記載のキラール界面活性 剤。 20.該界面活性剤が図3akに示すものである請求項1記載のキラール界面活 性剤。 21.該界面活性剤が図3aeに示すものである請求項1記載のキラール界面活 性剤。 22.該界面活性剤が図3aoに示すものである請求項1記 載のキラール界面活性剤。 23.該界面活性剤が図3gに示すものである請求項1記載のキラール界面活性 剤。 24.該界面活性剤が図3hに示すものである請求項1記載のキラール界面活性 剤。 25.該界面活性剤が図31に示すものである請求項1記載のキラール界面活性 剤。 26.該界面活性剤が図3mに示すものである請求項1記載のキラール界面活性 剤。 27.該界面活性剤が図3nに示すものである請求項1記載のキラール界面活性 剤。 28.該界面活性剤が図3bdに示すものである請求項1記載のキラール界面活 性剤。 29.該界面活性剤が図3bgに示すものである請求項1記載のキラール界面活 性剤。 30.該界面活性剤が図3bhに示すものである請求項1記載のキラール界面活 性剤。 31.該界面活性剤が図3blに示すものである請求項1記載のキラール界面活 性剤。 32.請求項18〜31のいずれか1項に記載のキラール界面活性剤の光学鏡像 体。 33.請求項1記載のキラール界面活性剤とを組合わせた、キラールな化合物を それらの構成成分である対掌体に分離するための装置であって、 (a)ミセル・キラール毛管電気泳動に有効な電解質、 (b)該電解質を含むことができるチャンネル(channel)、 (c)少なくとも約10V/cm〜約1kV/cmの電界強度を作りだすこ とができる電源、 (d)該チャンネルの該両端に電気的に連結された少なくとも1個の陽極と 陰極、そして (e)該分離された対掌体の存在を検知するための検出器、 を含んでなる装置。 34.キラールな化合物をそれらの構成成分である対掌体に分離するためのキッ トであって、狭い空間(close confinement)内に1以上の容 器が収容できるよう に仕切られており、請求項1記載のキラール界面活性剤を含む第1の容器を組合 せ中に含んでなるキット。 35.組合せ中に請求項1記載の異なるキラール界面活性剤を含む第2の容器を 少なくとも含んでなる請求項34記載のキットであって、該異なるキラール界面 活性剤が混合キラール界面活性剤処方となるように混ぜあわされるものであるキ ット。 36.キラールでない界面活性剤を含む付加的容器を少なくとも1個含む請求項 34記載のキット。 37.キラールな化合物をそれらの構成成分である対掌体に分離するための方法 であって、電気泳動的毛管クロマトグラフィーの条件下にミセル状のキラール界 面活性剤の有効量と該キラール化合物を接触させる工程を含み、該キラール界面 活性剤が下記のものを含んでなる方法。 (a)キラール選択部、該キラール選択部は少なくとも1個のキラール中心 を有するもの、 (b)該キラール選択部に結合している親水性の頭部であって、該キラール 選択部との組合せによりキラール化合物の実質的分離を行うのに充分な程に該キ ラール界面活性剤のキラール選択性を強化するもの、 (c)該キラール選択部に結合しているリンカーであって、該キラール選択 部との組合せによりキラール化合物の実 質的分離を行うのに充分な程に該キラール界面活性剤のキラール選択性を強化す るもの、及び (d)該リンカーに結合している疎水性の尾部であって、該キラール選択部 との組合せによりキラール化合物の実質的分離を行うのに充分な程に該キラール 界面活性剤のキラール選択性を強化するもの。 38.キラールな化合物をそれらの構成成分である対掌体に分離するための方法 であって、電気泳動的毛管クロマトグラフィーの条件下にミセル状のキラール界 面活性剤の有効量と該キラール化合物を接触させる工程を含み、該キラール界面 活性剤が下記のものを含んでなる方法。 (a)アミノ酸類、アミノアルコール類、タートレーツ(tartrates)、及び それらの塩類からなる群より選ばれるキラール選択部であって、該キラール選択 部が少なくとも1個のキラール中心を有するもの、 (b)第4級アンモニウム類、アンモニウム塩類、カルボキシレート類、ア ルコール類、スルフェート類、スルホン酸類、ポリアルコール類、両性イオン類 、及びそれらの各塩類からなる群より選ばれる親水性頭部であって、該頭部が該 キラール選択部に結合しており、該キラール選択部との組合せによりキラール化 合物の実質的分離を行うのに充分な程に該キラール界面活性剤のキラール選択性 を強化するもの、 (c)カルバメート類、スルホンアミド類、及びウレア類からなる群より選 ばれるリンカーであって、該リンカーが 該キラール選択部に結合しており、該キラール選択部との組合せによりキラール 化合物の実質的分離を行うのに充分な程に該キラール界面活性剤のキラール選択 性を強化するもの、 (d)直鎖アルキル類、置換直鎖アルキル類、直鎖アルケニル類、ハロゲン 置換直鎖アルケニル類、コレステロール炭化水素類、及びポリエーテル炭化水素 類からなる群より選ばれる疎水性尾部であって、該尾部が該リンカーに結合して おり、該キラール選択部との組合せによりキラール化合物の実質的分離を行うの に充分な程に該キラール界面活性剤のキラール選択性を強化するもの。 39.該キラール界面活性剤が実質的水溶液中において臨界ミセル濃度で又はそ れ以上の濃度で存在する、請求項37又は38記載の方法。 40.該電気泳動条件が実質的な電気浸透流を含むものである請求項37又は3 8記載の方法。 41.該キラール化合物が生体液(biological fluid)中で混合されるものである 、請求項37又は38記載の方法。 42.該生体液が尿である請求項41記載の方法。 43.アスパルテームを分析する方法であって、アスパルテ ームの試料を、請求項1記載のキラール界面活性剤を含む電解質を有するミセル 電気動力学毛管電気泳動装置中に注入する工程、アスパルテームの対掌体を分離 する工程、及び次いで分離された対掌体を検出する工程を含んでなる方法。
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