一種環(huán)糊精雜化烷基骨架手性固定相的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及介孔硅膠材料制備及手性色譜分離領域，具體涉及環(huán)糊精雜化烷基骨架手性固定相的制備方法及其在手性色譜中的應用。采用水熱合成共縮聚法，將環(huán)糊精手性識別能力與有序介孔材料的優(yōu)良性能相結(jié)合，直接制得孔道中雜合具有手性識別能力的β-環(huán)糊精、骨架中包含弱疏水性乙基的有機-無機介孔分離材料(β-CDPMOs)。采用水熱合成共縮聚法制備孔道中含環(huán)糊精的手性分離材料，無需經(jīng)過鍵合反應，環(huán)糊精就可被均勻和穩(wěn)定地雜合在孔內(nèi)壁，方法簡便，成本低，在手性藥物分析中有較好的應用前景。
【專利說明】一種環(huán)糊精雜化烷基骨架手性固定相的制備方法

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及色譜固定相介孔材料的制備，具體地說是環(huán)糊精雜化烷基骨架手性固 定相的制備方法及其在手性藥物分離中的應用。

【背景技術】
[0002] 介孔材料屬于多孔材料的范疇，具有多孔的特性。根據(jù)國際純粹和應用化學協(xié) 會（IUPAC)的規(guī)定，多孔材料按其孔徑的大小分為三：孔徑小于2 nm的稱為微孔材料（ micropore materials)，孔徑大于 50 nm 的稱為大孔材料（macropore materials)，而孔 徑在2-50 nm之間的稱為介孔材料（mesoporous materials)。研究表明最佳的色譜固定 相孔徑范圍正好處于介孔尺寸，一般用于分離目的的商品化球形硅膠其孔徑多在10 nm左 右，而用于蛋白質(zhì)等生命大分子分離的硅膠孔徑相對較大（?30 nm)。因此，將介孔材料與 色譜分離相結(jié)合，開發(fā)出具有優(yōu)良性能的新型固定相基質(zhì)材料是一件十分有意義的工作。
[0003] 環(huán)糊精是由一定數(shù)量的吡喃葡萄糖單元通過α -1，4-糖苷鍵連接而成的環(huán)狀分 子，外形呈錐桶狀，內(nèi)部包含一個空腔。環(huán)糊精內(nèi)疏水外親水的空腔結(jié)構(gòu)，決定了其最突出 的分離特點，即客體分子可以部分或全部進入環(huán)糊精的空腔，能與其形成穩(wěn)定性不同的包 結(jié)配合物，從而達到對不同客體分子進行分離的目的。此外，環(huán)糊精還具有良好的手性識別 作用，使其在手性色譜分離中的應用越來越廣泛。
[0004] 在環(huán)糊精類手性固定相的制備中，一般采用繁雜的鍵合反應將修飾后的環(huán)糊精配 體接到硅膠表面，環(huán)糊精配體間的位阻效應往往導致鍵合量偏低,柱疏水性總體也不足，溶 質(zhì)與配體作用時間短。配體在硅膠表面分布不均勻，孔口配體擁擠，導致孔的部分堵塞，而 內(nèi)孔壁配體濃度偏低，直接影響配體與溶質(zhì)間的相互作用、色譜重現(xiàn)性和柱滲透性，分離選 擇性和柱容量有所下降。
[0005] 采用共縮聚法直接制備孔道中含環(huán)糊精配體的有序介孔材料，不涉及復雜的鍵合 反應，環(huán)糊精即被均勻地栽培到介孔內(nèi)壁，提供了一條手性色譜固定相制備的新途徑。該方 法簡便，手性配體載荷量有一定的提高，有利于改進手性分離選擇性。此外，該材料具有良 好的化學穩(wěn)定性和優(yōu)越的手性分離環(huán)境：一方面，孔道內(nèi)壁環(huán)糊精的包結(jié)作用提供了較高 的手性分離性；另一方面，二氧化硅骨架中雜化了乙基，材料在pH 1-14范圍使用，能靈活 地選用不同模式來分離更廣泛的手性客體，這是傳統(tǒng)手性鍵合硅膠填料所不能比擬的。同 時，通透性的孔道有利于配體與溶質(zhì)動態(tài)手性識別作用，加快傳質(zhì)，改善柱滲透性，增強流 速調(diào)控和優(yōu)化手性分離的實用性。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明提出一種環(huán)糊精雜化烷基骨架手性固定相的制備方法，其目的在于將環(huán)糊 精手性識別的高能力與有序介孔材料的優(yōu)良性能相結(jié)合，制備出新型的手性固定相，實現(xiàn) 手性化合物的快速、高效分離。
[0007] 本發(fā)明首先合成或者直接購買環(huán)糊精手性單體，然后采用共縮聚法制備硅膠骨架 中包含乙基、孔道中雜合環(huán)糊精的有機-無機有序介孔色譜固定相材料。
[0008] 具體方案如下： 環(huán)糊精雜化烷基骨架手性固定相的制備方法，步驟包括： 1) 取環(huán)糊精手性單體； 2) 圓底燒瓶中依次加入表面活性劑、二次水、輔助溶劑以及NaOH溶液，40°C攪拌至無 色透明溶液后冷卻至室溫； 3) 將々-環(huán)糊精手性單體、硅源及少量輔助溶劑超聲混合均勻，逐滴加入至上述圓底 燒瓶中，劇烈攪拌30 min后轉(zhuǎn)入帶聚四氟乙烯內(nèi)襯的自壓水熱合成反應釜中，80 °C靜置晶 化 16 h ; 4) 離心反應釜中的混合物，所得固體室溫晾干；采用溶劑萃取法去除模板劑，用傅里葉 變換紅外光譜儀FT-IR檢測模板劑去除效果； 5) 圓底燒瓶中依次加入脫除模板劑后的產(chǎn)物、吡啶及苯基異氰酸酯，90 °C反應24 h; 將反應混合液抽濾后用吡啶洗滌，再用甲醇索氏提取24 h，得到最終產(chǎn)物。
[0009] 環(huán)糊精手性單體的結(jié)構(gòu)如下所示：

【權利要求】
1. 環(huán)糊精雜化烷基骨架手性固定相的制備方法，其特征在于，制備步驟包括： 取，-環(huán)糊精手性單體； 圓底燒瓶中依次加入表面活性劑、二次水、輔助溶劑以及NaOH溶液，40°C攪拌至無色 透明溶液后冷卻至室溫； 將，-環(huán)糊精手性單體、硅源及少量輔助溶劑超聲混合均勻，逐滴加入至上述圓底燒 瓶中，劇烈攪拌30 min后轉(zhuǎn)入帶聚四氟乙烯內(nèi)襯的自壓水熱合成反應釜中，80 °C靜置晶化 16 h ； 離心反應釜中的混合物，所得固體室溫晾干；采用溶劑萃取法去除模板劑，用傅里葉變 換紅外光譜儀FT-IR檢測模板劑去除效果； 圓底燒瓶中依次加入脫除模板劑后的產(chǎn)物、吡啶及苯基異氰酸酯，90 °C反應24 h;將 反應混合液抽濾后用吡啶洗滌，再用甲醇索氏提取24 h，得到最終產(chǎn)物。
2. 權利要求1的制備方法，其中，-環(huán)糊精手性單體的結(jié)構(gòu)如下所示：
,&表示NHCH2CH2NH基團或NH基團，R 2表示甲基 或者乙基。
3. 如權利要求1所述的制備方法，其特征在于表面活性劑為十六烷基三甲基溴化銨 CTAB或者十八烷基三甲基氯化銨C18TMAC1中的一種；娃源為1，2-雙(三乙氧基硅基）乙烷 BTEE或者1，2-雙(三甲氧基硅基）乙烷BTME中的一種；輔助溶劑為乙醇、N，N-二甲基甲酰 胺DMF、二甲亞砜DMS0及吡啶中的一種。
4. 如權利要求1所述的制備方法，其特征在于表面活性劑：二次水：輔助溶劑：NaOH : 環(huán)糊精手性單體：硅源的摩爾比為2. 2?2. 6 :860?890 :78?88 :8· 5?9. 6 :1 :2· 6?2. 9。
5. 權利要求1制備方法制備的環(huán)糊精雜化烷基骨架手性固定相在色譜中的應用。
6. 如權利要求5所述的應用，其特征在于制備的環(huán)糊精雜化烷基骨架手性固定相在手 性化合物對映體拆分中的應用。
【文檔編號】C08B37/16GK104119459SQ201410073292
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2014年3月3日 優(yōu)先權日:2014年3月3日
【發(fā)明者】李來生, 陳紅, 馬海萍, 黃志兵, 周仁丹, 聶桂珍, 程彪平 申請人:南昌大學