高效液相色谱手性固定相研究进展
以氨基酸为手性源制备手性固定相的研究进展
以氨基酸为手性源制备手性固定相的研究进展摘要：手性氨基醇具有广泛用途，所以合成手性氨基醇仍是学者们未来的重要任务之一，手性分离的发展必定会促进手性药物的发展，而且也为手性新药的研制和开发提供了有效地分析手段，以氨基酸为手性源的手性固定相具有很重要的地位。
目前，我们还需要进一步对基于氨基酸类的手性固定相的研究，一方面要制备出合适的链结构；另一方面，也要找到好的搭载体，使其更好发挥作用。
因此，我们有理由相信，随着研究的深入，应用手性固定相来进行分离会有更广阔的应用前景。
基于此本文分析了以氨基酸为手性源制备手性固定相的研究。
关键词：氨基酸；手性源；固定相1、概述人工合成的手性聚合物与天然大分子相比，在结构和键的连结方式上更具多样性。
手性聚合物一般含有一个或多个手性中心，具有比较规整的高层次结构，通常表现出较高的手性识别能力，目前已手性固定相及手性分离膜等领域获得了广泛的应用，例如用螺旋聚甲基丙烯酸三苯甲基酯制备的高效液相色谱的手性固定相，对很多外消旋体都表现出了较强的手性识别能力。
目前，制备与天然大分子具有类似结构的聚合物，特别是氨基酸衍生的旋光性高分子已成为高分子材料领域的研究热点主要包括旋光性聚酰胺、旋光性聚酯以及旋光性聚酰胺酰亚胺等，这些高分子材料在手性分离、手性液晶、手性催化剂、非线性光学材料等领域具有广泛的应用价值。
氨基酸（Aminoacid）是蛋白质(protein)的基本成分，赋予蛋白质特定的分子结构形态，使它的分子具有生化活性，典型的生物大分子聚合物，不仅是生物重要的组成成分，而且是手性助剂和有机合成中的物质基础，以氨基酸为基础合成的聚合物也将显示一定的生物相容性以及可生物降解性。
利用氨基酸进行合成手性聚合物的研究从1960年开始[20]，带有由于特有的不对称结构以及生物相容性能手性氨基酸侧基的聚烯烃在药物输送、生物降解材料，手性固定相、手性不对称催化合成以及金属离子吸附剂等方面具有潜在的应用价值，作为人体必需氨基酸，手性氨基酸有许多优异的特性，如它的稳定多肽α-螺旋构象，所形成的聚合物也可以通过分子内氢键形成稳定的螺旋结构，在医药、食品、等行业具有重要的应用前景。
非衍生纤维素高效液相色谱手性固定相的研究
装 柱 ， 正相 色谱 条件 下 对 ２ 在 １种 手 性 化 合 物 进 行 拆分 ， 有 １ 并 ３种手 性化 合 物 得 到 了不 同程 度 的分
离 ， 究 结果 表 明该 手 性 固 定 相 具 有 良好 的 手 性 研 分 离 能力 。
效 液相 色谱 （ Ｌ 手 性 分 离 分 析 ｙ（ Ｐ Ｃ ，ｎ ｔ ｃｉ ｌ ｏ ｍ （５ ｍ ｘ２ ０ ｈｏ ａｏｒ ｈ Ｈ Ｌ ） ａ ｄｉ ｈｒ ｌ ｎ ２ ０ ｍ ． ｍｍ，． ． ｗ ｓｐｅａｅ ｎｅ ｈ ｒｓｕｅｏ ０ ＭＰ．ｎ ｔｅ ａ ｓ ａｃｕ ｉｄ ） ａ ｒｐｒｄｕ ｄｒｔｅｐｅｓｒ ｆ ａ Ｉ ４ ｈ
纤 维 素是 第 一 个 用 于手 性 分 离 的 多 糖 ， 为 因 氨基 酸 在纸 色谱 得 到 了较 好 的分 离 。 由 于纤 维 素不 溶 于通 常 的溶 剂 ， 因此 本 文 将 纤 维 素 溶 解 在
Ｄ ．ｉＩ ， ＭＡ ＬＣ 中 涂敷 在 硅 烷化 的 硅 胶 上 。采 用 湿 法
中 图 分 类 号 ：６ ７ ７ ０ ５ ． 文献标识码 ： Ａ
Ａ ｔ ｙ ｏ ｓ ｕｄ ｎ ＤＭ Ａ－ ＣＩｃ ｌｕｌ ｓ ｈｉ ａ ｔ ｔｏ ｒ ａ ｅ ｎ Ｈ ＰＬＣ － Ｌｉ ・ ｅｌ ｏ ｅ ｃ ｒ ｌｓ ａ ｉ ｎａ ｙ ｐｈ ｓ ｓ ｉ ・
Ｍ Ａ ａ ＡＩＰｉ ｇ， Ｃｈ ｏ， ｎ ＺＨＡＮＧ ｅ ， ＥＮＧ Ｍ ｉＰ Ｙａ， ＹＵＡＮ ｉｍｉ ｇ Ｌ－ ｎ
Ｋｅ ｗｏ ｄ ： ＤＭＡ． ｉ １ｃ ｌ ｌ ｓ ｙ ｒｓ Ｌ Ｃ 一 ｅｌ ｏｅ； ｈｇ — ｒｏ ａ ｃ ｌ ｕ ｄ ｃ ｒ ｍａｏ ａ ｈ ； ｅ ｉａ ｓａｉ ｎ ｒ ｐ ａ ｅ； ｃ ｉ ｌ ｃ ｍｐ ｕ ｄ ； ｕ ｉｈ ｐ ｆｒ ｎ ｅ ｉ ｉ ｈ ｏ ｔｇ ｐ ｙ ｅ ｍ ｑ ｒ ｈ ｒ ｌ ｔｔ ａ ｙ ｈ ｏ ｓ ｈ ｒ ｏ ｏ ｎ ｓ ａ
纤维素衍生物手性固定相高效液相色谱法分离盐酸川丁特罗对映体
（ 纯度 均 ≥９ ． ％， 阳）。
１ ２ 色谱 条件 ．
色谱 柱 ：ｕ ｅ ｕｏ ｅ１手性柱 （ ５ Ｌ ｘＣ ｌ ｌｓ 一 ｌ ２ ０ｍｍ ４ ６ ｘ ．
体无 分离 趋 势 。 当添 加 ０ １ 的 三 氟 乙酸 时 ， 酸 ．％ 盐
相 添加 剂 的毛细 管 电泳 法 （ Ｅ） 和 反 相 高效 液 相 Ｃ
色谱 （ Ｌ 柱 前衍 生 化 法 Ｈ 。其 中 Ｃ 系统 稳 定 ＨＰ Ｃ） Ｅ 性 较差 ， 平衡 时 间较 长 ； 前 衍 生 化 法操 作 繁 琐 ， 柱 耗 时较长 ， 不利 于快 速分 析 ， 分离 效果 受手 性试剂 纯 且
ｃ ｒ ｌｓ ａ ｉ ｎａ ｙ ｐ ｓ ｈｉａ ｔ ｔｏ ｒ ｈａ ｅ；ｔａ ｉ ｔ ｒ ｄ ｏ ｈｌ ｒｄｅ； ｅ ａｎ ｉ ｍ ｅ ｉ ｅ ｒ ｔｏ ｒ ｎｔｎ ｅ ｏｌｈｙ ｒ ｃ ｏ ｉ ｎ ｔｏ ｒｃ ｓ ｐａ ａ ｉ ｎ
盐酸Ｊｆ 特罗 （ｒｎｉｔｒ ｌ ｙ ｒ ｃ ｌｒ ｅ ， ｌ 丁 ｔ ｔ ｅｏ ｄ ｏ ｈｏ ｉ ） 化 ａ ｎ ｈ ｄ
添加适 当的流动 相添 加剂 以改 善峰形 、 高分离 度 。 提
对 酸性 物质 ， 常加 入 三 氟 乙 酸 ； 碱性 物 质 ， ４ 常 对 Ａ 加 ｒ 入 二 乙胺 ’ 从 川 丁 特 罗 的 分 子 结 构 式 可 以看 。 出， 它的手 性 中心连 接 了一 个 仲氨基 ， 苯环 上连 接 了
・
１３ ８・ １
色
谱
第２ ９卷
ａ ４ ｍ ｎ ｏ ｕ ｎ ｔ ｍｐ ｒ ｔ ｒ ｆ２ ℃ ．Ｔ ｅ ｍｅ ｈ ｄ ｉ ｉ ｐ ｅａ ｄ ｒ ｐ ｄ ｆ ｒｔ ｅ ｅ ａ ｔ — ｔ２ ６ ａ ａ ｄ ａ ｃ ｌｍ ｅ ｅ ａｕ ｅ ｏ ５ ｈ ｔ ｏ ｓｓｍ ｌ ｎ ａ ｉ ｏ ｈ ｎ ｎ ｉ ｏ
高效液相色谱法手性分离二茂铁衍生物
高效液相色谱法手性分离二茂铁衍生物徐峰;万晓龙;王军锋;康经武【摘要】The method for the enantioseparation of ferroence derivatives,four derivatives with single chirality and three derivatives with double chiralities containing centre and face chirality , on chiral stationary phases,namely Chiralpak IC( cellulose-tris( 3,5-dichlorobenzene carba-mate))and Chiralpak IE3(amylose-tris(3,5-dichlorobenzene carbamate)),was investigated. We found that the three derivatives of the four chiral ferroence derivatives with single chirality can be baseline separated on Chiralpak IE3;another one can be baseline separated on Chiral-pak IC. Meanwhile,the three chiral ferroence derivatives with double chiralities can be baseline separated on Chiralpak IC. The research shows that the both kinds of chiral stationary phases exhibited high enantiomeric recognition capability to the enantiomers of the chiral ferroence derivatives. This two chiral stationary phases exhibited complementary selectivities in the enan-tioseparation of chiral ferroence derivatives. This study provides a reference method for the enantioseparation of chiral ferroence derivatives.%建立了4个单手性和3个双手性（含有手性中心和面手性）的二茂铁衍生物在Chiralpak IC（纤维素-三（3，5-二氯苯基氨基甲酸酯））和 Chiralpak IE3（直链淀粉-三（3，5-二氯苯基氨基甲酸酯））手性固定相上的高效液相色谱分离方法。
手性高效液相色谱法
手性高效液相色谱法手性药物对映体在人体内与受体、酶等生物大分子互相作用，展现出复杂的对映体挑选性，进一步表现为不同的药理作用、代谢过程和毒性反应。
对于手性药物，可能其中一个对映体活性高、疗效好，为活性对映体(优对映体)；另外的活性低甚至没有活性的为劣对映体。
因为劣对映体没有药效或药效较低，甚至可能产生严峻的不良反应，基于此，FDA 于1992年领先发布了手性药物指导原则，我国亦于2006年颁布了《手性药物质量控制讨论指导原则》。
为了评价手性药物的生物活性，监测对映体的光学纯度，建立和进展迅速精确的药物对映体分别办法具有重要的意义。
手性高效液相色谱法通常分为挺直法和间接法。
间接法又称手性衍生化试剂法(chiral derivatization reagent, CDR)，是将对映体与手性光学试剂反应，生成一对非对映异构体之后以常规固定相分别，因此是对手性衍生物的非手性分别。
而挺直法则是采纳手性固定相法(chiral stationary phase, CSP)或将手性化合物加入到流淌相中，再用常规固定相分别的手性流淌相法(chiral mobile phase, CMP)。
手性固定相法因其用法简便快捷、重复性好、精确度高、应用范围广而倍受青睐。
一、手性色谱柱的分类目前，已商品化的手性固定相有100多种，按照手性固定相和溶剂的互相作用机制，Irving Wainer首次提出了手性色谱柱的分类体系：第1类：通过氢键、π-π作用、偶极-偶极作用形成复合物；第2类：既有1类中的互相作用，又存在包埋复合物。
此类手性色谱柱中典型的是由纤维素及其衍生物制成的手性色谱柱；第3类：基于溶剂进入手性空穴形成包埋复合物。
这类手性色谱柱中最典型的是环糊精型手性柱，另外冠醚型手性柱和螺旋型聚合物，如聚(苯基甲基甲基丙烯酸酯)形成的手性色谱柱也属于此类；第4类：基于形成非对映体的金属络合物，是由Davankv 开发的手性分别技术，也称为．手性配位交换色谱(CLEC)；第5类：蛋白质型手性色谱柱，手性分别是基于疏水互相作用和极性互相作用得以实现的。
手性药物色谱拆分法研究发展
5.1 间接拆分法
[1]Zukowski J,De Biasi V,Berthod A. Chiral
等特点，并具在手性分离方面与高效液相色谱、
间接拆分法[8]虽需进行衍生化反应，但生 separation of basic drugs by capillary elec－
气相色谱相互补充，在光学纯药物的制备方面 成的非对映体异构体，物化性质不同,可用常规 trophoresis with carboxymethylcyclodextrins [J].J
的技术，它以高压电场为驱动力，以毛细管为分 - NHCO- 基团。苯环的取代基的性质，数目及位 [11]LI Bing，SHI Jie -hua，YANG Gen -sheng，.
离通道，依据样品中各组分间电荷及质量的差 置对手性化合物的拆分影响很大[11]。蛋白质类 Cellulose-based chiral stationary phase in high
副作用。因此手性药物拆分近年来引起人们的 D- 10- 樟脑磺酸胺作为手性离子对试剂添加到 是很广泛；GC 法对于药物的沸点要求严格，故
广泛关注。目前，手性药物的拆分主要有化学拆 流动相中，在硅胶 GF254 薄层板上分离了两种芳 GC 应用范围有限；CE 法和 TLC 法检测灵敏度
分法、结晶法、生物拆分法和色谱法等等，其中 香醇胺类药物对映体拉贝乐尔和倍它乐克，并 较低，有待研究提高发展；HPLC 法因手性固定
也有其局限性，如检测灵敏度不足，重现性差等 磺酰基 - 1,2- 二苯基乙二胺，研究了流动相中 对甲基苯磺酰基-1,2-二苯基乙二胺在卵类粘
[6]。
有机调节剂的种类和含量等色谱条件对拆分结 蛋白柱上的手性拆分[J].色谱,2003, 21(4): 407.
直链淀粉手性固定相高效液相色谱法拆分比索洛尔对映体
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通 讯 联 系 人 ：郭 兴 杰 教 授 博 士 生 导 师
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第 ６期
李
芳， ： 等 直链淀粉手性 固定相高效液相色谱法拆分比索洛尔对映体
・６ ７ ７・
１ 实 验 部 分
１ １ 仪 器 与 试 剂 ．
表 ２ 流动 相 中 乙醇 比例 对 Ｂ Ｐ对 映 体 分 离 的 影 响 Ｓ
Ｌ 一０ Ｃ １ Ａ型 高 效 液 相 色 谱 仪 、 Ｐ －０ 型 紫 外－ Ｓ Ｄ １Ａ 可见 分光 检 测 器 （ 日本 岛 津公 司 ） Ａ ａ ｔｒ色 谱 工 ； ｎ ｓａ
高效液相色谱中乙基纤维素手性固定相研究
素 手性 固定 相 的报 道 。本 文制 备 了 乙基纤 维 素 手 性 固定相 ， 在正相 、 相 以及 极 性有 机 溶剂 的 流 并 反
动相 条件下 ， １ 对 ５种手 性化 合 物 的拆 分 情况 进行 了探究 ， 中 ９种得 到 了不 同程 度 的分 离 ， 其 研究 结 果表 明该手性 固定相 具有较 好 的手性拆 分能 力 。
色谱是最 普 遍使 用 的方 法 之 一 ， 而其 中又 以手 性 固定相法 最 为 常 用 … 。在 众 多 手 性 固 定 相 中 ， 各
种 多糖及其 衍 生 物 ， 别 是 纤 维 素 和 直 链 淀 粉 的 特 衍 生物 因具 有很好 的手 性识 别 能 力 而得 到 了广 泛 研 究 。但 到 目前 为 止 ， 们 还 未 见 乙基 纤 维 我
７ ： ０的 甲醇作流 动相 ， 速为 ０ ５ Ｌ ｍｎ， ０３ 流 ． ｍ ／ ｉ 柱 温 ３ ℃ ， 测波 长 ２４ ｍ。以 １３ ５一三叔 丁基 苯 Ｏ 检 ５ｎ ，， 作溶质， 测定 死 时间 。
２ 结 果 与 讨 论
采 用涂 敷 型 乙基 纤 维 素手 性 固定 相 ， 不 同 在 流 动相 条 件 下 ， １ 手 性化 合 物 进 行拆 分 ， 对 ５种 化
加入 １ｍＬ四氢 呋 喃 ， ５ 常温 搅 拌 ２ ｈ 让 其 充 分 溶 ４， 解 ， 后将 其 均匀 涂敷 于 ４ ５ 丙基 硅烷 化 硅胶 然 ．ｇ氨 表面 。
１２ ３ 柱子 的填 充 ．．
采 用 湿 法 装 柱 ， 用 美 国 ａｈｃ 使 ｌｅｈ装 柱 机 和 ２ ０ ｍ ×４ ６ ｍ 空 色谱 柱 ， 乙 基纤 维 素 手 性 固 ５ｍ ．ｍ 取 定 相 ４０ ， ２ ｍ ０ １ ．ｇ 以 ０ Ｌ９ ：０的正 己 液 体 石 蜡 为 匀浆 液 ， 约 ４ Ｍ ａ压力 下 ， ９ ： ０的正 已 在 ０ Ｐ 以 ０１
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收稿日期:2003-05-25作者简介:寿崇琦(1963-),男,山东省济南市人,济南大学化学化工学院教授,硕士研究生导师,中国科学院兰州化学物理研究所博士研究生。
高效液相色谱手性固定相研究进展寿崇琦1,张志良2,赵春宾2,邢希学2,李关宾1,陈立仁1(11中国科学院兰州化学物理研究所,甘肃兰州 730000;21济南大学化学化工学院,山东济南 250022)摘要:对近年来高效液相色谱手性固定相的研究进行了综述。
重点介绍了手性固定相的分类、拆分机理和应用的新进展。
讨论了各类手性固定相优缺点,提出了目前存在的问题、今后的研究方向和重点。
关键词:高效液相色谱;手性固定相;拆分机理中图分类号:O658 文献标识码:A 文章编号:1004-4280(2004)01-0069-05随着生物工程和生物科学的发展,手性拆分和测定引起了人们的普遍关注。
尽管对映体间物理化学性质几乎完全相同,但它们的生化和药理作用却往往不同。
这是因为生物本身内部的核酸、蛋白质及多糖都具有与其功能相适应的结构,它们常常对扬长避短一化合物的两种对映体表现出不同的响应。
例如具有镇静作用的反应停(thalidomide ,酞胺哌啶酮),其有效成分是R 构型,而S 构型则具有致畸作用[1]。
据统计,常用的200种药物中,大约有120种至少含有一个手性中心。
而这些手性药物中有80%～90%以外消旋体形式在市场销售,存在巨大的潜在危险性[2]。
因此,对映体的拆分与识别对于生命科学和药物化学研究以及人类的健康具有十分重要的意义。
目前用于手性分离的方法主要有毛细管电泳法、薄层色谱法、亚临界及超临界流体色谱法、气相色谱法和液相色谱法[3]。
近年来,高效液相色谱法取得了令人瞩目的进展,已成为对映体拆分强有力的手段之一。
而其中所用的手性固定相的是能否进行手性分离的关键。
1 手性固定相的分类虽然液相色谱常被分为不同的分离模式,但实质上所有的分离模式都基于两个最基本的因素:即固定相的结构和组成,以及决定分离机理的固定相与流动相相互作用的性质。
因而手性固定相(CSP )的制备则是手性分离的关键。
目前所研究的HP LC -CSP 主要可分为下列几类[4]:1.1 蛋白质手性亲和固定相多数蛋白质CSP 的分离机理目前尚不十分清楚,但是蛋白质CSP 的手性识别能力可以归结为它们独特的空间立体结构特征[4]。
尤其是在对映体的手性识别过程中,三级结构所造成第18卷第1期2004年3月山 东 轻 工 业 学 院 学 报JOURNA L OF SHANDONG INSTIT UTE OF LIGHT INDUSTRY Vol.18No.1Mar.200407山 东 轻 工 业 学 院 学 报 第18卷的疏水性口袋、沟槽或通道对手性拆分具有十分重要的意义。
七十年代初已有人将牛血清白蛋白键合在琼脂糖上,制成液相色谱用手性填料,拆分了D L-色胺酸。
八十年代初,Allenmark[5]和Hermanss or[6]分别将BS A和α-酸性糖蛋(α-AG P)键合到微粒硅胶上制成HP LC用的CSP,商品名为Res olv osil和Enantio Pac。
Hermanss or[7]和Schill[10]等以Enantio Pac柱拆分了酸、胺和β-氨基醇类药物如萘普生、双异丙吡胺、麻黄素、可卡因、阿托平等几十种药物,拆分效果良好,分离系数(α)可达1.1～4.0,柱的稳定性好,对温度和有机溶剂有较好的耐受性,长期保存在异丙醇中(12个月),对拆分效果无明显影响。
Re2 s olv osil柱可用于拆分氨基及其衍生物、芳香亚砜、二苯乙醇及多种药如安定、华法林等。
在国内,张鹏[9]等用万古霉素制备的手性固定相用于对布洛芬手性对映体的拆分,也取得了不错的效果。
周华[10]等用L-脯氨酸衍生的衍生物作为高效液相色谱手性固定相,用于对4种N-3,5-二硝基苯甲酰-D L-氨基酸甲酯对映体色谱拆分,结果显示对映体选择性在1.04～1. 18之间。
兰州化学物理研究所的候经国[11]在这一方面也做了深入研究。
1.2 环糊精型手性固定相手性固定相拆分对映体的另一途径是将手性空穴键合到固定相表面,由此产生的客体-受体间的相互作用决定对映体的拆分效果。
最常用的是环糊精手性固定相,环糊精手性固定相的分离机理主要基于包含型络合过程,这一机理表示分子的非极性部分被吸引到非极性空穴中,当被分离的分子存在芳香基团时,由于芳香基团与糖苷键上氧原子的作用产生立体选择的趋向,而线性或无环的烷烃以随机方式占据环糊精的空穴。
Ward[12]将β-C D通过6～10碳的间隔基键合到微粒硅胶上,商品名CyclobondⅠ。
这种CSP象切去顶端的锥形圆筒,边缘有羟基,内部为疏水性的内腔,只有当分子的大小正好使非极性部分进入腔内,极性基团与边缘的羟基产生较强的作用才能拆分。
某些具有萘环和双环化合物可得到良好的拆分,如丹酰氨基酸、巴比妥类、乙内酰脲、金属茂等。
单环化合物如扁桃酸、酪氨酸、麻黄素等也可拆分,使用范围广,仅次于Pirkle型G SP。
流动相为甲醇-水或乙睛-水,γ-C D无拆分作用,α-C D仅对小分子有拆分作用。
唐课文[13]等合成了一种烷基化和硅烷化β-环糊糖手性固定相,用其分离了醇、酮、烯烃等一些对映体,取得了很好的效果。
辛梅华[14]等人将β-环糊精进行了乙酰化用于对肾上腺素类对映体的测定,也得到了不错的结果。
1.3 配体交换型固定相这类手性固定相拆分对映体与手性配体流动相的拆分机理相同,只是手性配体键合到固定相基质成为手性固定相而已。
其配体分子亦为具有手性活性的氨基酸如脯氨酸,金属离子多用Cu2+。
Davankov[15]将L-脯氨酸键合到树脂上,经吸附Cu(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)或Zn(Ⅱ)后,可拆分氨基酸对映体。
G ubity[16]将L-脯氨酸和L-缬氨酸通过间隔基键合到硅胶上,制成HP LC 用CSP,以CuS O4水溶液处理后即可用于氨基酸和二肽类的拆分。
此类CSP已有四种商品: Chiracel WH,W M和Chiral hypro-Cu,Val-Cu。
除上述氨基酸外,用为CSP键合基的尚有:L-1,2-二氨丙烷、β-羟基氨基酸、1-麻黄素、L-组氨酸、L-苯丙氨酸、L-氮杂-2-环丁烷羧酸、L-酒石酸、L-2-哌啶酸、及(一)-反-1,2-环已二胺。
拆分化合物包括氨基酸、二肽、α-羟基酸及有关药物如α-甲基多巴、甲状腺激素等,α值1.10-8.0,配位基交换色谱的流动相多为水或磷酸、乙酸氨缓冲液,有时加入一定量的有机溶剂(乙腈)。
为防止铜离子的流失,在流动相中加入适当的CuS O4,此类CSP亦可用于制备性分离。
1.4 高聚物手性固定相HP LC 聚合物CSP 包括天然的聚糖类衍生物和合成的高分子手性聚合物。
聚糖类手性聚合物主要包括纤维素、淀粉的衍生物(乙酯、苯甲酸酯、氨基甲酸酯),作为HP LC 的CSP 广泛应用于对映体手性拆分,其中特别是苯基氨基甲酸酯衍生物具有较高的应用价值而广泛研究。
这类手性固定相的优点除了作为天然的光学活性物质容易得到外,它们的葡萄糖单元的羟基易被取代和官能团化,且该类CSP 的载样量大,在大规模制备级色谱应用上有很大潜力[17]。
1973年,Hesse 和Hagel 首先制备了微晶纤维素三醋酸酯(CT A ),研究表明:在多相条件下制备的CT A 具有较好的手性识别能力,这种手性识别能力来源于纤维素的晶体结构本身。
当微晶纤维素三醋酸酯溶解于溶剂并涂渍在硅胶上时,其手性识别能力不同于原来的微晶纤维素,对某些对映异构体的光学拆分洗脱顺序是完全相反的,比如Troger 碱,这种变化主要是由于在溶剂中的CT A 性能与微晶结构时的CT A 大不相同所致。
当各种纤维素酯、纤维素三苯甲酸酯及其衍生物涂渍在硅胶上时显示出较高的手性识别能力,根据三点作用原理,该类纤维素衍生物中最重要的手性作用位点是羰基,羰基与具有羰基的对映体通过偶极-偶极相互作用,与具有羟基或氨基的对映体发生氢键作用。
通常,在纤维素的衍生物中大都还引入苯基,这有利于提高手性识别能力,常见的纤维素三苯甲酸酯的苯坏上取代基团有:2-CH 3、3CH 3、4CH 3、4-OCH 3、4-C (CH 3)3、4-F 、4-CF 3、3,4-(CH 3)2、3,5-(CH 3O )2、3,5-Cl 2等。
在所有的纤维素衍生物中,3,5-二甲基苯基氨基甲酸酯显示出优越的手性识别能力。
Okamato [18]等曾用3,5-二甲基苯基氨基甲酸酯作固定相对510种旋光物质进行拆分,这就是说,大约有60%的旋光物质能在3,5-二甲基苯基氨基甲酸酯上进行拆分。
直链淀粉与纤维素一样也是d -葡萄糖单元构成,但直链淀粉被认为d -葡萄糖单元α键上存在一个螺旋结构而致使其结构更有序;同时,直链淀粉衍生物的手性识别能力与纤维素衍生物存在很大的差别。
直链淀粉苯甲酸酯手性识别能力低,而三(3,5-二甲基苯氨基甲酸酯)即Chiralpak AD 对绝大部分对映体显示最高的手性能力,X -射线结果分析表明,直链淀粉三(苯基氨基甲酸酯)有一个左端4折螺旋线。
纤维素和直链淀粉手性识别能力不同的原因可能是由于葡萄糖单元构象不同,结构有序性存在差异。
Y ashima [19]等把直链淀粉的3,5-二甲基苯基氨基甲酸酯衍生物区域选择性键合到硅胶上作为HP LC 手性固定相结果表明:6-位键合到硅胶上比2-、3-位键合具有较高的手性拆分能力,但键合型比涂敷型CSP 拆分能力低。
Vinegar 等认为将上述衍生物键合到硅胶上作为CSP 可采用四氢呋喃和氯仿作流动相,可克服涂敷型CSP 在此类流动相中溶解的问题。
Chankvetadze [20]等讨论了直链淀粉的二甲基-、二氯-和氯甲基苯基氨基甲酸酯CSP 的分离性能,表明直链淀粉的5-氯-2-甲基苯基氨基甲酸酯比相应的二甲基和二氯衍生物手性识别能力高;在苯基的2-位引入甲基,增加键合NH 的比例,意味着增加吸着点的数目,同时降低了手性聚合物的规则性,但引入氯降低吸着点酸度,减弱对映体NH 基相互作用。
苯基氨基甲酸酯的2,5-甲基氯基衍生物优于相应的二甲基、二氯基衍生物,可能是上述作用平衡的结果;通过2-氯基与5-甲基比较表明NH 基的酸度对分子内的影响比作为吸着点与对映体相互作用更重要。
另一类手性聚合物是合成的高分子化合物,如三苯甲基丁烯酸酯类聚合物,因其螺旋结构而具手性。
聚合物CSP 的手性识别主要由于手性聚合物的高度有序结构,因此仅从聚合物的17第1期寿崇琦等:高效液相色谱手性固定相研究进展27山 东 轻 工 业 学 院 学 报 第18卷单体预测它们的性识别机理是困难的[18]。