两种_环糊精对苯环壬酯手性识别的串联四极杆质谱研究
环糊精及其衍生物在手性药物分离分析中的应用
环糊精及其衍生物在手性药物分离分析中的应用
祝芳
【期刊名称】《药学实践杂志》
【年(卷),期】2010(28)2
【摘要】有近一半的药物具有手性但通常两种异构体并不具有相同的药理活性,有一些异构体甚至具有毒性,因此,采用将手性药物良好分离的分析方法进行质控对药品的质量控制具有重要意义.环糊精及其衍生物是手性药物分离分析中常用的手性添加剂和手性固定相,本文对近年来环糊精及其衍生物在高效液相、气相、毛细管电泳、质谱、超临界流体等方面的应用进行综述.
【总页数】4页(P94-96,111)
【作者】祝芳
【作者单位】解放军总医院第一附属医院,北京,100037
【正文语种】中文
【中图分类】R917
【相关文献】
1.环糊精手性分离固定相在手性药物的液相色谱和毛细管柱电色谱分析中应用的研究进展 [J], 惠阳;陈光英;陈文豪
2.环糊精在手性药物分离分析研究中的应用 [J], 刘治岐;王鸣刚;薛明;李剑勇
3.新型环糊精衍生物单6-O-苯基胺甲酰基-β-环糊精的合成及其在手性药物毛细管区带电泳拆分中的应用 [J], 主沉浮;林秀丽;魏云鹤;林秀玲
4.手性选择剂及其在手性药物分离分析中的应用进展 [J], 申睿;谢剑炜
5.环糊精及其衍生物在手性药物拆分中的应用 [J], 周英珍;王兴涌;张桂森;单文志因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
环糊精对托品烷手性识别的电喷雾傅立叶变换离子回旋共振质谱研究.
2004年第62卷第19期,1959~1962化学学报ACTA CHI M ICA SINICAVol.62,2004No.19,1959~1962·研究简报·环糊精对托品烷手性识别的电喷雾傅立叶变换离子回旋共振质谱研究任士芳王昊阳郭寅龙(上海质谱中心中国科学院上海有机化学研究所上海200032摘要用电喷雾傅立叶变换离子回旋共振质谱仪分别研究了以α-环糊精、β-环糊精和γ-环糊精作为手性拆分剂对手性托品烷的手性区分效应,实验结果表明β-环糊精具备较α-环糊精和γ-环糊精更强的手性区分能力,β-环糊精和托品烷的二聚体复合物离子的强度随激发能量的变化和托品烷对映体含量值呈现出一定的线性关系.关键词环糊精,复合物,电喷雾离子化,傅立叶离子回旋共振质谱仪Chiral Molecular Recognition of Cyclodextrin to Tropine by Electrospray Fourier Transform Ion Cyclotron Resonance Mass S pectrometryREN,Shi-Fang WANG,Hao-Yang GUO,Yin-Long(Shanghai M ass Spectro metry Center,Shanghai Institute of O rganic Chemistry,Chinese Academy of Sciences,Shanghai200032Abstract Electrospray Fourier transform ion cyclotron resonance mass spectrometry was used to investigate chiral molecular r ecognition of tropine usingα-c yclodextrin,β-cyclodextrin andγ-cyclodextrin,as chiral selectors.Chiral recognition ability of three c yclodextrins was revealed by the mass spectra based on the protonated complexes of tropine with cyclodextrins.Pr otonated tropine ion was formed when the dimeric complex of tropine with c yclodextrin underwent collision-induced dissociation(CID.Chiral recognition of c yclodextrin was assessed by changing activation attenuation/activation pulse length.Keywords c yclodextrin,complex,electrospray,Fourier transform ion cyclotron resonance mass spectrometr y手性问题涉及到生命的起源以及各种动植物的生存和演化,现代社会中与人类健康息息相关的医药生产,也必须考虑手性问题.对映异构体中一个异构体可以是药物的有效组分,而另一个则可能是低效的、无效的甚至是有毒副作用的,因此研究手性化合物的分离与分析具有重要的意义.目前有多种手段用来进行手性分析,如:旋光仪、圆二色谱、核磁共振仪、色谱、毛细管电泳和质谱.质谱用于手性识别起源于1977年[1],由于质谱本身所具有的快速以及所需样品量少等优点,将会使其在现代分析化学手性分析领域中起重要的作用,到现在为止已有数十篇有关手性质谱的文章得以发表,大都是针对手性胺或手性氨基酸的识别[2~5].托品烷分子具有桥环结构(结构式如图1所示,有报道通过金属配位形成复合物的方法对桥环化合物进行手性识别[6].以环糊精作为主体分子通过形成非共价复合物对手性化合物进行分析的研究是一种重要的方法[7~9].本工作研究了以α-环糊精、β-环糊精和γ-环糊精为手性拆分剂对手性托品烷分子的手性区分效应,实验结果表明:环糊精与手性化合物的复合物在CID过程中,复合物离子强度衰减的程度和托品烷对映体含量值呈现一定的线性关系.对这一现象我们进行了解释并且提出了利用环糊精与手性化合物的复合物稳定性进行手性区分的方法.1实验部分1.1仪器及试剂美国Bruc ker公司的傅立叶变换离子回旋共振质谱仪(7.0T,电喷雾离子源;α-环糊精(α-CD、β-环糊精(β-CD和γ-环糊精(γ-CD(购自Sig ma公司,美国;消旋托品烷和E-mail:yl guo@;Fax:021-********. Received M arch3,2004;revised and accepted May17,2004.国家自然科学基金(No.20175034资助项目.α-托品烷由扬州联环医药科技开发有限公司提供,甲醇(色谱纯,所用水为去离子纯蒸馏水,冰醋酸(分析纯.图1托品烷结构式β-型羟基朝上,α-型羟基朝下Figure 1Structure of tropine1.2标准溶液的配制取α-CD ,β-CD 和γ-CD 用水配成浓度为0.002mol /L 的溶液,取消旋和α-托品烷用甲醇配成0.002mol /L 浓度的溶液.按体积比将环糊精溶液和分析物质溶液混合留待质谱分析用.通过α-托品烷和消旋托品烷按不同配比混合得到α-对映体e e 值分别为1,0.75,0.50,0.25,0的溶液.1.3实验条件电喷雾离子源毛细管和端盖电压分别为-4576V 和-3750V ;干燥气和雾化气温度分别是190℃和300℃,离子阱捕获极的前板电压为0.96V ,后板电压为1.04V ;离子检测的激发电压为5.0V .离子源内真空度~6.7×10-5Pa ,单极质谱分析中离子阱内真空度~6.4×10-8Pa ,CI D 实验中碰撞气体为氩气,氩气用漏阀引入离子阱至1.3×10-6Pa ,离子质量分离时脉冲强度为18dB ,CI D 实验离子激发脉冲强度为19.5dB .注射泵的流速为3μL /min .1.4结果与讨论1.4.1环糊精对托品烷的手性识别能力α-CD ,β-CD ,γ-CD 和消旋托品烷及α-托品烷摩尔比为1/1的溶液(由于得不到β-托品烷因此用消旋托品烷替代,质谱分析结果见图2,环糊精和托品烷通过包结、氢键、范德华力等作用而形成的非共价键复合物是手性识别的前提所在[10],从实验结果表明三种环糊精均可与托品烷形成复合物.为了衡量环糊精对托品烷的手性识别率,本文引入如下的公式,用R 来表示环糊精对托品烷的手性识别率[11]:R =([CD +A ]/[CD ]dl ([CD +A ]/[CD ]d=K dl K d [CD +A ]和[CD ]分别表示复合物的峰强度和环糊精的峰强度,K 表示环糊精对α-托品烷的非共价键合率,下标dl 和d 分别表示消旋和α-托品烷.各环糊精对托品烷的K 值和R 值见表1所示(为三次实验的平均值.由表中的K 值可知各环糊精与β-托品烷的配位作用都强于与α-托品烷的配位作用,不过由于α-CD ,β-CD 和γ-CD 的吡喃葡萄糖数目的不同,会导致各环糊精的键角与空间结构不同,从而影响其对托品烷的α,β型的匹配性,因此不同的环糊精会有不同的手性识别能力(体现为R 值各不相同,这符合尺寸/形状适合原则[12],三种环糊精中β-CD 对托品烷的手性识别能力较强.表1三种手性拆分剂与托品烷不同异构类型的K 和R 值Table 1Values of K and R for three types of cyclodextrin and enantiomers of tropine环糊精类型托品烷异构类型KRα-CD消旋3.231.17α-型2.77β-CD 消旋5.002.40α-型2.08γ-CD消旋5.561.28α-型4.351.4.2β-CD 和托品烷复合物的CID 实验对β-CD 和托品烷复合物进行CID 实验,结果见图3,由质谱图可看到有托品烷的加质子峰,没有环糊精的峰,这是因为托品烷中具有叔胺结构,这样托品烷的质子亲和势相对环糊精高,由此复合物上电荷也应该是带在托品烷分子上的.1.4.3CID 过程中的手性识别效应单极质谱中的手性区分效应是通过环糊精腔体和托品烷分子的手性中心的非共价键相互作用的匹配性实现的.通过单极质谱的筛选,发现β-CD 对手性托品烷分子的区分效应最强,这提示我们β-CD 同手性托品烷分子构象的不同会引起两种复合物的结构和稳定性存在差异.由于CID 实验中得不到环糊精的峰,所以无法用动力学的方法从二级质谱上的母离子和子离子的丰度比来进行e e 值的测定[13].两种复合物离子的质/荷比相同,两种离子的回旋路径相同,而且CID 过程中的碰撞气体的压力恒定,因此复合物离子信号的衰减程度直接与两种复合物的结构和稳定性存在差异相关.这里复合物离子信号的衰减程度,我们采用离子在两种激发能量条件下信号强度的比值来衡量,低能激发采用30dB 的激发能,高能激发采用18.5dB 的激发能.托品烷不同ee 值与复合物离子在两种激发状态的衰减程度的变化规律,如表2所示.表中数据表明e e 值和R ′值之间存在一表2不同ee 值托品烷的R ′值Table 2Values of R ′for different enan tiomeric excess of tropine ee 值dB 值3018.5R ′值a 12.6×1071.46×1071.780.751.40×1070.82×1071.700.51.62×1071.0×1071.620.251.59×1071.01×1071.5701.75×1071.20×1071.46aR ′代表分别在30dB 和18.5dB 时复合物离子强度比值. 1960化学学报Vol .62,2004图2环糊精和托品烷包合物及托品烷质谱图Figure2Mass spectra of cyclodextrin andtropine图3环糊精和托品烷二聚体复合物的CID质谱图Figure3CID Mass spectrum for the complex of tropine with cyclodextrin 定的对应关系,对应5个不同e e 值1,0.75,0.50,0.25,0的R′值分别是1.78,1.70,1.62,1.57,1.46,两者成线性关系,这一实验结果提示我们进一步深入研究其中具体的关系,从这个角度着手建立一个确定对映体含量的方法.2结论三种环糊精中β-CD对托品烷具有较强的手性区分能力,通过CID实验发现通过改变激发能量引起复合物离子强度衰减的程度和托品烷ee值呈现出线性对应关系,这种方法有望为手性化合物的质谱区分研究提供新的途径.1961No.19任士芳等:环糊精对托品烷手性识别的电喷雾傅立叶变换离子回旋共振质谱研究References1Fales,H.M.;Wright,G.W.J.A m.Chem.So c.1977,99, 2339.2Tao,W.A.;Zhan g,D.;Nikolaev,E.N.;Cooks,R.G.J.A m.Chem.Soc.2000,122,10598.3Yao,Z.P.;Wan,T.S.M.;Kwong,K.P.;Che,C.T.Anal.Chem.2000,72,5394.4Grigorean,G.;Ramirez,J.;Ahn,S.H.;Lebrilla,C.B.Anal.Chem.2000,72,4275.5Yao,Z.P.;Wan,T.S.M.;Kwong,K.P.;Che,C.T.Anal.Chem.2000,72,5383.6Lu,H.-J.;Guo,Y.-L.Anal.Chim.A cta2003,482,1.7Yu,C.-T.;Guo,Y.-L.A cta Chim.Sinica2001,59(4,615(in Chinese.(余天,郭寅龙,化学学报,2001,59(4,615.8He,P.;Guo,Y.-L.A nal.Lett.2003,36,493.9Armstrong,D.W.;Ward,T.;Armstrong,R.D.;Beesley,T.E.Science1986,232,1132.10Hinze,W.L.;Riehl,T.E.;Armstron g,D.W.;Demond,W.;Alak,A.;Ward,T.Anal.Chem.1985,57,237.11Lu,H.-J.;Yu,C.-T.;Guo,Y.-L.A cta Chim.Sinica2002, 60(6,882(in Chinese.(陆豪杰,余天,郭寅龙,化学学报,2002,60(6,882.12Eftink,M.R.;Andy,M.L.;Bysttom,K.J.A m.Chem.Soc.1998,111(17,6765.13Tao,W.A.;Clark,R.L.;Cooks,R.G.Anal.Chem.2002, 74,3783.(A0403037CHENG,B.1962化学学报Vol.62,2004。
两种β-环糊精对苯环壬酯手性识别的串联四极杆质谱研究
【 摘要 】 目的 研究 Ｂ环糊精和 ２ ３ ６三甲氧基一一 一 ， ，－ １环糊精对手 性药物苯环壬酯的立体选择性识别作用 。方法 ３
察结合性 ， 分析两种环糊精对手性分子苯环壬酯 的立体识别能力 。结果
显著 的立体选择性 相互作用 。
分别将苯环
壬酯 与两种 ｐ环糊精等体积混合形成包合物后直 接进 样 ， 一 采用 串联 四级杆 质谱法 ， 正离子检 测方式 下 ， 在 分析其 相对 丰度 ， 观
２ ２钲 ０１
２月
首 都 医 ｅ ｃ ｌＵｎ ｖ ｒｉｙ ｏ ｒ ａ ｆＣ ｐ ｔ ｄｉａ ｉｅ ｓｔ ａ
Ｆｅ ｂ． ２ ２ ０１
第３ ３卷 第 １ 期
Ｖｏ．３ Ｎｏ １ １ ３ ．
［ｏ： ０３６／． ｓ．０６ ７５２１．１０８ ｄｉ １．９９ｊｉｎ１０－ ９．０２０．１ ］ ｓ ７
Ｓｈｏ ｏ ａｉＭｅｉｎ ， ａ ｉ ｌ ｄｃｌ ｎ ｅ ｉ ， ｅ ｎ ００ ９， ｈｎ ） ｃｏｌｆＢ ｓ ｄ ｉｅ Ｃ ｐｔ ｉ ｉ ｒｔ Ｂ ｌ ｇ１０ ６ Ｃ ｉａ ｃ ｃ ａ Ｍｅ ａ Ｕ ｖ ｓｙ ｉ ｔ
【 ｂｔ ｃ】 Ｏ ｊｃｖ Ｔ ｖｓｇｔ ｔ ｔ ｅ ｅ ｃｖｙｒ ｏｎｉ ｆ３ ｙｌ ｅ ｒ ｒ ，，－ｉ —ｅ ｙ １ｃ ｌ ｅｔｎａ ｔ Ａ ｓ ａｔ ｒ ｂｅｔｅ ｏｉ ｅ ｉ ｅ ｈ ｓｒ ｓ ｅ ｉｔ ｅ ｇｉ ｎｏ － ｃ ｄｘ ｉ ｏ ２３ ６ ｒｏｍ ｔ ｌ３ ｙ ｏ ｘｉ ｓ ｈ ｉ ｎ ｔａ ｅ ｅ ｏ ｌ ｔｉ ｃ ｔ ｏ ｃ ｏ ｔｎ ｔ— ｈ 一一 ｃ ｄ ｒ ｅ
・基 础 研 究
・
两种 Ｂ环糊精对苯环壬酯手性 识别的串联 四极杆质谱研究 一
刘治岐 王呜刚ｈ 刘 颖 李宇航 薛 明
β-环糊精(苯基氨基甲酸酯)类手性固定相在多种模式下拆分能力的比较
β-环糊精（苯基氨基甲酸酯）类手性固定相在多种模式下拆分能力的比较β-环糊精（苯基氨基甲酸酯）类手性固定相在多种模式下拆分能力的比较摘要：手性分离技术在药物合成和医药领域中具有重要的应用价值。
目前，固相手性色谱作为一种高效的手性分离方法被广泛采用。
本文通过对比分析β-环糊精（苯基氨基甲酸酯）类手性固定相在不同模式下的拆分能力，探讨了其应用的优缺点和适用场景。
结果表明，β-环糊精（苯基氨基甲酸酯）类手性固定相在正相、反相、离子交换和亲和性模式下都具有一定的拆分能力，在实际应用中具有广泛的适用性。
1. 引言手性分离技术是对光学异构体进行分离和纯化的重要手段。
在药物合成和医药领域中，手性控制是一项关键技术，可以影响药物活性和副作用。
固相手性色谱是手性分离的一种常用方法，其中β-环糊精（苯基氨基甲酸酯）类固定相因其拆分能力强和稳定性好而备受研究者关注。
2. β-环糊精（苯基氨基甲酸酯）类手性固定相β-环糊精（苯基氨基甲酸酯）类是一种常见的手性固定相，可以通过共价键或非共价键的方法固定在色谱柱上。
它具有良好的热稳定性和溶剂稳定性，可以适用于广泛的分离条件。
3. 正相模式下的拆分能力比较正相模式是指流动相为极性溶剂，弱极性的固定相用来进行手性分离。
β-环糊精（苯基氨基甲酸酯）类手性固定相在正相模式下具有较强的手性选择性，能够成功分离出多种手性化合物。
4. 反相模式下的拆分能力比较反相模式是指流动相为非极性溶剂，极性的固定相用来进行手性分离。
β-环糊精（苯基氨基甲酸酯）类手性固定相在反相模式下也具有一定的手性选择性，可以分离出一些亲水性的手性化合物。
5. 离子交换模式下的拆分能力比较离子交换模式是指在手性固定相表面固定阳离子或阴离子，通过电荷间作用进行手性分离。
β-环糊精（苯基氨基甲酸酯）类手性固定相在离子交换模式下也具有一定的手性选择性。
6. 亲和性模式下的拆分能力比较亲和性模式是指通过特定相互作用来进行手性分离，例如手性配体和金属离子之间的配位作用。
什么叫手性药物_手性药物是什么
什么叫手性药物_手性药物是什么手性药物可能你连听都没听过，更不可能知道什么叫手性药物，那么你知道什么叫手性药物吗?下面是店铺为你整理的什么叫手性药物的相关内容，希望对你有用!手性药物的概念手性(Chirality)是自然界的本质属性之一。
作为生命活动重要基础的生物大分子，如蛋白质、多糖、核酸和酶等，几乎全是手性的，这些小分子在体内往往具有重要生理功能。
目前所用的药物多为低于50个原子组成的有机小分子，很大一部分也具有手性，他们的药理作用是通过与体内大分子之间严格手性匹配与分子识别实现的。
含手性因素的的化学药物的对映体在人体内的药理活性、代谢过程及毒性存在显著的差异。
当前手性药物的研究已成为国际新药研究的主要方向之一。
绝大多数的药物由手性分子构成，两种手性分子可能具有明显不同的生物活性。
药物分子必须与受体(起反应的物质)分子几何结构匹配，才能起到应有的药效，就如右手只能带右手套一样。
因此，往往两种异构体中仅有一种是有效的，另一种无效甚至有害。
手性药物的合成方法从天然产物中提取是获得手性药物的最基本方法之一但天然的原料是有限的不能够获得大量的低价药物。
外消旋体拆分法的化学拆分需要选择适当的溶剂，更为关键的是找出一个很合适的拆分剂是这是十分困难的。
对外消旋底物进行不对称水解拆分制备手性化合物缺点是必需先合成外消旋目标产物，拆分的最高收率不会超过50%。
酶催化手性药物合成与化学法相比，微生物酶转化法的立体选择性强，反应条件温和，操作简便，成本较低，污染少，且能完成一些在化学反应中难以进行的反应。
然而，有些生物催化剂价格较高，对底物的适用有一定的局限性。
具有高区域和立体选择性、反应条件温和、环境友好的特点。
化学合成的前三类方法都要使用化学计量的手性物质。
虽然在某些情况他们可以回收重新使用。
但试剂价格昂贵不宜使用于生产中等价格的大众化手性药物。
不对称催化法，它具有手性增殖、高对映选择性、经济，易于实现工收化的优点，是最有希望、最有前途的合成手性性药物的方法。
手性药物对映体的环糊精手性流动相_手性固定相HPLC法拆分
光学异构体药物具有不同的生理作用早已 为人们所熟知 ,例如震惊世界的沙立度胺致畸 事件 ,据研究认为完全由于其 ( S ) 2( - ) 异构体 所致 。目 前 医 药 生 产 中 , 手 性 药 物 已 超 过 50 % ,然而有近 85 %～90 %的手性药物仍以外 消旋体生产出售和使用 。因此建立高专属性 、 高灵敏度 、高分离度的对映体拆分和测定方法 , 对提高药物的活性 、减小副作用 ,深入研究药物 的作用机理等具有重要的理论和实际意义 。
由表 1 可见 ,3 个对映体药物均形成 1 ∶1 的环糊精手性包络物 ,在 8018 两对对映体中 , 对映体 (1) 和对映体 (2) 之间的包络常数是非常 一致的 ,因此表明在β2环糊精对 8018 对映体拆 分过程中 ,只有一个手性中心在起作用 ,而与另 一个手性中心无关 。 3 β2环糊精手性流动相 HPLC 法拆分 8018 , 8021 和 1113 对映体
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药学学报 Acta Pharmaceutica Sinica 1998 ,33 (2) ∶143～147
(A T3) ,99 % ,毒物药物研究所合成并提供 ; 硫 酸阿托品 ,B P ,美国 T &HS 公司 ; 氢溴酸东莨 菪碱 ,Merck 公司 ;去甲基安定 ,对照品 ,中国药 品生物制品检定所 ; 1 , 1’222联萘酚 , Sigma 公 司。
β2环糊精 ,分析纯 ,上海试剂采购供应站 , 经重蒸水 3 次重结晶 、P2O5 真空干燥提纯 。其 他试剂均为国产优级或色谱纯 ,实验用水为二 次石英亚沸蒸馏水 。
_环糊精类液相色谱固定相及其手性拆分应用研究进展
文章编号：1004-1656（2012）08-1169-07β-环糊精类液相色谱固定相及其手性拆分应用研究进展许志刚*，刘智敏，陆遥，郭围（昆明理工大学理学院，云南昆明650093）摘要：β-环糊精是以1，4-糖苷键首尾相连的环状低聚糖，具有手性识别功能，特别是衍生化的β-环糊精键合固定相，对手性化合物具有良好的拆分能力。
本文介绍了β-环糊精的结构和性质，综述了各种衍生化的β-环糊精液相色谱键合固定相及其在手性化合物拆分中的应用。
关键词：β-环糊精；高效液相色谱固定相；手性拆分；衍生化中图分类号：O657.7文献标识码：AResearch progress ofβ-cyclodextrin bonded stationaryphases and chiral separation in HPLCXU Zhi-gang*，LIU Zhi-min，LU Yao，GUO Wei（Faculty of Science，Kunming University of Science and Technology，Kunming650093，China）Abstract：β-Cyclodextrin was a cyclic oligosaccharide，which was connected end to end by1，4-glycosidic bond.It had the function of chiral recognition.Especially the derivativeβ-cyclodextrin bonded liquid chromatography stationary phases had good chiral sepa-ration ability to chiral compounds.In this paper，the structure and properties ofβ-cyclodextrin were introduced and all kinds of de-rivativeβ-cyclodextrins bonded liquid chromatography stationary phases and its application in chiral separation were summarized.Key words：β-cyclodextrin；high performance liquid chromatography stationary phase；chiral separation；derivatization环糊精（Cyclodextrin，CD）是淀粉在环糊精糖基转移酶作用下生成的一系列环状低聚糖的总称，通常含有6 12个D-吡喃葡萄糖单元，以1，4-糖苷键首尾相连，结构如图1所示。
β-环糊精衍生物的合成及手性固定相性能研究的开题报告
β-环糊精衍生物的合成及手性固定相性能研究的开题报告一、研究背景随着现代化科技的发展和人们环保意识的提升，环境污染问题日益严重。
其中，有机化学领域所涵盖的化学物质、化学反应、化学催化、化学分离等方面的问题日益引起人们的关注。
而在有机化学领域中，手性合成、手性固定和手性识别成为了热点研究方向之一。
因此，研究手性有机化合物的合成、分离和固定具有重要的理论意义和实践价值。
β-环糊精是一种重要的手性有机物，具有能力固定小分子的特性，因而在化学分离、药物制剂、生物医学等领域中具有广泛应用。
此外，通过β-环糊精衍生物的合成和修饰，可以得到更多种类的手性固定相，如液相色谱、毛细管电泳和手性立体感应器等。
二、研究目的和内容本文将研究β-环糊精衍生物的合成及手性固定相性能的研究，主要包括以下几个方面：1. β-环糊精衍生物的合成方法研究；2. β-环糊精衍生物的手性固定相性能研究；3. β-环糊精衍生物在药物制剂、生物医学等领域的应用研究。
三、研究方法和步骤1. β-环糊精衍生物的合成方法研究本文将采用化学合成的方法，通过改变β-环糊精分子中的取代基或改变其结构，来合成不同结构的β-环糊精衍生物。
主要步骤包括：（1）选择适宜的取代基，进行反应前处理；（2）按照反应方程式，进行化学反应；（3）通过NMR、IR等分析手段分析反应产物。
2. β-环糊精衍生物的手性固定相性能研究本文将通过手性识别实验、色谱技术、热重分析等手段来分析β-环糊精衍生物的手性固定相性能。
3. β-环糊精衍生物在药物制剂、生物医学等领域的应用研究本文将通过文献调查、实验研究等方法，对β-环糊精衍生物在药物制剂、生物医学等领域的应用进行探究。
四、研究意义1. 通过合成不同结构的β-环糊精衍生物，增加了手性固定剂的种类，拓宽了其应用范围；2. 深入研究β-环糊精衍生物的手性固定相性能，为手性化学理论的研究提供实验基础和理论依据；3. 探究β-环糊精衍生物在药物制剂、生物医学等领域的应用，为开发新型药物和生物功能材料提供参考和借鉴。
三重四极杆气质联用法在农药残留检测中的研究进展
随着人们对食品中农药残留的关 注度越来越高，就要不断提高农药残 留的检测精度，避免农药残留超标的 食品流入市场，为人们的身体健康提 供可靠保障。通过将三重四极杆气质联 用法运用于农药残留的检测工作中，更 高效、更准确，有利于提升检测质量和 精度，促进农药残留检测工作水平的不 断提高，进而保障人们的食品安全。
1 气质联用法及其原理
1.1 气质联用法
气质联用法是将气相色谱和质谱 通过接口进行有效的连接，就能将组 分复杂的样品进行充分的分离形成单 组分，再对单组分进行质谱检测。气 质联用法综合了质谱法和色谱法的检 测优点，进而大大提高了其检测精度， 能够被广泛地应用于各种农药残留的 检测工作中。 1.2 气质联用法测定原理
2.3.1 碰撞电压的优化 在采用三重四极杆气质联用法检 测样品的农药残留时，通常要选择 m/ z 大、信号相应的强的离子作为前体离 子，而将前体离子裂解后生成的特征 性碎片作为产物离子，也就是说确保 第三个四级杆能够通过稳态离子。在
实际的操作过程中，可以通过全扫描 模式和碎片离子扫描模式明确样品组 分中的前体离子和特征产物离子。在 此基础上，对前体离子生成产物离子 过程中所必需的碰撞气的碰撞电压进 行相应的优化选择，进而确保特征离 子的顺利生成，从而在一定程度上提 高检测结果的精度。
关键词：三重四极杆气质联用法；农药残留；检测
在农药残留检测工作中的对象往 往是微量或超微量的目标物质，这就 对检测方法的精度提出了非常高的要 求。质谱法能够对食品中的农药残留 进行科学合理的定性分析，但是无法 对复杂的有机化合物进行分析，而色 谱法则能对有机化合物进行定量分析， 通过将两者进行有机结合用于农药残 留的检测工作中，能够获得高精度的 检测数据，进而为农药残留的有效控 制提供数据支持。
衍生化环糊精键合固定相色谱保留和手性识别机理的研究_
Vol.22高等学校化学学报 No.11 2001年11月 C HEM IC AL JOURN AL O F CHINE SE UN IVE RSITIES 1838～1842 衍生化环糊精键合固定相色谱保留和手性识别机理的研究(Ⅱ)黄君珉 陈 慧 高如瑜 王琴孙(南开大学元素有机化学研究所,南开大学元素有机化学国家重点实验室,天津300071)摘要 合成了苯基氨基甲酸酯衍生化U-环糊精键合固定相CSP1和CSP2,在正相色谱条件下,一系列T-氨基膦酸酯化合物首次在这类衍生化U-环糊精固定相上实现了手性拆分.探索运用定量结构-对映异构体选择性保留关系的方法,将对映异构体的色谱保留和溶质分子描述参数进行相关性联系建立定量方程,对比研究了该类苯基氨基甲酸酯衍生化U-环糊精键合固定相上可能的液相色谱保留和手性识别机理.关键词 高效液相色谱;环糊精类固定相;有机磷化合物;手性识别机理;定量结构-对映异构体保留关系中图分类号 O627 文献标识码 A 文章编号 0251-0790(2001)11-1838-05近年来,手性生物活性物质(包括手性医药和农药)的拆分倍受关注[1,2].Cramer[3]首先发现环糊精对光学异构体具有良好的手性识别作用.目前,在色谱手性分离研究中,发展最快、应用面最广的手性固定相(CSP)是各种类型的环糊精衍生物[4～10].在过去的十几年中,用高效液相色谱分离光学异构体是这一领域最活跃的部分.也有研究者试图发展一些基于分析物结构来进行手性拆分预示的经验规则[11～13].对手性识别更深入的理解,对理解手性药物的药理、药物设计和生命化学中的立体化学问题等都具有重要意义[14].通常,色谱保留数据和溶质结构之间的关系归属于超热力学模型.这种方法的一般表达式为线性自由能关系,尽管它并不是热力学的必然结果,但其存在说明在相关量之间存在客观的联系[15].将QSRR应用于色谱手性分离研究即是定量结构-对映异构体选择性保留关系(Q SERR).QSERR方法最先由Norinder等[13]在1991年的报道中提出,随后,Julián-Ortiz[16～21]在该领域开拓性的研究推动了Q SERR方法的迅速发展,近几年大型计算机化学工作站的出现和各种统计软件的完善将使QSERR方法的研究和应用日趋广泛和深入[5,22].本文合成了苯基氨基甲酸酯衍生化U-环糊精键合固定相CSP1和CSP2,在正相色谱条件下,一系列T-氨基膦酸酯化合物首次在这类衍生化U-环糊精固定相上进行了手性拆分.运用Silicon Graphics工作站计算了其9个分子描述参数,探索运用定量结构-对映异构体选择性保留关系的方法,将对映异构体的色谱保留和溶质分子描述参数通过因子分析和多元线性回归方法选择其中4个参数进行相关性联系建立定量方程,对比研究了该类苯基氨基甲酸酯衍生化U-环糊精键合固定相上可能的色谱保留和手性识别机理.1 实验部分1.1 试剂、仪器及色谱条件用于流动相的试剂:正己烷和异丙醇,分析纯,重蒸,0.45μm膜过滤,使用前脱气处理.用于手性固定相试剂:苯基异氰酸酯(分析纯),用前经减压蒸馏纯化处理(b.p.162～163℃); U-环糊精,分析纯,在蒸馏水中多次重结晶精制,用前于110℃真空(P2O5)干燥12h;3-异氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷采用3-氨基丙基三乙氧基硅烷(Fluka,Switzerland)按文献[23]方法合成;5μm球形硅胶(Kromasil,Swede),用前于140℃真空干燥12h;吡啶(分析纯),用KO H干燥,用前从Ca H2中回流6h后蒸馏提取;其它试剂和溶剂为分析纯或色谱纯,干燥与纯化处理按常规方法进行.收稿日期:2000-09-04.基金项目:国家教育部高等学校骨干教师基金(批准号:教技司0065)资助.联系人简介:黄君珉(1971年出生),男,博士,讲师,从事有机化学研究.E-mail:jmh uang@publ ic.tp SSI Series Ⅳ型高效液相色谱仪,SSI Model 506型多波长扫描紫外检测器(美国科学系统公司),Anastar 色谱工作站(美国科学系统公司).色谱检测波长:多波长扫描200～300nm;柱温:25℃;流速:1m L /min;进样量:20μL;样品用异丙醇溶解,用流动相稀释至大约1mg /m L;流动相组成:18%异丙醇+82%正己烷(体积分数).1.2 数据处理系统硬件设备:SGI(Silicon&Graphic,美国)公司Challenge DM 服务器(双CPU,R4400,150M Hz),Indy 计算机图形工作站(CPU,R4400,133M Hz),24位图形显示驱动,17"1280×1024显示器(显示终端类型GLX ),PC Pentium Ⅲ计算机.系统软件:SGI 公司的基于UN IX 标准的IRIX 操作系统.应用软件:Tripos 公司的计算机辅助药物分子设计软件Sybyl 6.22.1.3 溶质的分子描述参数分子结构和构象在Sybyl 6.22(Silicon Graphics )上搜索.运用MOPAC 6.00对分子几何结构进行优化;溶质分子描述参数:Ang le (原子N —C *—P 之间平面角),Loc D (局部分子偶极参数),C harge (手性碳上的电荷),DIP(分子总体偶极矩),HOMO,LUMO,MW (分子量),CM R(分子摩尔折射率),TE(分子总能量)在Silicon Graphics 工作站上计算得到;Loc D 为和手性中心直接相连的带最大正电荷与其它带最大负电荷两原子之间的距离;lg P (手性碳上取代基的疏水性参数)取自文献[24].1.4 苯基氨基甲酸酯部分衍生化β-环糊精硅胶键合相CSP1的合成将 5.00mmol 经处理的U -CD(5.68g )和60m L 无水吡啶加入到100m L 反应瓶中,在氩气保护下搅拌溶解后,于冰盐浴中慢慢滴加5.00mmol (1.24g )3-异氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷,自然升至室温继续搅拌2h ,再升至80℃直到FTIR 检测2200～2300cm -1(—N C O )吸收消失以及1700cm -1(—C O )吸收出现后,降至室温,滴加65.00mmol 苯基异氰酸酯(7.74g ),继续反应2h 后,升到90℃过夜至FTIR 检测异氰酸酯基团吸收消失,加入经处理的硅胶 5.4762g ,回流24h.冷却后用0.45μm 膜过滤,经吡啶、甲醇充分洗涤,于110℃真空干燥过夜,精确称重 6.5394g ,硅胶上衍生化U -CD 键合量为67.3μmol /g .制得的固定相用匀浆法填入250mm ×4.6mm 不锈钢柱中.1.5 苯基氨基甲酸酯全衍生化β-环糊精硅胶键合相CSP2的合成将 5.00mmol 经处理的U -CD(5.68g )和60m L 无水吡啶加入到100m L 反应瓶中,在氩气保护下搅拌溶解后,冰盐浴中慢慢滴加 5.00mmol(1.24g)3-异氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷,自然升至室温继续搅拌2h ,随后升至80℃,直到FTIR 检测2200～2300cm -1(_N C O )吸收消失以及1700cm -1(_C O )吸收出现后,降至室温,再滴加110.00mm ol 苯基异氰酸酯(13.10g ),继续反应2h 后,回流反应至FTIR 检测异氰酸酯基团吸收消失,加入经处理的硅胶 5.4628g ,回流24h.冷却后用0.45μm 膜过滤,用吡啶、甲醇充分洗涤,于110℃真空干燥过夜,精确称重6.7304g,硅胶上衍生化U -CD 键合量为62.4μm ol /g .制得的固定相用匀浆法填入250mm × 4.6m m 不锈钢柱中.P (EtO )2O CHN H *SO O○CH 3Scheme 1 Structures of the compounds 1_9R =p -ClC 6H 4(1),p -NO 2C 6H 4(2),p -C H 3C 6H 4(3),m -NO 2C 6H 4(4),m -ClC 6H 4(5),o -NO 2C 6H 4(6),o -CH 3C 6H 4(7),C H 2C H 3(8),C H (C H 3)2(9).2 结果与讨论U -环糊精的D -(+)-吡喃葡萄糖单元以T -1,4位相连,其中6-位为伯羟基,化学反应活性最好;2-和3-位为仲羟基,2-位羟基位于环糊精大环外侧,3-位羟基位于环糊精大环内侧,由于位阻的影响,2-位羟基的化学反应活性比3-位高得多.在制备CSP1和CSP2的过程中,通过控制投料比和反应温度可以得到不同衍生化环糊精的硅胶键合固定相,反应过程由FTIR 光谱进行监测.N -对甲苯磺酰基-T -氨基膦酸酯系列化合物的结构如Scheme 1所示,在上述色谱条件下,测得的该系列各化合物对映异构体的容量因子k ’值见表1,各化合物的分子描述参数计算结果见表 2.用因子分析法对表2中各参数进行分析,并对因子载荷阵进行方差最大正交旋转后得到表3的结果.从表3可见,因子1、因子2和因子3分别占总方差的1839N o.11黄君珉等:衍生化环糊精键合固定相色谱保留和手性识别机理的研究(Ⅱ) 45.30%,26.15%和20.19%,这3个因子可以解释总方差的91.64%.因此,这10个参数可用3个因子来表示而不会引起明显的信息丢失;Angle,TE,MW 和CM R 在因子1上有较大的贡献,HOMO,lg P 和LUM O 在因子2上有较大贡献,Loc D 和DIP 在因子3上有较大贡献.Table 1 Values of the capacity factor k ’and αon the CSP1and CSP2Compd.C SP1k 1’k 2’T CS P2k 1’k 2’T 1 1.651 1.895 1.148 6.422 6.422 1.00023.432 3.991 1.14011.35411.811 1.0403 3.567 3.906 1.09510.23810.238 1.0004 3.573 3.925 1.09911.22411.983 1.06851.3791.5771.1225.5035.6091.019Compd.CS P1k 1’k 2’T CSP2k 1’k 2’T 6 4.614 5.092 1.10414.68314.683 1.0007 3.331 3.750 1.12612.07812.078 1.0008 1.890 1.890 1.000 4.439 4.585 1.03391.2941.2941.0003.1653.4491.094Tabl e 2 Val ues of the sol utes descriptor parameters Compd.Angle Loc D Charge DIP lg P HOM O LUM O M W CM R TE 1109.6173 3.5976-0.5581 6.417 2.59-9.7752-0.8256431.87011.210-5.12602109.6375 3.6004-0.5663 4.600 1.60-10.1661- 1.9434442.42311.33-5.89603109.6928 3.6000-0.55627.667 2.44-9.6151-0.6955411.45211.18-4.92204109.6744 3.5976-0.5545 6.936 1.60-10.1329- 1.7510442.42311.33-5.59605109.5985 3.5984-0.5556 6.889 2.59-9.8475-0.7876431.87011.21-5.12606112.4723 3.5902-0.55799.105 1.60-10.0871- 1.6558442.42311.33-5.59507112.7203 3.5595-0.55298.003 1.86-9.7316-0.7710411.45211.18-4.92108105.6920 3.5856-0.58087.585 1.43-10.1742-0.7535349.3819.13-4.25509104.09373.5854-0.56867.5461.43-10.1746-0.7723363.4089.60-4.4100Tabl e 3 Results of f actor analysis Factor 123Angle 0.90480.18000.2704Loc D 0.09920.04821-0.8793Charge 0.80350.46100.1467DIP -0.04790.08480.8206HOM O 0.25680.92180.1778LUM O-0.60400.72230.3252 Factor 123 l g P 0.22790.9212-0.2678 T E -0.88300.26530.3827 MW 0.94320.0678-0.3049 CM R 0.94940.2559-0.1687 Eig env alues 4.5299 2.6150 2.0192 Total variance(%)45.3026.1520.19 在CSP 1上,结合对各化合物分子描述参数进行因子分析的结果,用多元线性回归法选取Angle ,lg P ,Loc D 和HOM O 作为影响溶质分子色谱保留的主要参数,得到了QSERR 方程(表4).Tabl e 4 Summary of the equat ions obtained f rom the mul tiple regression analysis *N =9R =99.66,p = 1.4×10-4,F =145.44s =0.05621,f =-87.5234 F irst eluting peak B t P R =99.67,p = 1.3×10-4,F =152.43s =0.05738,f =-91.5885 Second eluting peakB t P f 10.136116.63797.6×10-50.152518.2517 5.3×10-5f 2-1.7360-15.5475 1.0×10-4-1.6485-14.4627 1.3×10-4f 328.908612.3624 2.46×10-429.122912.2001 2.6×10-4f 4 2.701511.01493.86×10-42.557110.21375.2×10-4 *General equation :lg k ’=f +f 1(Angle)+f 2(lg P )+f 3(Loc D )+f 4(HOM O).R :correlation coefficient;p :s ignificant le v el ;F :Fisch er test ;s :s tandard error of the estimate ;t :t -test .图1(A)是由方程得到的计算值和实验值的相关图,计算值和实验值基本一致,表明统计拟合所得方程可靠.QSERR 模型中,每个分子描述参数分别表征溶质分子同色谱体系的某种相互作用.An-gle 表示固定相的结构对溶质分子构象的要求[18],通过回归分析发现Angle 和CM R 有很大相关性(R=85.2%),CM R 可表示分子参与色散力的能力[15],因此,Ang le 项包含一定色散力的信息,该参数具有二元性[19],既表示由于构象的适应程度溶质分子受到来自CSP 手性中心的排斥力,也表示溶质分子参与色散力的能力.lg P 表示手性碳上取代基的疏水性,在环糊精类固定相中,该参数的符号与溶质同环糊精空腔形成包结物的可能性相联系;Loc D 可看作分子一定区域局部偶极相互作用.HOMO 表示溶质分子和固定相之间的电荷传递作用.该模型中,分子描述参数的显著性水平体现其与色谱保留1840 高等学校化学学报V ol.22Fig .1 Relationsh ip between the calculated and experimental values on C SP1(A )and C SP2(B )的相关性程度[17],参数的系数体现相应作用力的大小[21,25].因此,比较同一CSP 上对映异构体先后流出峰的QSERR 模型,对于相同分子描述参数,其系数的差别表示该参数体现的作用力对对映异构体色谱保留的贡献不同,具有手性识别作用[5,17～22].Q SERR 模型可对色谱保留和手性识别机理提供合理解释.从QSERR 方程可发现与保留值相关性最显著的一项为Angle,这表明来自固定相手性环境对溶质分子的排斥力以及色散力对色谱保留影响很大,与CSP1的结构特征较吻合.受环糊精手性环境影响,其规则排列的众多衍生化基团会产生对溶质分子构象的要求,表现为对不同构象的溶质分子有不同的排斥力,而衍生化基团中的苯基可和溶质分子的取代苯基产生较强的色散力.lg P 与保留值相关性较为显著,随着溶质分子疏水性增大,该化合物保留值减小,表明溶质的疏水性部分主要同流动相作用,未进入环糊精的空腔.Loc D 对保留值的显著性表明,在溶质和手性固定相之间有局部偶极-偶极相互作用,HOM O 项对保留值的显著性表示在溶质和固定相之间有氢键和(或)c -c 相互作用.对映异构体先后流出峰的QSERR 模型中,相同分子描述参数系数的不同体现了一对对映体同固定相之间该参数反映的作用力强弱不同[21].保留长时间的异构体相对于保留短时间异构体,QSERR 模型显示其Angle 项系数增加12%,可认为固定相对一对对映体有不同的构象排斥力以及色散力;HOM O 和lg P 项系数的差别较大,分别表示电子传递反应、疏水作用对手性识别的贡献. 用QSERR 方法进一步研究该系列化合物在CSP2上的保留和手性识别机理,结合对各化合物分子描述参数的因子分析和多元线性回归法得到相应的QSERR 方程(表5).Tabl e 5 Summary of the equat ions obtained f rom the mul tiple regression analysis *N =9R =99.54,p = 2.5×10-4,F =108.20s =0.0704,f =-78.1695 F irst eluting peak B t P R =99.30,p = 5.80×10-4,F =70.309s =0.0846,f =-78.4971 Second eluting peak B t P F 10.180517.6090 6.1×10-50.174914.1928 1.430×10-4F 2-1.1413-8.1619 1.227×10-3-1.1541- 6.8636 2.360×10-3F 322.19317.5786 1.626×10-322.3469 6.3458 3.159×10-2F 4 1.7055 5.55285.147×10-31.66094.49681.085×10-2 *See th e note in Table 4.相关系数R >99%.图1(B )是通过方程得到的计算值和实验值之间的相关图,它们基本一致,表明统计拟合所得方程可靠.考察CSP 2上得到的QSERR 模型,发现同CSP 1上很相似,都选取相同的分子描述参数和溶质分子的保留值相关联,表明溶质分子在CSP 1和CSP 2上有相似的色谱保留行为,因为CSP 1和CSP 2环糊精衍生化基团相同,数目不同,因此溶质分子同固定相作用时力的类型可能相同,但大小有差别,各相同分子描述参数系数的差别反映了这一特点.从实验结果发现,该系列化合物在CSP 2上的手性分离情况和CSP 1相差较大,因此,溶质分子在CSP 2上手性识别机理和CSP 1可能有差异.通过QSERR 模型发现,在CSP 2上,HOM O 项系数差别较大,主要是电荷传递作用对手性识别有贡献.Angle 项代表的作用力对手性识别有负的贡献,因此该系列化合物在CSP 2上的对映体选择性比在CSP1上小得多.在CSP1上得不到手性分离的化合物8,9,而在CSP2上却得到一定的手性拆分,可能也是这一原因所致.1841N o.11黄君珉等:衍生化环糊精键合固定相色谱保留和手性识别机理的研究(Ⅱ) 参 考 文 献 1 Borman S..Chem.Eng.New s [J],1992,70(10):4_6 2 Stinson S. 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A.G .et al ..J .Chromatogr.[J],1992,609:69_81 21 Booth T .D .,Azz aoui K .,W ain er I .W ..Anal .Chem .[J ],1997,69(19):3879_3883 22 Ch en H .,Lu X.Y.,Gao R.Y.et al ..Chin.J .Ch em.[J],2000,18(2):194—197 23 Eckert H .,Forster B..Angew.Ch em.In t.Ed.Engl.[J ],1987,26(9):894—895 24 Yang H.Z .,Nishimura M.,Nishimura K.et al ..Pest.Biochem.Physiol .[J ],1987,29:217—232 25 Azzaoui K.,M orin A.L..Ch romatographia [J],1996,42(7/8):389—395Investigation of Retention and C hiral Recognition Mechanism of theDerivative β-Cyclodextrin Bonded S tationary Phase (Ⅱ)HU AN G Jun -Min *,CHEN Hui ,GAO Ru -Yu ,W ANG Qin -Sun(Institute of Elemento -Organic Chemistry ,N ational Laborator y of Elemento -Organic Chemistry ,N ankai Universit y ,T ianjin 300071,China )Abstract The phenyl carbamate deriv ative U-cyclodex trin bonded phase CSP 1and CSP 2w ere prepared by the reaction of pheny l isocy anate.In normal phase condition,the enantiomers of a series of T -aminophosphonates hav e been separated o n CSP1and CSP2by HPLC .In order to com pare the different ch romatog raphic property betw een the tw o CSPs ,four m olecular describing parameters reflecting the pro p-erties of the solutes w ere chosen to correlate against the ex perimental logarithim v alue of the capacity factor to form the quantitativ e structure-enantioselectiv e retention relatio nships(QSERRs)by the multivariable regression analysis and the factor analysis method.Through the QSERRs,the retention and enantioselec-tivity mechanism w ere ex amined .Keywords HPLC;Cyclodex trin bo nded phase;T -Aminophosphonate;Chiral recog nitio n mechanism;Quantitative structure-enantioselective retention relatio nship(Ed.:R,J,L)1842 高等学校化学学报V ol.22。
基于环糊精本征识别能力的手性色谱介质点击制备及应用
２０２０年１１月Ｖｏｌ．３８Ｎｏ．１１Ｎｏｖｅｍｂｅｒ２０２０ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ１２７０ １２８０研究论文ＤＯＩ：１０．３７２４／ＳＰ．Ｊ．１１２３．２０２０．０２０１１收稿日期：２０２０⁃０２⁃１８∗通讯联系人．Ｅ⁃ｍａｉｌ：ｗａｎｇｙｏｎｇｔｊｕ＠ｔｊｕ．ｅｄｕ．ｃｎ．基金项目：国家自然科学基金（２１９２２４０９，２１９７６１３１，２１５７５１００）；天津应用基础与先进技术研究计划（１８ＪＣＺＤＪＣ３７５００，１７ＪＣＹＢＪＣ２０５００）．Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎｉｔｅｍ：ＮａｔｉｏｎａｌＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＦｏｕｎｄａｔｉｏｎｏｆＣｈｉｎａ（Ｎｏｓ．２１９２２４０９，２１９７６１３１，２１５７５１００）；ＴｉａｎｊｉｎＲｅｓｅａｒｃｈＰｒｏ⁃ｇｒａｍｏｆＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎＦｏｕｎｄａｔｉｏｎａｎｄＡｄｖａｎｃｅｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（Ｎｏｓ．１８ＪＣＺＤＪＣ３７５００，１７ＪＣＹＢＪＣ２０５００）．基于环糊精本征识别能力的手性色谱介质点击制备及应用陈㊀明，㊀靳晓宁，㊀马骁飞，㊀王㊀勇∗（天津大学理学院，天津３００３５０）摘要：目前环糊精（ＣＤ）手性固定相（ＣＳＰ）的研究大多集中于对ＣＤ或桥联臂进行功能衍生引入更多作用位点以提升手性拆分能力，鲜有能够反映天然ＣＤ本征识别能力的ＣＳＰ的研究报道，该文通过 巯基⁃烯 点击化学反应合成了结构明确可控的单（６⁃巯基⁃６⁃去氧）⁃β⁃环糊精手性固定相（ＣＳＰ１），其最大限度地保留了天然ＣＤ的本征结构，且桥联臂无识别作用位点，固体核磁共振（１３ＣＳＳＮＭＲ）和红外光谱（ＦＴＩＲ）的表征结果证明了ＣＳＰ１的成功制备，元素分析结果表明，与双键功能化硅胶相比，ＣＳＰ１的Ｃ㊁Ｈ㊁Ｎ的百分含量均得到了提高，计算得出ＣＳＰ１的表面ＣＤ固载量为０ ８２μｍｏｌ／ｍ２㊂采用高效液相色谱反相模式对５０多种手性对映体包括异口恶唑啉㊁手性交酯㊁手性酮㊁黄烷酮以及丹磺酰氨基酸等进行了手性拆分，充分考察了天然ＣＤ的本征手性识别能力，结果表明ＣＤ的本征识别能力比较有利于异口恶唑啉类样品中含有两个疏水苯环基团Ｐｈ⁃Ｐｈ类样品的分离，对于其他几类样品仅利于部分样品的分离㊂同时与前期制备的功能三唑桥联ＣＤ⁃ＣＳＰ及咪唑嗡桥联ＣＤ⁃ＣＳＰ在同一色谱条件下进行了结果比对，结果证明样品的分离过程除了与手性介质的结构有关外，还与样品分子的结构有很大关系，对桥联臂进行功能改性可提升对部分对映体的选择性，但同时会小幅损失ＣＤ的本征手性识别能力㊂对于环糊精本征识别能力易于分离的样品，在设计手性介质时，其桥联臂不需要任何官能团，这为ＣＤ固定相结构的设计提供了有益参考㊂关键词：环糊精；点击化学；高效液相色谱；手性识别中图分类号：Ｏ６５８㊀㊀㊀文献标识码：Ａ㊀㊀㊀文章编号：１０００⁃８７１３（２０２０）１１⁃１２７０⁃１１ＣｌｉｃｋｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｃｈｉｒａｌｓｔａｔｉｏｎａｒｙｐｈａｓｅｂａｓｅｄｏｎｉｎｔｒｉｎｓｉｃｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎａｂｉｌｉｔｙｏｆｃｙｃｌｏｄｅｘｔｒｉｎＣＨＥＮＭｉｎｇ，ＪＩＮＸｉａｏｎｉｎｇ，ＭＡＸｉａｏｆｅｉ，ＷＡＮＧＹｏｎｇ∗（ＳｃｈｏｏｌｏｆＳｃｉｅｎｃｅ，ＴｉａｎｊｉｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｔｉａｎｊｉｎ３００３５０，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｍｏｓｔｏｆｔｈｅｓｔｕｄｉｅｓｏｎｃｙｃｌｏｄｅｘｔｒｉｎ（ＣＤ）⁃ｂａｓｅｄｃｈｉｒａｌｓｔａｔｉｏｎａｒｙｐｈａｓｅ（ＣＳＰ）ｈａｖｅｆｏｃｕｓｅｄｏｎｔｈｅｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｄｅｒｉｖａｔｉｚａｔｉｏｎｏｆＣＤｏｒｔｈｅｂｒｉｄｇｉｎｇａｒｍｓｔｏｉｎｔｒｏｄｕｃｅｍｏｒｅｉｎｔｅｒａｃ⁃ｔｉｏｎｓｉｔｅｓａｎｄｔｈｕｓｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｃｈｉｒａｌｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎａｂｉｌｉｔｙ．Ａｔｐｒｅｓｅｎｔ，ｔｈｅｒｅａｒｅｏｎｌｙａｆｅｗｒｅｐｏｒｔｓｏｎＣＳＰｔｈａｔｃａｎｒｅｆｌｅｃｔｔｈｅｉｎｔｒｉｎｓｉｃｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎａｂｉｌｉｔｙｏｆｎａｔｕｒａｌＣＤ．Ｉｎｔｈｉｓｓｔｕｄｙ，ａｍｏｎｏ（６⁃ｍｅｒｃａｐｔｏ⁃６⁃ｄｅｏｘｙ）⁃β⁃ＣＤＣＳＰ（ＣＳＰ１）ｗｉｔｈａｃｌｅａｒａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｌａｂｌｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｗａｓｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｄｂｙｔｈｅ ｔｈｉｏｌ⁃ｅｎｅ ｃｌｉｃｋｒｅａｃｔｉｏｎ．ＣＳＰ１ｒｅｔａｉｎｅｄｔｈｅｉｎｔｒｉｎｓｉｃｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｎａｔｕｒａｌＣＤｔｏｔｈｅｍａｘｉｍｕｍｅｘｔｅｎｔ，ａｎｄｔｈｅｂｒｉｄｇｅａｒｍｈａｄｎｏｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎｓｉｔｅ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｏｆ１３Ｃｓｏｌｉｄ⁃ｓｔａｔｅｎｕｃｌｅａｒｍａｇｎｅｔｉｃｒｅｓｏｎａｎｃｅ（ＳＳＮＭＲ）ａｎｄＦｏｕｒｉｅｒｔｒａｎｓｆｏｒｍｉｎｆｒａｒｅｄ（ＦＴＩＲ）ａｎａｌｙｓｅｓｃｏｎ⁃ｆｉｒｍｅｄｔｈｅｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｏｆＣＳＰ１．Ｅｌｅｍｅｎｔａｌａｎａｌｙｓｉｓｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｄｏｕｂｌｅ⁃ｂｏｎｄｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｉｚｅｄｓｉｌｉｃａ，ｔｈｅｐｅｒｃｅｎｔａｇｅｓｏｆＣ，Ｈ，ａｎｄＮｉｎＣＳＰ１ｉｎｃｒｅａｓｅｄ，ａｎｄｔｈｅｃａｌｃｕｌａｔｅｄＣＤｌｏａｄｉｎｇｏｆＣＳＰ１ｗａｓ０ ８２μｍｏｌ／ｍ２．Ｒｅｖｅｒｓｅｄ⁃ｐｈａｓｅｈｉｇｈｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｌｉｑｕｉｄｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙｗａｓｐｅｒｆｏｒｍｅｄｆｏｒｔｈｅｃｈｉｒａｌｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎｏｆｍｏｒｅｔｈａｎ５０ｃｈｉｒａｌｅｎａｎｔｉｏｍｅｒｓ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇｉｓｏｘａｚｏｌｉｎｅ，ｃｈｉｒａｌｌａｃｔｉｄｅ，ｃｈｉｒａｌｋｅｔｏｎｅ，ｆｌａｖｏｎｅ，ａｎｄｄａｎｓｙｌａｍｉｎｏａｃｉｄ．Ｔｈｉｓｆｕｌｌｙ㊀第１１期陈㊀明，等：基于环糊精本征识别能力的手性色谱介质点击制备及应用ｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅｄｔｈｅｉｎｔｒｉｎｓｉｃｃｈｉｒａｌｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎａｂｉｌｉｔｙｏｆｎａｔｕｒａｌＣＤ，ａｎｄｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｉｎｔｒｉｎｓｉｃｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎａｂｉｌｉｔｙｏｆｃｙｃｌｏｄｅｘｔｒｉｎｗａｓｍｏｒｅｃｏｎｄｕｃｉｖｅｔｏｔｈｅｓｅｐａｒａｔｉｏｎｏｆＰｈ⁃Ｐｈｓａｍｐｌｅｓｃｏｎｔａｉｎｉｎｇｔｗｏｈｙｄｒｏｐｈｏｂｉｃｂｅｎｚｅｎｅｒｉｎｇｇｒｏｕｐｓｉｎｔｈｅｉｓｏｘａｚｏｌｉｎｅｓａｍｐｌｅｓ．ＦｏｒｔｈｅＰｈ⁃ＰｙａｎｄＰｈ⁃ＯＰｒｓａｍｐｌｅｓ，ｔｈｅｓｅｐａｒａｔｉｏｎｅｆｆｅｃｔｗａｓｎｏｔｓａｔｉｓｆａｃｔｏｒｙ．ＴｈｅｓｅｐａｒａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｆｏｒｔｈｅＰｈ⁃Ｐｙｓａｍｐｌｅｓｗｅｒｅｎｏｔｉｄｅａｌｂｅｃａｕｓｅｔｈｅｏｕｔｅｒｈｙｄｒｏｘｙｌｇｒｏｕｐｏｆｃｙｃｌｏｄｅｘｔｒｉｎｃｏｕｌｄｆｏｒｍａｈｙｄｒｏｇｅｎｂｏｎｄｗｉｔｈｔｈｅｐｙｒｉｄｉｎｅｎｉｔｒｏｇｅｎ，ｔｈｕｓｈｉｎｄｅｒｉｎｇｔｈｅｉｎｃｌｕｓｉｏｎａｎｄｔｈｅｓｅｐａｒａ⁃ｔｉｏｎｅｆｆｅｃｔ．Ｔｈｉｓｅｖｅｎｔｕａｌｌｙｌｅｄｔｏｐｏｏｒｓｅｐａｒａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｅｎａｎｔｉｏｍｅｒｓ．ＷｈｉｌｅｔｈｅｐｙｒｒｏｌｉｄｏｎｅｇｒｏｕｐｉｎｔｈｅＰｈ⁃ＯＰｒｓａｍｐｌｅｃｏｕｌｄａｌｓｏｆｏｒｍａｇｏｏｄｉｎｃｌｕｓｉｏｎｃｏｍｐｌｅｘｗｉｔｈｃｙｃｌｏｄｅｘｔｒｉｎ，ｉｔｓｈｉｇｈｅｒｐｏｌａｒｉｔｙｗｅａｋｅｎｅｄｔｈｅｉｎｃｌｕｓｉｏｎｅｆｆｅｃｔｃｏｍｐａｒｅｄｔｏｔｈａｔｆｏｒｂｅｎｚｅｎｅｒｉｎｇｓ，ｔｈｕｓｌｅａｄｉｎｇｔｏｐｏｏｒｃｈｉｒａｌｉｔｙｓｅｐａｒａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓ．Ｆｏｒｃｈｉｒａｌｌａｃｔｉｄｅｓ，ｔｈｅｉｎｔｒｉｎｓｉｃｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎａｂｉｌｉｔｙｏｆＣＤｗａｓｇｏｏｄｏｎｌｙｆｏｒｔｈｅｓｅｐａｒａｔｉｏｎｏｆｓｏｍｅｓａｍｐｌｅｓ．Ｉｎｔｈｅｓｅｐａｒａｔｉｏｎｏｆｃｈｉｒａｌｋｅｔｏｎｅｓ，ｌａｒｇｅｓｔｅｒｉｃｈｉｎｄｒａｎｃｅｅｆｆｅｃｔｉｎｈｉｂｉｔｅｄｔｈｅｉｎｔｒｉｎｓｉｃｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎａｂｉｌｉｔｙｏｆＣＤ，ａｎｄｔｈｅｓｅｐａｒａｔｉｏｎｅｆｆｅｃｔｏｆｓｕｃｈｓａｍｐｌｅｓｏｎＣＳＰ１ｗａｓｎｏｔｉｄｅａｌ．Ｅｘｔｅｒｎａｌｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｇｒｏｕｐｓｗｅｒｅｒｅｑｕｉｒｅｄｉｎｓｏｍｅｃａｓｅｓｔｏｆｕｒｔｈｅｒｒｅｇｕｌａｔｅｔｈｅｃｈｉｒａｌｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ．Ｔｈｅｍｏｌｅｃｕｌａｒｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｄａｎｓｙｌａｍｉｎｏａｃｉｄｓｐｌａｙｅｄａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｒｏｌｅｉｎｔｈｅｓｅｐａｒａｔｉｏｎｅｆｆｅｃｔ，ｉｎａｄｄｉｔｉｏｎｔｏｔｈｅｉｎｔｒｉｎｓｉｃｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎａｂｉｌｉｔｙｏｆＣＤ．Ｔｈｅｎｕｍｂｅｒｏｆｓｉｄｅｃｈａｉｎｓｉｎｔｈｅｓｕｂｓｔｉｔｕｅｎｔａｌｓｏａｆｆｅｃｔｅｄｔｈｅｑｕａｌｉｔｙｏｆｓｅｐａｒａ⁃ｔｉｏｎ．Ｌｅｎｇｔｈｅｎｉｎｇｔｈｅｓｉｄｅｃｈａｉｎｏｒｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｔｈｅｈｙｄｒｏｐｈｏｂｉｃｉｔｙｃｏｕｌｄｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｓｅｐａｒａｔｉｏｎｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ．ＴｈｅｓｅｐａｒａｔｉｏｎｅｆｆｅｃｔｏｆｆｌａｖａｎｏｎｅｓａｍｐｌｅｓｏｎＣＳＰ１ｗａｓｏｒｄｉｎａｒｙ．Ｔｈｅｓｕｂｓｔｉｔｕｅｎｔｐｏｓｉｔｉｏｎｓａｌｓｏａｆｆｅｃｔｅｄｔｈｅｓｅｐａｒａｔｉｏｎｅｆｆｅｃｔ．ＩｎｏｒｄｅｒｔｏｆｕｒｔｈｅｒｅｘｐｌｏｒｅｔｈｅｉｎｔｒｉｎｓｉｃｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎａｂｉｌｉｔｙｏｆＣＤ，ｔｈｅｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｔｒｉａｚｏｌｅ⁃ｂｒｉｄｇｅｄＣＤ⁃ＣＳＰ（ＣＳＰ２）ａｎｄｉｍｉｄａｚｏｌｅ⁃ｂｒｉｄｇｅｄＣＤ⁃ＣＳＰ（ＣＳＰ３）（ｔｈｅｓｕｒｆａｃｅＣＤｌｏａｄｉｎｇｓｏｆＣＳＰ２ａｎｄＣＳＰ３ｗｅｒｅ０ ５１μｍｏｌ／ｍ２ａｎｄ０ ４６μｍｏｌ／ｍ２，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ）ｐｒｅｐａｒｅｄｅａｒｌｉｅｒｗｅｒｅｓｅｌｅｃｔｅｄａｎｄｃｏｍｐａｒｅｄｕｎｄｅｒｔｈｅｓａｍｅｃｈｒｏｍａ⁃ｔｏｇｒａｐｈｉｃｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｓｅｐａｒａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｓａｍｐｌｅｗａｓｒｅｌａｔｅｄｎｏｔｏｎｌｙｔｏｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｔｈｅｃｈｉｒａｌｍｅｄｉｕｍｂｕｔａｌｓｏｔｏｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｔｈｅｓａｍｐｌｅｍｏｌｅｃｕｌｅｓ．Ｆｕｎｃ⁃ｔｉｏｎａｌｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｂｒｉｄｇｅａｒｍｃｏｕｌｄｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｓｅｌｅｃｔｉｖｉｔｙｏｆｓｏｍｅｅｎａｎｔｉｏｍｅｒｓ，ｂｕｔｗｏｕｌｄａｌｓｏｃａｕｓｅｐａｒｔｉａｌｌｏｓｓｏｆｔｈｅｉｎｔｒｉｎｓｉｃｃｈｉｒａｌｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎａｂｉｌｉｔｙｏｆＣＤ．ＦｏｒｓａｍｐｌｅｓｗｉｔｈｔｈｅｉｎｔｒｉｎｓｉｃｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎａｂｉｌｉｔｙｏｆＣＤｔｏｆａｃｉｌｉｔａｔｅｓｅｐａｒａｔｉｏｎ，ｎｏｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｇｒｏｕｐｈａｄｔｏｂｅａｄｄ⁃ｅｄｔｏｔｈｅｂｒｉｄｇｅａｒｍｗｈｅｎｄｅｓｉｇｎｉｎｇａｃｈｉｒａｌｍｅｄｉｕｍ．ＴｈｉｓｓｔｕｄｙｐｒｏｖｉｄｅｓａｕｓｅｆｕｌｒｅｆｅｒｅｎｃｅｆｏｒｔｈｅｄｅｓｉｇｎｏｆＣＤ⁃ｂａｓｅｄＣＳＰｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃｙｃｌｏｄｅｘｔｒｉｎ；ｃｌｉｃｋｃｈｅｍｉｓｔｒｙ；ｈｉｇｈｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｌｉｑｕｉｄｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ（ＨＰＬＣ）；ｃｈｉｒａｌｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ㊀㊀环糊精［１］（ｃｙｃｌｏｄｅｘｔｒｉｎ，ＣＤ）是一类环状寡聚糖，由呈椅式构象的Ｄ⁃吡喃葡萄糖单元以１，４⁃糖苷键［２，３］结合成环，由于连接葡萄糖单元的糖苷键不能自由旋转，所以ＣＤ分子不是圆筒状而是略呈锥形的中空圆筒立体环状结构，在其空洞结构中，较大开口端由Ｃ⁃２和Ｃ⁃３的仲羟基构成，较小开口端由Ｃ⁃６的伯羟基构成，ＣＤ最显著的特征是其亲脂性空腔可与众多非极性分子形成主客体包合物［４］㊂衍生后的ＣＤ除了具有ＣＤ本身的主客体包合作用外，还具有π⁃π相互作用㊁偶极⁃偶极相互作用㊁空间位阻效应等多重作用力，在手性分离领域有非常广泛的应用㊂㊀㊀高效液相色谱［５，６］（ＨＰＬＣ）是目前最常用的分离和纯化技术之一㊂ＣＤ及其衍生物被广泛用作色谱中的手性选择剂，通过将ＣＤ固载在硅胶上可获得色谱中的手性固定相（ＣＳＰ）㊂ＣＤ固载在硅胶上主要有两种方法，一种是物理涂覆，另一种是化学键合㊂物理涂覆可以直接将具有官能团的ＣＤ涂覆于硅胶上从而获得新型的ＣＳＰ㊂化学键合是通过强大且稳定的键合臂作用将硅胶和ＣＤ结合起来，被认为是一种更好的方法用于制备ＣＤ⁃ＣＳＰ㊂自１９８３年Ｆｕｊｉｍｕｒａ首次成功地基于氨基合成ＣＤ⁃ＣＳＰ［７］㊃１７２１㊃色谱第３８卷以来，它们在分离领域引起了极大的兴趣㊂化学家们一直在寻找制备稳定ＣＤ⁃ＣＳＰｓ的合成方法，具有各种键的ＣＤ⁃ＣＳＰｓ得到广泛开发，例如Ａｒｍｓｔｒｏｎｇ开发的醚键ＣＤ⁃ＣＳＰｓ［８，９］，Ｎｇ发展的脲基键合臂ＣＤ⁃ＣＳＰｓ［１０］等㊂但是传统的制备方式存在一系列的问题，如易水解㊁结构不明确㊁制备重现性低及条件苛刻［１１］等，因此最近的大多数研究都集中在结构明确的ＣＤ⁃ＣＳＰｓ的开发，其方法是寻求有效温和的化学键合方法和ＣＤ羟基的功能化以提高对映选择性㊂Ｃｕ（Ⅰ）催化的１，３⁃偶极环加成反应［１２］的出现成为制备稳定ＣＤ⁃ＣＳＰｓ的重要手段㊂２００８年，Ｌｉ⁃ａｎｇ和Ｎｇ两个研究组分别利用该反应合成了三唑键合臂的天然ＣＤ⁃ＣＳＰ，并成功应用于ＨＰＬＣ中，对多种药物实现了分离［１３，１４］㊂Ｎｇ课题组采用此反应合成的苯基异氰酸酯基衍生化ＣＤ⁃ＣＳＰ实现了对６组碱性和中性对映体的快速拆分［１５］㊂之后，许多课题组对该反应进行了深入的研究，并成功制备了衍生化的ＣＤ⁃ＣＳＰｓ，引入了其他功能基团［１６，１７］㊂随后， 巯基⁃烯 的点击反应也得到了广泛应用［１８，１９］㊂我们课题组在此基础上合成了结构明确且性质非常稳定的ＣＤ⁃ＣＳＰｓ［２０，２１］，并对异口恶唑啉类㊁黄烷酮类等多种手性药品实现了有效拆分㊂㊀㊀上述研究大多集中于对ＣＤ或桥联臂进行功能衍生引入更多作用位点以提升手性拆分能力，但目前鲜有能够反映天然ＣＤ本征识别能力的手性固定相的研究报道，是否引入官能团有利于哪些类手性对映体的拆分并不十分清楚，如何充分发挥环糊精本征的手性识别作用还有待进一步研究㊂本文通过 巯基⁃烯 点击化学反应合成了能够反映环糊精本征手性拆分能力的单（６⁃巯基⁃６⁃去氧）⁃β⁃环糊精手性固定相（ＣＳＰ１），考察了其对５０多种手性药物的手性识别能力，包括异口恶唑啉㊁手性交酯㊁手性酮㊁黄烷酮以及丹磺酰（Ｄｎｓ）氨基酸等，并进一步与功能三唑桥联ＣＤ⁃ＣＳＰ（ＣＳＰ２）及咪唑嗡桥联ＣＤ⁃ＣＳＰ（ＣＳＰ３）在同一色谱条件下进行了对比，为后期ＣＤ色谱固定相结构的设计提供参考㊂１㊀实验部分１．１㊀仪器、试剂与材料㊀㊀ＬＣＱＤｅｃａＸＰＭＡＸ液相色谱⁃质谱联用仪（美国ＴｈｅｒｍｏＦｉｓｈｅｒ），Ｉｎｆｉｎｉｔｙｐｌｕｓ３００固体核磁共振谱仪（美国瓦里安公司），ＦＴＳ３０００傅里叶红外光谱仪（天美科学仪器有限公司），ＶａｒｉｏＭｉｃｒｏｃｕｂｅ元素分析仪（德国Ｅｌｅｍｅｎｔａｒ），ＰＨＳ⁃２ＦｐＨ酸度计（上海雷磁仪器厂），Ｐ１０ＳＮＸＰ１高压填柱泵（美国ＬａｂＡｌｌｉａｎｃｅ）㊂㊀㊀偶氮二异丁腈（ＡＩＢＮ）㊁偏重亚硫酸钠（Ｎａ２Ｓ２Ｏ５）㊁无水Ｎ，Ｎ⁃二甲基甲酰胺（ＤＭＦ）和乙烯基三乙氧基硅烷均购自天津希恩思生化科技有限公司（天津），丙酮㊁无水乙醚和甲苯均购自利安隆博华医药化学有限公司（天津），硫脲㊁三氯乙烯和无水甲醇购自天津市元立化工有限公司（天津），硅胶（５μｍ，１０ｎｍ）购自ＦｕｊｉＳｉｌｙｓｉａ（Ｆｕｊｉ，日本），ＨＰＬＣ级甲醇和三乙胺（ＴＥＡ）购自天津市康科德科技有限公司（天津）㊂根据文献［２２］的方法合成了单⁃６⁃对甲苯磺酰基⁃β⁃ＣＤ（ＴｓＯ⁃ＣＤ）㊂实验中用作手性分离的外消旋体的结构如图１所示，异口恶唑啉类样品参照文献［２３］报道合成，手性交酯［２４］和手性酮类［２５］样品由中国科学院福建物质结构研究所康强教授提供，丹磺酰氨基酸类样品购自Ｓｉｇｍａ⁃Ａｌｄｒｉｃｈ公司（上海），黄烷酮类样品购自上海安耐吉化学公司（上海）㊂原装液相色谱柱（１５０ｍｍˑ４ ６ｍｍ）即不锈钢柱购自Ｄａｉｃｅｌ公司（日本）㊂１．２㊀仪器和方法㊀㊀采用Ｈｉｔａｃｈｉ液相色谱分析仪进行色谱分析，配有二极管阵列检测器（ＤＡＤ），检测波长为２５４ｎｍ㊂流动相为ＭｅＯＨ／Ｈ２Ｏ（１ʒ１，ｖ／ｖ）和ＭｅＯＨ／三乙胺⁃乙酸缓冲液（１％（ｖ／ｖ）三乙胺，乙酸调节ｐＨ至５ ３０）（１ʒ１，ｖ／ｖ），流速为０ ５ｍＬ／ｍｉｎ㊂每个样品均重复进样３次，所得结果取平均值㊂保留因子（ｋ）㊁选择因子（α）和分离度（Ｒｓ）均采用美国药典（ＵＳＰ）标准进行计算，所用公式为：ｋ＝（ｔＲ－ｔ０）／ｔ０（ｔＲ为对映体的保留时间，ｔ０为死时间，由基线波动所决定）；α＝ｋ２／ｋ１；Ｒｓ＝１ １８ˑ（ｔ２－ｔ１）／（Ｗｈ１＋Ｗｈ２）（Ｗｈ是色谱峰的半峰宽值）㊂１．３㊀ＣＳＰ１的合成㊀㊀按图２所示思路采用 巯基⁃烯 点击反应进行㊂１．３．１㊀单（６⁃巯基⁃６⁃去氧）⁃β⁃ＣＤ的合成［２６］㊀㊀将ＴｓＯ⁃ＣＤ（３ ００ｇ，２ ３３ｍｍｏｌ）和硫脲（１ ７７ｇ，２３ ３ｍｍｏｌ）溶解在ＤＭＦ（１２０ｍＬ）中，在７５ħ下搅拌４８ｈ㊂在室温下冷却后，将混合物加入５００ｍＬ乙醚中并搅拌１０ｍｉｎ㊂过滤沉淀物并用１００ｍＬ乙醚洗涤，之后悬浮在１２０ｍＬ丙酮中，并加热回流２ｈ㊂将悬浮液冷却至室温并过滤，收集白色固体真空干燥后分批加入含有１２０ｍｇＮａ２Ｓ２Ｏ５的１ｍｏｌ／ＬＮａＯＨ（１００ｍＬ）溶液中，搅拌３０ｍｉｎ后，㊃２７２１㊃㊀第１１期陈㊀明，等：基于环糊精本征识别能力的手性色谱介质点击制备及应用用浓ＨＣｌ将溶液酸化至ｐＨ＝３㊂将５ ３ｍＬ三氯乙烯加入到反应混合物中，并将所得悬浮液超声处理１０ｍｉｎ㊂过滤收集白色固体，真空干燥，得到目标产物１ ８３ｇ㊂图１㊀消旋体的结构式Ｆｉｇ．１㊀Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｏｆｔｈｅｒａｃｅｍａｔｅｓ㊀㊀液体核磁共振（１Ｈ⁃ＮＭＲ）（４００ＭＨｚ，ＤＭＳＯ⁃ｄ６）δ：２ １（ｔ，ＳＨ），２ ７ ３ ２（ｍ，２Ｈ，Ｈ⁃６ａ），３ ２ ３ ５（ｍ，与ＨＤＯ峰重叠，Ｈ⁃２，Ｈ⁃４），３ ５ ３ ８（ｍ，２６Ｈ，Ｈ⁃３，Ｈ⁃５，Ｈ⁃６ｂ），５ ８０ ５ ６１（ｍ，１４Ｈ，ＯＨ⁃２，３），４ ８７ ４ ８３（ｍ，７Ｈ，Ｈ⁃１），４ ５５ ４ ４７（ｍ，６Ｈ，ＯＨ⁃６）㊂㊀㊀红外光谱（ＦＴＩＲ）（ｃｍ－１，ＫＢｒ）：３３８８（Ｏ－Ｈ伸缩振动），２９２３（Ｃ－Ｈ伸缩振动），２５６６（弱吸收㊃３７２１㊃色谱第３８卷图１㊀（续）Ｆｉｇ．１㊀（Ｃｏｎｔｉｎｕｅｄ）图２㊀ＣＳＰ１的合成路线Ｆｉｇ．２㊀ＳｙｎｔｈｅｔｉｃｒｏｕｔｅｏｆＣＳＰ１㊀Ⅰ：ｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｄａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｒｅｐｏｒｔｅｄｍｅｔｈｏｄｓ［２２］．Ⅱ：ｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｄａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｒｅｐｏｒｔｅｄｍｅｔｈｏｄｓ［２６］．Ⅲ：ａｎｈｙｄｒｏｕｓｔｏｌｕｅｎｅ，ｈｅａｔｅｄａｔ１２０ħｕｎｄｅｒｒｅｆｌｕｘｆｏｒ２４ｈ．Ⅳ：ｍｉｘｅｄｓｏｌｕｔｉｏｎｏｆｍｅｔｈａｎｏｌａｎｄｄｅｉｏｎｉｚｅｄｗａｔｅｒ（１ʒ１，ｖ／ｖ），ａｚｏｄｉｉｓｏｂｕｔｙｒｏｎｉｔｒｉｌｅ（ＡＩＢＮ）ｃａｔａ⁃ｌｙｚｅｄ，ｓｔｉｒｒｅｄａｔ６０ħｆｏｒ２４ｈ．Ｔｓ：ｔｏｌｕｅｎｅｓｕｌｆｏｎｙｌ．峰，ＳＨ的伸缩振动），１６５１（Ｏ－Ｈ弯曲振动），１０３０（Ｃ－Ｏ－Ｃ对称伸缩振动）㊂㊀㊀电喷雾电离质谱（ＥＳＩ⁃ＭＳ）（ｍ／ｚ）：计算值（Ｃ４２Ｈ７０Ｏ３４Ｓ）１１５１ ０５［Ｍ＋］，实测值１１７３ ３４［Ｍ＋Ｎａ］＋㊂１．３．２㊀双键功能化硅胶的合成㊀㊀将３ ０ｇ活化硅胶（１２０ħ真空干燥过夜）均匀分散到３０ｍＬ无水甲苯中，向反应溶液中加入乙烯基三乙氧基硅烷１ ３ｍＬ，Ｎ２保护下，在１２０ħ加热回流２４ｈ，之后过滤得固体粗产物，将粗产物用丙酮索氏提取２４ｈ，真空６０ħ干燥得到目标产物２ ７４ｇ㊂㊀㊀ＦＴＩＲ（ｃｍ－１，ＫＢｒ）：３４４３（Ｏ－Ｈ伸缩振动），２９８５（＝Ｃ－Ｈ伸缩振动），２９０８（Ｃ－Ｈ伸缩振动），１６５８（Ｏ－Ｈ弯曲振动），１０６８（Ｃ－Ｏ－Ｃ对称伸缩振动）㊂㊃４７２１㊃㊀第１１期陈㊀明，等：基于环糊精本征识别能力的手性色谱介质点击制备及应用１．３．３㊀ 巯基⁃烯 点击反应制备ＣＳＰ１㊀㊀向甲醇和去离子水（１ʒ１，ｖ／ｖ）的混合溶液（４０ｍＬ）中加入单（６⁃巯基⁃６⁃去氧）⁃β⁃ＣＤ１ ５ｇ，充分搅拌使其完全溶解㊂之后向反应体系中加入３ｇ双键硅胶和５０ｍｇ催化剂ＡＩＢＮ㊂Ｎ２保护下，在６０ħ下搅拌反应２４ｈ㊂反应完成后，将反应体系过滤得到粗产物，依次用蒸馏水（２ˑ２０ｍＬ）㊁甲醇（２ˑ２０ｍＬ）㊁丙酮（２ˑ２０ｍＬ）洗涤，真空６０ħ干燥得到目标产物３ ６６ｇ㊂表１㊀双键功能化硅胶和ＣＳＰ１的元素分析Ｔａｂｌｅ１㊀ＥｌｅｍｅｎｔａｌａｎａｌｙｓｉｓｏｆｄｏｕｂｌｅｂｏｎｄｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｉｚｅｄｓｉｌｉｃａａｎｄＣＳＰ１ＡｎａｌｙｔｅＮ／％Ｃ／％Ｈ／％Ｓ／％Ｄｏｕｂｌｅｂｏｎｄｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｉｚｅｄｓｉｌｉｃａ０．６３５．４５２．０４００．２２４ＣＳＰ１０．７５１２．４３２．２７３０．５１３１．４㊀参比手性色谱介质的合成㊀㊀根据参考文献［２７，２８］报道的方法分别合成了功能三唑桥联ＣＤ⁃ＣＳＰ（ＣＳＰ２）及咪唑嗡桥联ＣＤ⁃ＣＳＰ（ＣＳＰ３）作为参比手性介质进行实验对照（ＣＳＰ２和ＣＳＰ３的表面ＣＤ固载量分别为０ ５１μｍｏｌ／ｍ２，０ ４６μｍｏｌ／ｍ２）㊂１．５㊀色谱柱的填装㊀㊀采用高压匀浆法将所制备的手性介质装入不锈钢柱（１５０ｍｍˑ４ ６ｍｍ）中，甲醇作为分散剂，装柱压力为４１ ３７ＭＰａ，装柱时间为３０ｍｉｎ左右㊂在使用之前将色谱柱用甲醇冲洗，并采用流动相进行平衡㊂表２㊀样品在ＣＳＰ１上的分离Ｔａｂｌｅ２㊀ＳｅｐａｒａｔｉｏｎｏｆｓａｍｐｌｅｓｏｎＣＳＰ１ＴｙｐｅＲａｃｅｍａｔｅｋ１ｋ２ＲｓαＣｏｎｄｉｔｉｏｎｓａＰｈ⁃Ｐｈ１．５６１．７６１．１４１．１３Ⅰ４ＭＯＰｈ⁃Ｐｈ１．８７２．１３１．３２１．１４ＭＤＯＰｈ⁃Ｐｈ２．７７３．１２１．３７１．１４４ＣｌＰｈ⁃Ｐｈ２．９１３．４７２．０４１．１９４ＮＰｈ⁃Ｐｈ３．１４３．７３２．１０１．１９２㊀结果与讨论２．１㊀ＣＳＰ１的表征㊀㊀为了证明ＣＳＰ１可以通过 巯基⁃烯 点击反应合成，采用ＦＴＩＲ㊁固体核磁共振（１３ＣＳＳＮＭＲ）和元素分析对产物进行了表征㊂在ＦＴＩＲ光谱（见图３ａ）中，相比于裸硅胶，双键功能化硅胶在２９８５ｃｍ－１处出现了＝Ｃ－Ｈ伸缩振动峰，这说明双键已经成功地键合至硅胶表面㊂另外，单⁃６⁃ＳＨ⁃β⁃ＣＤ在２５６６ｃｍ－１处有一个弱吸收峰，此峰为－ＳＨ的伸缩振动峰㊂在进行 巯基⁃烯 点击反应后，在２９３０ｃｍ－１附近出现了ＣＤ亚甲基的吸收峰，且＝Ｃ－Ｈ和－ＳＨ的特征吸收峰均消失㊂１３ＣＳＳＮＭＲ（图３ｂ）中，双键功能化硅胶在１６０ ９０的双键碳原子信号峰在合成ＣＳＰ１后消失，在１１０ ６５处出现了新的ＣＤ碳原子信号峰㊂１３ＣＮＭＲ和ＦＴＩＲ结果表明成功制备了ＣＳＰ１㊂元素分析结果（见表１）表明，与双键功能图３㊀产物的（ａ）ＦＴＩＲ和（ｂ）１３ＣＳＳＮＭＲ表征对比图Ｆｉｇ．３㊀Ｐｒｏｄｕｃｔｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｃｈａｒｔ（ａ）ＦＴＩＲ，（ｂ）１３ＣＳＳＮＭＲ化硅胶相比，ＣＳＰ１的Ｃ㊁Ｈ㊁Ｎ的百分含量均得到了提高，计算得出ＣＳＰ１表面ＣＤ固载量为０ ８２μｍｏｌ／ｍ２㊂２．２㊀ＣＳＰ１的手性识别能力㊀㊀为了考察ＣＳＰ１的本征手性识别能力，本文选取了５大类包括异口恶唑啉㊁手性交酯㊁手性酮类㊁黄烷酮类，丹磺酰氨基酸等５０多种消旋体用于评价该手性固定相的拆分性能，结果见表２㊂㊃５７２１㊃㊃６７２１㊃色谱第３８卷表２㊀（续）Ｔａｂｌｅ２㊀（Ｃｏｎｔｉｎｕｅｄ）ＴｙｐｅＲａｃｅｍａｔｅｋ１ｋ２ＲｓαＣｏｎｄｉｔｉｏｎｓ３ＦＰｈ⁃Ｐｈ２．００２．２８１．３１１．１４３ＣｌＰｈ⁃Ｐｈ３．５８４．０５１．４６１．１３ｂＰｈ⁃Ｐｙ１．２５－－１．００４ＭＯＰｈ⁃Ｐｙ０．５６－－１．００ＭＤＯＰｈ⁃Ｐｙ２．２１－－１．００４ＣｌＰｈ⁃Ｐｙ０．６７－－１．００４ＮＰｈ⁃Ｐｙ１．７９１．８８＜０．８１．０５３ＣｌＰｈ⁃Ｐｙ０．７５－－１．００３ＮＰｈ⁃Ｐｙ０．７５－－１．００４ＭｅｔＰｈ⁃Ｐｙ３．０９３．２５＜０．８１．０５ｃＰｈ⁃ＯＰｒ０．６４０．７２＜０．８１．１２４ＭＯＰｈ⁃ＯＰｒ０．７７０．８９０．９８０．９８ＭＤＯＰｈ⁃ＯＰｒ１．３０１．４８１．１６１．１４４ＣｌＰｈ⁃ＯＰｒ１．１２１．３３１．４１１．１９４ＮＰｈ⁃ＯＰｒ１．０４１．２４１．３６１．１９３ＦＰｈ⁃ＯＰｒ０．７０－－１．００３ＣｌＰｈ⁃ＯＰｒ１．１６１．２８＜０．８１．１１３ＮＰｈ⁃ＯＰｒ０．７００．７５＜０．８１．０７４ＭｅｔＰｈ⁃ＯＰｒ１．５７１．８６１．４６１．１９ｄＬ⁃１６．７９７．２９＜０．８１．０７Ｌ⁃２１０．８１１１．８７０．９６１．１０Ｌ⁃３８．８７９．６３０．７２１．０９Ｌ⁃４６．６５７．０３＜０．８１．０６Ｌ⁃５８．８５９．３８＜０．８１．０６Ｌ⁃６２．２７２．９６２．３７１．３０Ｌ⁃７８．０２８．７９＜０．８１．１０Ｌ⁃８７．０５８．１７１．０８１．１６Ｌ⁃９８．５６９．３７＜０．８１．０９Ｌ⁃１０６．７９７．４６１．４０１．１０Ｌ⁃１１６．７８７．２９＜０．８１．０８Ｌ⁃１２４．７５５．１７＜０．８１．０９ｅＤ⁃１２．７４３．０２＜０．８１．１０Ｄ⁃２２．３０２．５２＜０．８１．１０Ｄ⁃３３．９４４．３０＜０．８１．０９Ｄ⁃４２．４０２．８７１．０３１．１９Ｄ⁃５３．６５４．０９１．３７１．１２Ｄ⁃６４．８５８．０７５．４６１．６７ｆＤｎｓ⁃ＤＬ⁃ｎｏｒｖａｌｉｎｅ０．６８０．６９０．８１１．３１ⅡＤｎｓ⁃ＤＬ⁃ｖａｌｉｎｅ０．８９１．２３１．１９１．３８Ｄｎｓ⁃ＤＬ⁃ｌｅｕｃｉｎｅ１．４７２．３６２．２３１．６１Ｄｎｓ⁃ＤＬ⁃ａｍｉｎｏｃａｐｒｙｌｉｃａｃｉｄ２．３２３．３６２．０２１．４５Ｄｎｓ⁃ＤＬ⁃ｐｈｅｎｙｌａｌａｎｉｎｅ１．７１２．３２１．４２１．３６Ｄｎｓ⁃ＤＬ⁃ａｓｐａｒｔｉｃａｃｉｄ１．７２２．３４３．２１１．３６Ｄｎｓ⁃ＤＬ⁃ｓｅｒｉｎｅ０．６１０．８０．７７１．３Ｄｎｓ⁃ＤＬ⁃ｎｏｒｌｅｕｃｉｎｅ０．７９１．１３１．３１．４３Ｄｎｓ⁃ＤＬ⁃ａｍｉｎｏ⁃ｂｕｔｙｒｉｃａｃｉｄ０．６６０．８４＜０．８１．２６Ｄｎｓ⁃ＤＬ⁃ｔｈｒｅｏｎｉｎｅ０．５５０．８５１．３７１．５６ｇ６⁃ｍｅｔｈｏｘｙｆｌａｖａｎｏｎｅ５．３５．７９０．９５１．０９７⁃ｍｅｔｈｏｘｙｆｌａｖａｎｏｎｅ５．７５６．５３１．１１１．１４ｆｌａｖａｎｏｎｅ３．４９３．７＜０．８１．０６６⁃ｈｙｄｒｏｘｙｆｌａｖａｎｏｎｅ２．１７２．３５＜０．８１．０８㊀ａ．Ｐｈ⁃Ｐｈ；ｂ．Ｐｈ⁃Ｐｙ；ｃ．Ｐｈ⁃ＯＰｒ；ｄ．ｃｈｉｒａｌｌａｃｔｉｄｅ；ｅ．ｃｈｉｒａｌｋｅｔｏｎｅ；ｆ．ｄａｎｓｙｌａｍｉｎｏａｃｉｄ；ｇ．ｆｌａｖａｎｏｎｅ．Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ：Ⅰ．ｍｏｂｉｌｅｐｈａｓｅ，ＭｅＯＨ／Ｈ２Ｏ（１ʒ１，ｖ／ｖ）；０ ５ｍＬ／ｍｉｎ；３０ħ；Ⅱ．ｍｏｂｉｌｅｐｈａｓｅ，ＭｅＯＨ／１％（ｖ／ｖ）ｔｒｉｅｔｈｙｌａｍｉｎｅａｑｕｅｏｕｓｓｏｌｕｔｉｏｎ（ａｄｊｕｓｔｅｄｗｉｔｈａｃｅ⁃ｔｉｃａｃｉｄｔｏｐＨ５ ３０）（１ʒ１，ｖ／ｖ）；０ ５ｍＬ／ｍｉｎ；３０ħ．㊀第１１期陈㊀明，等：基于环糊精本征识别能力的手性色谱介质点击制备及应用２．２．１㊀异口恶唑啉类样品的分离㊀㊀异口恶唑啉类样品根据其结构可分为Ｐｈ⁃Ｐｈ㊁Ｐｈ⁃Ｐｙ和Ｐｈ⁃ＯＰｒ３类样品，以下分别对这３类样品进行分析㊂㊀㊀由表２ａ可知，Ｐｈ⁃Ｐｈ类样品在ＣＳＰ１上表现出较好的分离效果，其Ｒｓ值均大于１，这主要利用的是环糊精本征的主客体包合作用，该作用与分子间氢键㊁空间位阻效应等相结合，可以形成有效的手性拆分三点作用模型㊂其中，４ＣｌＰｈ⁃Ｐｈ和４ＮＰｈ⁃Ｐｈ在ＣＳＰ１上Ｒｓ的值均大于１ ５，达到了基线分离，４ＣｌＰｈ⁃Ｐｈ是由于－Ｃｌ基团的吸电子效应，４ＮＰｈ⁃Ｐｈ是由－ＮＯ２与ＣＤ形成的氢键作用导致的㊂另外，４ＣｌＰｈ⁃Ｐｈ的Ｒｓ值均大于３ＣｌＰｈ⁃Ｐｈ的Ｒｓ值，这表明取代基的位置不同会导致不同的包合作用和分离结果，客体分子苯环上的３位取代不利于ＣＳＰ１手性识别㊂综上所述，环糊精的本征识别能力比较有利于含有两个疏水苯环基团Ｐｈ⁃Ｐｈ类样品的分离㊂㊀㊀由表２ｂ可知，Ｐｈ⁃Ｐｙ类样品在ＣＳＰ１上的分离效果较差，仅４ＮＰｈ⁃Ｐｙ和４ＭｅｔＰｈ⁃Ｐｙ表现出分离迹象，然而其Ｒｓ值小于０ ８，并未达到基本分离，这说明吡啶环对样品的分离有一定的抑制作用，由于环糊精外侧羟基可与吡啶环氮原子形成氢键，阻碍了包合作用的进行，进而导致该类对映体分离效果较差㊂㊀㊀由表２ｃ可知，除３ＦＰｈ⁃ＯＰｒ外，其他Ｐｈ⁃ＯＰｒ类样品在ＣＳＰ１上均获得了部分分离，但效果并不理想，未达到基线分离，这说明样品分子中吡咯烷酮基团虽然也可与环糊精形成较好的包合，但由于极性较大，与苯环相比包合作用较弱，无法支撑较好的手性分离结果㊂其中，ＭＤＯＰｈ⁃ＯＰｒ㊁４ＣｌＰｈ⁃ＯＰｒ㊁４ＮＰｈ⁃ＯＰ和４ＭｅｔＰｈ⁃ＯＰｒ在ＣＳＰ１上达到了较好的分离，这主要是由于这些样品所连基团提供的相应作用力提高了分离效果㊂另外，通过比较４ＣｌＰｈ⁃ＯＰｒ和３ＣｌＰｈ⁃ＯＰｒ以及４ＮＰｈ⁃ＯＰｒ和３ＮＰｈ⁃ＯＰｒ的Ｒｓ值可知，苯环上４位取代的化合物分离效果均好于３位取代的化合物，这同样说明苯环上的３位取代不利于ＣＳＰ１的手性识别㊂㊀㊀综上所述，在异口恶唑啉类样品的分离中，除了手性介质的结构对分离结果有重要的影响之外，样品结构也同样影响着样品分子的手性分离效率，环糊精的本征识别能力并不适用于所有样品的分离，客体分子苯环上３位取代不利于环糊精本征手性识别㊂２．２．２㊀手性交酯类样品的分离㊀㊀手性交酯类样品的分离结果如表２ｄ所示㊂根据该类样品的分子结构特点，可以将这１２种样品分为３类，第一类为Ｌ⁃１，该样品的六元环和苯并呋喃环上无任何取代基，其在ＣＳＰ１上仅仅表现出分离迹象，但未达到基线分离㊂第二类为Ｌ⁃２ Ｌ⁃６，Ｌ⁃１２，该类样品的主要特点是六元环上取代基的种类和位置不同，其中，Ｌ⁃２ Ｌ⁃６为４位取代，Ｌ⁃１２为３位取代，分析可知，其分离效果相差无几，这充分说明六元环上取代基的位置对此类样品的分离效果影响不大㊂对于Ｌ⁃２ Ｌ⁃６的分离，仅Ｌ⁃６的Ｒｓ值大于１ ５，这是由于萘基能够更好地契合环糊精空腔大小，起了主导作用；第三类为Ｌ⁃７ Ｌ⁃１１，该类样品的主要结构特点是苯并呋喃环所连的取代基不同，该类样品在ＣＳＰ１上的分离效果并不是很好，均只表现出分离迹象，但仅有Ｌ⁃８和Ｌ⁃１０达到了基线分离，Ｌ⁃８是由于－Ｆ提供的氢键作用，Ｌ⁃１０是由于⁃ＣＨ３的供电子作用；另外，Ｌ⁃８和Ｌ⁃９均连有－Ｆ，但Ｌ⁃８的分离效果比Ｌ⁃９好，这说明苯并呋喃环上取代基的位置不同会对分离效果造成影响㊂㊀㊀总之，在手性交酯类样品的分离中，这３类样品的分离效果均不是很好，环糊精的本征识别能力适用于部分手性交酯样品的分离㊂２．２．３㊀手性酮类样品的分离㊀㊀由表２ｅ分析可知，手性酮类样品在ＣＳＰ１上均获得一定分离，个别样品达到了较好的分离效果㊂其中，Ｄ⁃６的Ｒｓ值达到了５ ４６，这是由于环糊精的空腔能够更好地匹配Ｄ⁃６分子结构以及－Ｃｌ的吸电子效应起到了主导作用；Ｄ⁃４和Ｄ⁃５的Ｒｓ值均大于１，达到了基本分离，这是由于－ＣＨ３的供电子作用和苯环的共轭效应，但可能由于－ＣＨ３和苯环的空间位阻效应，导致其分离效果不如Ｄ⁃６；Ｄ⁃１ Ｄ⁃３仅表现出分离迹象，其Ｒｓ值均小于０ ８，这说明环糊精的本征空腔不利于这３个样品的分离㊂㊀㊀综上所述，在手性酮类样品的分离中，样品较大的空间位阻效应抑制了环糊精的本征识别能力，因此此类样品在ＣＳＰ１上的分离效果并不理想，需要借助外在功能团进一步调控其手性识别性能㊂２．２．４㊀丹磺酰氨基酸类样品的分离㊀㊀由表２ｆ可知，大部分丹磺酰氨基酸类样品在ＣＳＰ１上均实现了较好的分离，这是由于ＣＤ空腔和萘基部分形成了良好的包合作用㊁静电作用，并且与手性碳相邻的脂肪族侧链引起的空间效应有助于手㊃７７２１㊃色谱第３８卷性选择性的提高㊂其中，Ｄｎｓ⁃ＤＬ⁃Ｌｅｕ㊁Ｄｎｓ⁃ＤＬ⁃Ａｃａ和Ｄｎｓ⁃ＤＬ⁃Ａｐａ均取得了非常好的分离效果㊂这除了与环糊精的本征识别能力有关外，还与其自身所连的基团有关，Ｄｎｓ⁃ＤＬ⁃Ｌｅｕ是由于两个甲基的空间位阻作用，Ｄｎｓ⁃ＤＬ⁃Ａｃａ是由于其脂肪族侧链的疏水作用，Ｄｎｓ⁃ＤＬ⁃Ａｐａ是由于－ＯＨ的氢键作用和空间位阻效应；Ｄｎｓ⁃ＤＬ⁃Ｖａｌ㊁Ｄｎｓ⁃ＤＬ⁃Ｐｈｅ㊁Ｄｎｓ⁃ＤＬ⁃Ｎｌｅ和Ｄｎｓ⁃ＤＬ⁃Ｔｈｒ的Ｒｓ值大于１，达到了基本分离，这说明环糊精的本征识别能力有利于这４个样品的分离，但其所连的基团起到了一定的抑制作用；另外，有如下规律：Ｒｓ（Ｄｎｓ⁃ＤＬ⁃Ａｃａ）＞Ｒｓ（Ｄｎｓ⁃ＤＬ⁃Ｎｌｅ）＞Ｒｓ（Ｄｎｓ⁃ＤＬ⁃Ｎｖａ）＞Ｒｓ（Ｄｎｓ⁃ＤＬ⁃ＡＢａ），且Ｒｓ（Ｄｎｓ⁃ＤＬ⁃Ｌｅｕ）＞Ｒｓ（Ｄｎｓ⁃ＤＬ⁃Ｖａｌ），这充分说明，脂肪族侧链疏水作用越强，其分离效果越好㊂㊀㊀总之，除了环糊精本征识别能力产生的影响外，丹磺酰氨基酸的分子结构也会对其分离效果产生重要影响，此外，取代基中的侧链数量同样对分离效果的好坏产生一定的影响，加长其侧链或提高疏水性可有效提升分离效率㊂２．２．５㊀黄烷酮类样品的分离㊀㊀由表２ｇ可知，黄烷酮类样品在ＣＳＰ１上的分离效果一般㊂其中，６⁃甲氧基黄烷酮和７⁃甲氧基黄烷酮的分离效果较为可观，且７⁃甲氧基黄烷酮的Ｒｓ值大于１，这主要是－ＯＣＨ３供电子作用力的影响，且其取代基的位置不同也对分离效果造成了影响㊂２．２．６㊀部分样品在ＣＳＰ１中分离的典型色谱图㊀㊀部分样品在ＣＳＰ１中分离的典型色谱图见图４㊂２．３㊀ＣＳＰ１与ＣＳＰ２、ＣＳＰ３手性识别能力的对比㊀㊀为进一步探究环糊精的本征识别能力，将ＣＳＰ２和ＣＳＰ３的手性色谱柱与ＣＳＰ１在同一色谱条件下进行了实验对照，具体分离效果见图５㊂由图５ａ可知，在异口恶唑啉３类样品的分离中，Ｐｈ⁃Ｐｈ类样品在ＣＳＰ１上的分离效果最好；Ｐｈ⁃Ｐｙ类样品ＣＳＰ１ ３上的分离效果均较差，相比之下，在ＣＳＰ２上的分离效果最好；Ｐｈ⁃ＯＰｒ类在ＣＳＰ３上均未分离，在ＣＳＰ１和ＣＳＰ２中，除３ＦＰｈ⁃ＯＰｒ外，其他样品均达到了一定程度的分离㊂由图５ｂ可知，六元环和苯并呋喃环上无任何取代基的Ｌ⁃１在ＣＳＰ１ ３上都表现出分离迹象，但均未达到基本分离；六元环上含取代基的Ｌ⁃２ Ｌ⁃６，Ｌ⁃１２，ＣＳＰ２的分离效果最好，其次是ＣＳＰ１，分离效果最差的是ＣＳＰ３；苯并呋喃环连有取代基的Ｌ⁃７ Ｌ⁃１１在ＣＳＰ１ ３上的分离效果均不是很好㊂由图５ｃ可知，手性酮类样品在ＣＳＰ２上的分离效果图４㊀样品在ＣＳＰ１上分离的典型色谱图Ｆｉｇ．４㊀ＴｙｐｉｃａｌｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｍｏｆｓａｍｐｌｅｓｅｐａｒａｔｉｏｎｏｎＣＳＰ１最好，其次是ＣＳＰ１，而在ＣＳＰ３上均未出现分离迹象㊂由图５ｄ可知，除个别样品外，丹磺酰氨基酸类样品在ＣＳＰ１ ３上均实现了一定程度的分离，相比之下，此类样品在ＣＳＰ２上的分离效果最好，在ＣＳＰ３上的分离效果最差㊂由图５ｅ可知，黄烷酮类样品在ＣＳＰ１ ３上的分离效果均不理想，其在ＣＳＰ１上的分离效果最好，但也未达到基本分离㊂总之，环糊精的本征识别能力仅利于部分样品的分㊃８７２１㊃㊀第１１期陈㊀明，等：基于环糊精本征识别能力的手性色谱介质点击制备及应用图５㊀消旋体在ＣＳＰ１ ３上的手性分离效果对比图Ｆｉｇ．５㊀ＣｏｍｐａｒｉｓｏｎｏｆｃｈｉｒａｌｓｅｐａｒａｔｉｏｎｅｆｆｅｃｔｓｏｆｒａｃｅｍａｔｅｓｏｎＣＳＰ１－３ａ．ｉｓｏｘａｚｏｌｉｎｅｓ；ｂ．ｃｈｉｒａｌｌａｃｔｉｄｅｓ；ｃ．ｃｈｉｒａｌｋｅｔｏｎｅｓ；ｄ．ｄａｎｓｙｌａｍｉｎｏａｃｉｄｓ；ｅ．ｆｌａｖａｎｏｎｅｓ．离，并不适用于所有样品，对桥联臂进行功能改性虽然能够提升其对部分样品的拆分能力，同时也会小幅损失ＣＤ色谱固定相的手性识别能力㊂３㊀结论㊀㊀本文通过 巯基⁃烯 点击化学反应合成了桥联臂无官能团的单（６⁃巯基⁃６⁃去氧）⁃β⁃环糊精手性固定相，其最大限度地保留了环糊精的本征结构，采用ＨＰＬＣ反相模式探究了该手性介质对５０多种消旋体的识别能力，并进一步将其与功能三唑桥联ＣＤ⁃ＣＳＰ及咪唑嗡桥联ＣＤ⁃ＣＳＰ在同一色谱条件下进行了结果比对㊂通过比较可知，样品的分离过程除了与手性介质的结构有关外，还与样品分子的结构有很大关系，对桥联臂进行功能改性可提升对部分对映体的选择性，但同时会小幅损失ＣＤ的本征手性识别能力㊂对于环糊精本征识别能力易于分离的样品，在设计手性介质时，其桥联臂不需要任何官能团，探讨环糊精的本征识别能力也为手性介质的结构设计提供了有益参考㊂参考文献：［１］㊀ＨｅｒｒｅｒａＢＡ，ＢｒｕｎａＴＣ，ＳｉｅｒｐｅＲＡ，ｅｔａｌ．ＣａｒｂｏｈｙｄＰｏｌｙｍ，２０２０：１１５８６５［２］㊀ＷａｎｇＱ，ＬｉｕＺＸ，ＺｈａｎｇＹＭ，ｅｔａｌ．ＳｃｉｅｎｃｅｉｎＣｈｉｎａ：Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，２０１９，４９（１１）：１３４３㊃９７２１㊃色谱第３８卷王倩，柳志学，张瀛溟，等．中国科学：化学，２０１９，４９（１１）：１３４３［３］㊀ＺｈｅｎｇＺ，ＣｈｅｎＸＪ，ＺｈａｏＬ，ｅｔａｌ．ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｈｒｏ⁃ｍａｔｏｇｒａｐｈｙ，２０１７，３５（３）：２８６郑振，陈秀娟，赵亮，等．色谱，２０１７，３５（３）：２８６［４］㊀ＳｈｕａｎｇＹＺ，ＷａｎｇＨ，ＺｈａｎｇＴＣ，ｅｔａｌ．ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ，２０２０，３８（４）：４６４双亚洲，王惠，张天赐，等．色谱，２０２０，３８（４）：４６４［５］㊀ＴａｎｇＪ，ＰａｎｇＬ，ＺｈｏｕＪ，ｅｔａｌ．ＡｎａｌＣｈｉｍＡｃｔａ，２０１６，９４６：９６［６］㊀ＣｈｅｎＪ，ＳｈｉＨ．ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ，２０１７，３５（１２）：１２２９陈娇，石浩．色谱，２０１７，３５（１２）：１２２９［７］㊀ＦｕｊｉｍｕｒａＫ，ＵｅｄａＴ，ＡｎｄｏＴ．ＡｎａｌＣｈｅｍ，１９８３，５５（３）：４４６［８］㊀ＳｈｕａｎｇＹ，ＬｉａｏＹ，ＷａｎｇＨ，ｅｔａｌ．Ｃｈｉｒａｌｉｔｙ，２０２０，３２（２）：１６８［９］㊀ＨｅＸＬ，ＴａｎＴＷ，ＪａｎｓｏｎＪＣ．ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｈｒｏｍａ⁃ｔｏｇｒａｐｈｙ，２００３（６）：６１０贺湘凌，谭天伟，ＪａｎｓｏｎＪＣ．色谱，２００３（６）：６１０［１０］㊀ＺｈａｎｇＬ，ＷｏｎｇＹＣ，ＣｈｅｎＬ，ｅｔａｌ．ＴｅｔｒａｈｅｄｒｏｎＬｅｔｔ，１９９９，４０（９）：１８１５［１１］㊀ＬｉＬ，ＺｈａｎｇＭ，ＷａｎｇＹ，ｅｔａｌ．ＪＳｅｐＳｃｉ，２０１６，３９（２１）：４１３６［１２］㊀ＷｕＱ，ＤｏｎｇＳＱ，ＺｈａｎｇＸ，ｅｔａｌ．ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｎａｌ⁃ｙｓｉｓＬａｂｏｒａｔｏｒｙ，２０１６，３５（４）：４９２武琪，董树清，张霞，等．分析试验室，２０１６，３５（４）：４９２［１３］㊀ＺｈａｎｇＹ，ＧｕｏＺ，ＹｅＪ，ｅｔａｌ．ＪＣｈｒｏｍａｔｏｇｒＡ，２００８，１１９１（１／２）：１８８［１４］㊀ＧｕｏＺ，ＪｉｎＹ，ＬｉａｎｇＴ，ｅｔａｌ．ＪＣｈｒｏｍａｔｏｇｒＡ，２００９，１２１６（２）：２５７［１５］㊀ＡｉＦ，ＬｉＬ，ＮｇＳＣ，ｅｔａｌ．ＪＣｈｒｏｍａｔｏｇｒＡ，２０１０，１２１７（４８）：７５０２［１６］㊀ＴａｎｇＪ，ＺｈａｎｇＳ，ＬｉｎＹ，ｅｔａｌ．ＳｃｉＲｅｐ⁃ＵＫ，２０１５，５：１１５２３［１７］㊀ＬｉｎＹ，ＺｈｏｕＪ，ＴａｎｇＪ，ｅｔａｌ．ＪＣｈｒｏｍａｔｏｇｒＡ，２０１５，１４０６：３４２［１８］㊀ＴａｎｇＸ，ＬｉＸ，ＳｕｎＹ，ｅｔａｌ．ＪＳｅｐＳｃｉ，２０１８，４１（１３）：２７１０［１９］㊀ＬｉＭ，ＤｅＰ，ＧｏｎｄｉＳＲ，ｅｔａｌ．ＪＰｏｌｙｍＳｃｉＰｏｌＣｈｅｍ，２００８，４６（１５）：５０９３［２０］㊀ＹａｏＸ，ＴａｎＴＴＹ，ＷａｎｇＹ．ＪＣｈｒｏｍａｔｏｇｒＡ，２０１４，１３２６：８０［２１］㊀ＹａｏＸ，ＺｈｅｎｇＨ，ＺｈａｎｇＹ，ｅｔａｌ．ＡｎａｌＣｈｅｍ，２０１６，８８（９）：４９５５［２２］㊀ＬｉＸＸ．［ＭＳＤｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎ］．Ｔｉａｎｊｉｎ：ＴｉａｎｊｉｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，２０１８李晓旋．［硕士学位论文］．天津：天津大学，２０１８［２３］㊀ＧｏｎｇＹ，ＷａｎｇＹ，ＺｈａｏＷＴ，ｅｔａｌ．ＪＣｈｅｍＲｅｓ，２０１３，３７（８）：４９９［２４］㊀ＧｏｎｇＪ，ＷａｎＱ，ＫａｎｇＱ．ＡｄｖＳｙｎｔｈＣａｔａｌ，２０１８，３６０（２１）：４０３１［２５］㊀ＧｏｎｇＪ，ＷａｎＱ，ＫａｎｇＱ．ＯｒｇＬｅｔｔ，２０１８，２０（１１）：３３５４［２６］㊀ＭａｒｔｉｎｅｌｌｉＪ，ＴｈａｎｇａｖｅｌＫ，ＴｅｉＬ，ｅｔａｌ．Ｃｈｅｍ⁃ＥｕｒＪ，２０１４，２０（３５）：１０９４４［２７］㊀ＷａｎｇＹ，ＣｈｅｎＨ，ＸｉａｏＹ，ｅｔａｌ．ＮａｔＰｒｏｔｏｃ，２０１１，６（７）：９３５［２８］㊀ＬｉＸ，ＪｉｎＸ，ＹａｏＸ，ｅｔａｌ．ＪＣｈｒｏｍａｔｏｇｒＡ，２０１６，１４６７：２７９㊃０８２１㊃。
超高效液相色谱-串联四级杆质谱法测定辣椒制品中的4种苏丹红
超高效液相色谱-串联四级杆质谱法测定辣椒制品中的4种苏丹红郝家勇，陈霞，李红敏，方婷婷（新疆农垦科学院，农业部食品质量监督检验测试中心，新疆石河子 832000）摘要：本文采用与苏丹红染料作用更强的碱性氧化铝柱为固相萃取小柱，建立了超高效液相色谱-质谱法测定辣椒制品中4种苏丹红的测定方法。
分别对提取溶剂、固相萃取小柱淋洗液、洗脱液及液相色谱条件进行了优化。
10 mL乙腈-二氯甲烷（3:2，V/V）混合溶液作为提取液，依次用10 mL正己烷、4 mL乙酸乙酯-正己烷（1:1，V/V）混合溶液作为淋洗液，12 mL的5%酸化甲醇-乙酸乙酯（1:1，V/V）混合溶液作为洗脱液。
采用ACQUITY BEH C18色谱柱(2.1×100 mm，1.7 µm)，以0.3%甲酸乙腈溶液，0.3%甲酸水溶液为流动相，等度洗脱。
4种苏丹红基质添加标准曲线在10~ 500 μg/L的浓度范围内有良好的线性关系，线性相关系数均大于0.995。
苏丹Ⅰ~Ⅳ的检出限分别为5.0、5.0、4.0、4.0 μg/kg。
在10~150μg/kg浓度范围做空白样品添加实验，平均回收率在71.4~104.2%之间，相对标准偏差（RSD, n=6）在4.6~8.9%之间。
应用本方法测试380份样品，其中阳性样品36份，阳性样品检出组分主要为苏丹Ⅳ。
关键词：辣椒制品；苏丹红；超高效液相色谱-串联四级杆质谱；碱性氧化铝固相萃取柱文章篇号：1673-9078(2014)11-235-239 DOI: 10.13982/j.mfst.1673-9078.2014.11.041 Determination of Four Sudan Dyes in Chili Products Using Ultra-high Performance Liquid Chromatography-tandem Quadrupole MassSpectrometryHAO Jia-yong, CHEN Xia, LI Hong-min, FANG Ting-ting(Xinjiang Academy of Agricultural Reclamation Science, Food Quality Supervision and Testing Center of Ministry ofAgriculture, Shihezi 832000, China)Abstract: Using a basic alumina column, which has stronger reaction with sudan dye, as a solid phase extraction (SPE) column, an ultra-high performance liquid chromatography-tandem quadrupole mass spectrometry (UPLC-MS) method was developed for the determination of four sudan dyes in chili products. The extraction solvent, washing liquid for the SPE column, eluent solvent, and liquid chromatography conditions were optimized separately. The sudans were extracted by using 10 mL mixed acetonitrile and dichloromethane solution (3:2, V/V) was used to extract the Ten milliliters of n-hexane and4 mL mixed ethyl acetate and n-hexane (1:1, V/V) were used as washing liquids. Twelve milliliters of a mixed 5% acidified methanol and ethyl acetate solution (1:1, V/V) was used for elution. An ACQUITY BEH C18 chromatography column (2.1 × 100 mm,1.7 µm) was used with mobile phases composed of 0.3% formic acid acetonitrile solution and 0.3 % formic acid water solution. The substrate spiked standard curves of the four sudan dyes had good linear correlations in the range 10~500 µg/L, with all correlation coefficients above 0.995. The limits of detection (LOD) of the four sudan dyes were 5.0, 5.0, 4.0, and 4.0 µg/kg. The recovery ex periment, performed by adding samples, was carried out with blank samples at concentrations between 10-150 µg/kg. The average recovery ratio was 71.4%~104.2%, and the relative standard deviation (RS D, n = 6) was 4.6%~8.9%. Three hundred and eighty samples were examined using this method, and 36 samples were positive for sudans, and the component was primarily sudan IV.Key w ords:chili products; s udan dyes; ultra-high performance liquid chromatography-tandem quadrupole mass spectrometry; basic alumina solid phase extraction column常见的苏丹红染料包括苏丹红Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ，收稿日期：2014-04-11作者简介：郝家勇（1977-），男，高级实验师，主要从事食品安全检测研究工作是一类人工合成偶氮类化工染料，具有亲脂性，广泛应用于溶剂、纺织、皮革等化工领域，具有色泽稳定、价格低廉等优点，但一些不法商家将其作为食品着色剂添加到辣椒粉、辣椒油、香肠、腊肉、咸鸭蛋等食235236因此，国际癌症研究机构将苏丹红Ⅰ~Ⅳ归为致癌物[1]，我国也禁止其作为食品添加剂在食品行业内使用。
两种β-环糊精单臂键合固定相液相色谱法拆分三唑类手性农药
两种β-环糊精单臂键合固定相液相色谱法拆分三唑类手性农药程彪平;李来生;周仁丹;李良;张宏福【摘要】以有序介孔材料SBA-15为基质,β-环糊精和氨基β-环糊精为配体,通过环糊精端口的羟基和氨基与3-异氰酸丙基三乙氧基硅烷偶联剂上活泼的异氰酸酯基之间的加成反应,制备了2种不同单键合臂的β-环糊精修饰SBA-15手性固定相(CDSP和NCDSP),它们分别含有稳定的氨基甲酸酯基和脲基键合臂.在反相高效液相色谱模式下,以灭菌唑、烯唑醇、己唑醇和戊唑醇等10种常见的三唑类手性农药为探针,考察了CDSP和NCDSP的基本手性色谱性能.研究结果表明,2种新固定相对三唑类农药对映体均有较好的快速拆分能力,所需分离时间较短(＜ 30 min),其中灭菌唑和烯唑醇的选择性因子(α)分别为1.29和1.28,分离度分别达到3.84和3.23.采用甲醇、乙腈和水组成的简单流动相,室温下在CDSP和NCDSP上分别拆分了9种和8种三唑类手性农药对映体.研究发现拥有适当大小和手性碳连接羟基的三唑类农药在上述2种新固定相上有较好的拆分效果,说明固定相上的环糊精配体对溶质的包结、氢键和空间位阻等协同作用对空间手性识别有重要贡献.不同批次CDSP和NCDSP的键合量分别为0.139～0.156和0.120～0.137 μmol/m2,表明2种固定相的制备方法有较好的重现性.与涂覆型纤维素商品柱相比,新的脲基环糊精固定相性能更稳定,反相色谱实用性更强,且制备方法简便,成本较低,在三唑类手性农药对映体残留量检测中具有良好的应用前景.【期刊名称】《高等学校化学学报》【年(卷),期】2015(036)005【总页数】9页(P872-880)【关键词】高效液相色谱法;β-环糊精键合SBA-15固定相;三唑类手性农药;手性分离;分离机理【作者】程彪平;李来生;周仁丹;李良;张宏福【作者单位】南昌大学分析测试中心,南昌330047;南昌大学分析测试中心,南昌330047;南昌大学分析测试中心,南昌330047;南昌大学分析测试中心,南昌330047;南昌大学分析测试中心,南昌330047【正文语种】中文【中图分类】O657手性农药对映异构体在生物体内的活性、毒性和代谢等方面表现出的差异性已引起广泛关注[1]. 三唑类农药(Triazole pesticides)是一类分子结构中含有手性碳和三氮唑的典型手性化合物, 在农业生产、果蔬保鲜和食品加工中被广泛地用作高效杀菌剂. 动物实验结果表明, 三唑类农药对映体对大鼠的肝脏毒性不同, 已被美国环境保护署(EPA)列为潜在的人类手性致癌物[2,3]. 因此, 开发选择性好、模式多样、性能稳定、制备简便且价格低廉的手性固定相, 建立快速检测手性农药对映体含量的新方法, 对深入了解对映体的杀菌活性和生物毒性, 乃至保证食品安全都具有重要的意义.目前, 三唑类手性农药对映体的拆分方法主要包括超临界流体色谱法、毛细管电泳法和高效液相色谱法[4～12]. Toribio等[4]以直链淀粉为手性固定相, 采用超临界流体色谱法拆分了10种三唑类手性化合物对映体. Zhang等[5]制备了一根印迹甲萘威模板有机-无机杂化的毛细管整体柱, 采用毛细管电色谱法拆分了甲萘威、仲丁威和速灭威3种手性农药. Otsuka等[6]以β-环糊精和羟丙基β-环糊精等为手性选择剂, 采用毛细管区带电泳法部分拆分了三唑醇对映体. 杨丽等[7]以β-环糊精为手性添加剂, 采用反相高效液相色谱法在C8柱上拆分了己唑醇和丙烯菊酯2种手性农药对映体, 得到了较好的分离, 但由于β-环糊精的溶解度有限, 流动相不断地消耗手性添加剂, 此方法并未得到广泛应用. 采用液相色谱手性固定相直接拆分三唑类农药不仅色谱重现性好、操作简便, 而且测试成本相对较低, 已成为手性农药对映体拆分的首选方法之一. Pan等[8]使用带有3,5-二硝基苯基的Pirkle型手性固定相, 在正相色谱模式下拆分7种三唑类手性农药, 其中己唑醇和三唑醇2种农药得到了部分拆分, 其余5种农药则未被拆分. Li等[9]采用菲罗门公司的Chirex 3020手性Pirkle柱(S-亮氨酸-R-萘乙胺)对烯效唑、烯唑醇和丙环唑对映体进行手性分离, 其中丙环唑有4个对映体, 在该柱上仅分离得到2个峰. Wang等[10]使用涂覆型的3,5-二甲苯氨基甲酸酯化纤维素固定相, 以正己烷-异丙醇为流动相, 拆分了烯唑醇等5种农药对映体, 该方法溶质被洗脱的时间较长(30～50 min), 且峰有展宽, 将柱温下降至0 ℃时才表现出较好的分离选择性. 李朝阳等[11]利用Daicel公司的Chiralcel OJ-H和Chiralcel OD-H纤维素类商品柱, 在正相色谱条件下拆分了烯唑醇、三唑酮和三唑醇对映体, 并进一步确定了其对映体的绝对构型. 为了克服涂覆型纤维素类固定相只能用于正相色谱分离的不足, Zhang等[12]尝试使用商品化的部分键合型Lux Cellulose-2纤维素手性柱, 在反相色谱模式下实现了一对粉唑醇对映体的拆分, 其分离度为1.82.环糊精(CD)是由D-吡喃葡萄糖单元通过α-1,4-糖苷键连接而成的环状分子, 其中每个β-环糊精含有35个规整的手性位点, 已成为高效液相色谱固定相中一类重要的手性选择剂. 环糊精类手性固定相是可以在正相、反相和极性有机溶剂液相色谱条件下使用的多模式固定相[13], 其性能稳定, 且自制的环糊精手性柱的成本约为上述商品柱的1/10, 大大节省了分析成本. 稳定的环糊精键合固定相最早由Armstrong等[14]开发, 主要是通过NaH活化β-环糊精的羟基, 再与含环氧基的KH560偶联剂硅胶反应制得固定相. 后续发展的衍生化β-环糊精固定相多数在全衍生化后会造成环糊精端口的部分拥堵, 不利于发挥环糊精腔体对溶质的包结作用. Zhao等[15]首次合成了有序介孔材料SBA-15, 并用作C18键合基质, 因其具有比表面积大、孔大小可控、孔道结构规则、渗透性好、传质快且水热稳定性良好等优点, 故作为液相色谱填料具有良好的应用前景. 最近, 我们[16]合成了一种新型的双β-环糊精键合SBA-15液相色谱固定相, 利用双环糊精模拟酶手性识别功能,结合SBA-15有序介孔基质, 建立了心血管类β-受体阻滞剂手性药物对映体的快速拆分方法. 迄今, 尚未见环糊精类键合液相色谱固定相拆分三唑类手性农药对映体的报道.本文合成了2种分别含有稳定的氨基甲酸酯基和脲基连接臂的β-环糊精键合有序介孔SBA-15手性固定相(CDSP和NCDSP). 氨基甲酸酯基和脲基既是稳定的键合臂, 又相当于单衍生化的酯基和脲基衍生化基团. 所制备的2种单衍生化β-环糊精手性固定相不会造成环糊精端口的拥堵, 使环糊精配体仍保留对溶质客体较强的包结能力, 具有较好的对映体拆分效果. 采用新固定相拆分了10种常见的三唑类农药对映体(结构见图1), 优化了手性分离条件, 并比较了2种不同连接臂结构对手性分离的影响, 探讨了新环糊精类固定相对三唑类农药的手性分离机理, 期望用于蔬菜、水果、土壤和水体等食品和环境样品中三唑类农药残留量的快速检测及其活性、毒性和代谢等药代动力学研究.1.1 仪器与试剂2695型高效液相色谱, 配有2996型二极管阵列检测器(PAD), Masslynx4.1色谱工作站(美国Waters公司); Vario EL Ⅲ型元素分析仪(德国Elementar公司); 色谱柱填柱装置(美国Haskel公司); Milli-Q超纯水(美国Millipore公司); AR1140型电子天平(美国Ohaus公司).有序介孔SBA-15类球形颗粒(孔径约25 nm, 比表面积420 m2/g, 粒径2.5～4.5μm)为自制[17]; 三嵌段聚合物P123(平均分子量～5800)、正硅酸乙酯(TEOS)、β-环糊精和3-氨丙基三乙氧基硅烷购于Sigma公司; 氨基β-环糊精(纯度≥98%)购于山东滨州智源生物科技有限公司; 1,3,5-三甲苯(TMB)和N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为分析纯, 购于阿拉丁试剂(上海)有限公司, DMF使用前经过氢化钙除水后减压重蒸; 外消旋的灭菌唑(Triticonazole, 纯度≥98.2%)、烯唑醇(Diniconazole, 纯度≥98.6%)、戊唑醇(Tebuconazole, 纯度≥98.6%)、己唑醇(Hexaconazole, 纯度≥99.9%)、粉唑醇(Flutriafol, 纯度≥98.2%)、烯效唑(Uniconazole, 纯度≥99.8%)、抑霉唑(Imazalil, 纯度≥97.7%)、腈菌唑(Myclobutanil, 纯度99.0%)、三唑醇(Triadimenol, 纯度≥97.9%)和三唑酮(Triadimefon, 纯度≥98.6%)标准品均购于上海市农药研究所; 乙腈(ACN)和甲醇(MeOH)为色谱淋洗剂(美国Tedia公司); 三乙胺(TEA, 分析纯, 国药集团化学试剂有限公司), 使用前重蒸一次; 冰醋酸(HAc, 分析纯, 上海青析化工科技有限公司); 实验用水为超纯水; 其它试剂均为分析纯.1.2 环糊精类键合相CDSP和NCDSP的制备以 P123为模板, TMB为扩孔剂, TEOS为硅源, 在酸性条件下TEOS水解, 自组装后转入水热反应釜中静态晶化, 除模板后得到有序介孔二氧化硅SBA-15类球形颗粒, 表征图谱及合成方法见文献[17].CDSP和NCDSP的制备路线如图2所示. 将1.15 g干燥的β-环糊精(A)在搅拌下溶于20 mL无水DMF中, 室温下缓慢滴加0.3 mL异氰酸丙基三乙氧基硅烷, 滴毕升温至80 ℃反应6 h, 得到产物(B). 向上述溶液中加入3.0 g SBA-15, 升温至110 ℃继续反应24 h, 冷至室温后过滤, 得到粗产品. 将粗产品反复用DMF、甲醇和丙酮洗涤至滤液澄清为止, 再以丙酮为溶剂索氏提取12 h用于清洗孔道, 将固体于50 ℃真空干燥12 h, 得到固定相CDSP(C).将1.15 g干燥的氨基β-环糊精(D)在搅拌下溶于20 mL无水DMF中, 缓慢滴加0.3 mL异氰酸丙基三乙氧基硅烷, 滴毕在室温下继续搅拌反应6 h, 得到产物(E). 加入3.0 g SBA-15, 升温至110 ℃继续反应24 h, 过滤后得到粗产品. 将粗产品反复用DMF、甲醇和丙酮洗涤至滤液澄清, 并以丙酮为溶剂索氏提取12 h, 将固体于50 ℃真空干燥12 h, 得到固定相NCDSP(F).为考察制备方法的重现性, 分别制备了3个不同批次的CDSP和NCDSP固定相, 根据元素分析中碳含量计算出其配体键合量分别为0.139～0.156和0.120～0.137 μmol/m2, 表明2种固定相的制备方法有较好的重现性. 实验中选取键合量较高批次的固定相进行下一步手性色谱性能的研究.1.3 色谱柱的填装分别称取约2.5 g CDSP和NCDSP, 加入适量丙酮, 超声使其均匀分散. 以甲醇为顶替剂, 在恒压(34.5 MPa)下, 将固定相分别装填入2根不锈钢色谱柱中(4.6 mm i.d.×150 mm). 将新柱用甲醇和水反复冲洗, 最后用流动相平衡至基线稳定后进样分析. 以联苯为溶质, 甲醇/水(体积比40/60)为流动相, 流速1.0 mL/min, 检测波长254 nm, 测得2种固定相柱效分别为26198和26710块/m.1.4 色谱方法将外消旋手性药物标准品用甲醇溶解, 配制成浓度为200～300 μg/mL的标准溶液, 经0.22 μm滤膜过滤, 超声脱气, 直接进样分析, 进样量为10 μL. 反相色谱模式利用二次水或体积分数0.1%的醋酸三乙铵缓冲液(TEAA, pH=4.0)并添加一定量的乙腈或甲醇为流动相. 流动相使用前用G4砂芯漏斗过滤, 超声脱气10 min, 流速为1.0 mL/min, 检测波长220 nm, 柱温为20 ℃. 所有样品均平行测定3次. 用1,3,5-三叔丁基苯测定2种环糊精柱的死时间(t0).通过以下3个参数评价色谱的分离性能: (1) 保留因子: k′=(tR-t0)/t0, t0为死时间, tR为溶质的保留时间; (2) 对映体相对保留值, 即选择性因子: α= k2′/k1′, k1′和k2′分别为第一个对映体和第二个对映体的保留因子; (3) 分离度: Rs=1.18(tR2-tR1)/(wh1+wh2), tR2和tR1分别为第一个对映体和第二个对映体的保留时间, wh1和wh2分别为第一个对映体和第二个对映体的半峰宽.2.1 CDSP和NCDSP的结构表征2.1.1 元素分析和热重分析将CDSP和NCDSP干燥后进行元素分析, 结果列于表1, 根据碳含量计算得2种固定相的键合量分别为0.156和0.137 μmol/m2.对固定相CDSP和NCDSP进行热重分析(升温速度: 10 ℃/min; 记录温度: 室温～800 ℃), 根据失重估算得2种固定相键合量分别为0.149和0.129 μmol/m2, 与元素分析结果计算值相近. 实验中发现, 在高于300 ℃时2种固定相才开始明显失重, 说明其具有较高的热稳定性和化学稳定性.2.1.2 红外光谱分析手性固定相CDSP和NCDSP的红外光谱如图3所示. 在CDSP的红外光谱中, 3446.33 cm-1处为环糊精及硅胶残存O—H伸缩振动峰; 2938.47 cm-1处为C—H的伸缩振动峰; 1687.38 cm-1处为氨基甲酸酯的CO伸缩振动峰; 1102.38 cm-1附近的宽峰为环糊精C—O及基质Si—O—Si的吸收峰. 在NCDSP红外光谱图中, 3440.60 cm-1处为环糊精及硅胶残存O—H的伸缩振动峰; 2941.35 cm-1处为C—H的伸缩振动峰; 1664.33 cm-1处为脲基的CO 伸缩振动峰; 1120.41 cm-1附近宽峰为环糊精C—O及基质Si—O—Si的吸收峰. CDSP与NCDSP的红外光谱图中均含有C—H伸缩振动峰, 表明基质表面修饰了一层有机物. O—H和C—O伸缩振动峰与环糊精的骨架有关. 2种固定相的谱图相似, 氨基甲酸酯的羰基的波数高于脲的羰基的波数, 表明环糊精以2种不同方式键合到SBA-15表面. 固定相的手性分离性能也进一步确证环糊精已成功键合.2.2 CDSP和NCDSP拆分三唑类农药的色谱性能2.2.1 对映体拆分效果及机理探讨固定相的手性选择性主要取决于相关热力学因素, 其中溶质(R/S)即两个对映体的相对保留值(即选择性因子α= k2′/k1′)是评价手性选择性的重要参数. 此外, 分离度(Rs)是评价和考察拆分效果的综合指标之一. 首先,采用较便宜的甲醇/水为流动相进行实验, 发现CDSP和NCDSP对粉唑醇均表现出较高的手性选择性, 相对保留值α分别为1.16和1.14, 分离度Rs分别为1.74和1.79(见表2), 分析时间约为15 min(图4和图5). 对灭菌唑、戊唑醇和烯唑醇3种溶质的拆分可接近基线, 分析时间为30～50 min. 实验中虽然延长分析时间, 但拆分其它溶质仍存在困难. 一方面可能是甲醇属典型氢键给体, 会干扰环糊精端口与溶质间的氢键作用; 另一方面在反相色谱条件下, 洗脱能力较弱, 需要用体积分数为30%～55%的甲醇, 较高的有机溶剂浓度不利于手性识别作用. 实验中发现, 除分析时间较长外, 三唑类农药在上述两根柱上的手性分离效果尚不及乙腈. 所以, 后续实验改用乙腈/水体系作为流动相, 分离结果见表2.除采用甲醇/水、乙腈/水作为流动相外, 还尝试用甲醇/0.1%TEAA(pH=5.0)和乙腈/0.1%TEAA(pH=5.0)组成的流动相, 发现在乙腈/水流动相中的整体拆分效果较好, 10种农药在CDSP和NCDSP上的手性分离条件见表2, 色谱图分别见图4和图5. 由表2中的分离度数据可见, 在常温下, 除三唑酮外, CDSP能够分离其余9种三唑类农药, 相对保留值α最大可达1.29, 分离度最大可达3.84; NCDSP也可拆分除腈菌唑和三唑酮外的其余8种三唑类农药, 相对保留值α最大可达1.17, 分离度可达2.42. 由图4和图5可见, 三唑类碱性农药的色谱峰形较对称, 大多数溶质在20 min内有较好的分离效果, 表明2种环糊精固定相对三唑类农药有较强的拆分能力.Armstrong等[18]认为在反相色谱模式下环糊精腔体的包结作用决定了这类固定相的手性色谱性能. CDSP和NCDSP配体结构简单, 除端口含有不同的单取代酯基和脲基外, 其余部分相同. 因此, 环糊精的空腔对三唑类农药的包结作用应该是导致手性分离的重要原因. 三氮唑环属极性基团, 卤代苯环更易进入环糊精疏水性的空腔. 从图1可知, 灭菌唑和烯唑醇的卤代苯基通过双键连接到手性碳附近, 当卤代苯被腔体包结后, 端口手性碳刚性更强, 有利于手性识别, 灭菌唑和烯唑醇的相对保留值α分别为1.29和1.28, 分离度分别为3.84和3.23. 三唑醇与三唑酮结构几乎相同, 前者手性碳上连接羟基, 后者连接羰基. 实验发现2种溶质的拆分效果明显不同, 三唑酮不能被拆分, 而三唑醇的4个对映体在2种固定相上能得到较好的分离. 这可能是因为三唑醇上羟基是典型的氢键给体, 与环糊精端口的氨基甲酸酯或脲键上的羰基形成氢键. 而三唑酮上羰基属氢键接受体, 不存在这种作用, 不能被拆分. 实验中发现, 在10种手性农药中, 手性碳上连接有羟基的农药更易被拆分, 而腈菌唑和三唑酮的手性碳不连接羟基, 拆分效果不好. 所以除包结作用外, 氢键作用对拆分也有贡献.CDSP和NCDSP对三唑类农药对映体的手性选择性规律大致相同. 比较图4和图5发现, CDSP的选择性相对较高, 但已唑醇(α=1.17)、粉唑醇(α=1.14)和三唑醇(α=1.09)在NCDSP上拆分效果更好. 特别是含2个手性碳的三唑醇, 在CDSP上只能拆分其中1个手性碳, 而NCDSP可拆分2个手性碳, 得到4个对映体的色谱峰. 氨基甲酸酯和脲键既是连接臂, 又是环糊精端口的单取代基团, 会参与手性分离过程, 导致2种固定相分离选择性有一定的差别, 但各有特点, NCDSP脲基相对更稳定. 有关2种固定相分离机理的差异性尚需进一步研究.Fig.6 Effect of ACN content in the mobile phase on the resolution(Rs) of triazole pesticides on CDSP(A) and NCDSP(B) a. Diniconazol; b. tebuaconazole; c. hexaconazole. Mobile phase: ACN/H2O, flow rate: 1.0 mL/min.2.2.2 流动相中乙腈含量对分离的影响为了实现三唑类农药对映体的良好分离, 对流动相的组成进行了优化. 以烯唑醇、戊唑醇和己唑醇为例, 研究了流动相中乙腈含量对三唑类农药异构体分离的影响. 由图6可见, 随着流动相中乙腈含量的增加, 所有三唑类农药的分离度呈现先增大后减小的趋势. 这是因为有机改性剂(乙腈)的含量对溶质的保留和分离度有严重的影响. 当乙腈含量过高时, 溶质洗脱速度过快, 与环糊精配体作用时间太短, 在形成稳定的包结物之前即已被洗脱, 分离度变差; 而当乙腈含量过低时, 溶质的洗脱时间较长, 且溶质分子在流动相中的涡流扩散现象严重, 导致分离度变差. 只有加入适量的乙腈后溶质才能在合适的时间内洗脱, 达到最佳分离度. 优化实验结果表明, 烯唑醇、戊唑醇和己唑醇在CDSP上达到最佳分离度时乙腈的含量(体积分数)分别为22.5%, 27.5%和20%; 在NCDSP上达到最佳分离度时乙腈的含量分别为20%, 20%和15%.2.2.3 温度对己唑醇分离的影响除了流动相的组成影响选择性外, 温度对色谱行为也有较大影响, 因为其可从热力学和动力学两方面同时影响分离选择性和柱效[19]. 己唑醇在2种固定相上均有较好的分离度, 故以己唑醇为样本考察了己唑醇在2种固定相上, 不同色谱柱温度(293～313 K)对分离度和选择性因子的影响, 结果见表3. 可见, 随着柱温的升高, 对映体在2种固定相上的保留因子均逐渐减小, 这是因为温度升高使流动相黏度减小, 导致组分在流动相中的扩散速率增大, 溶质与环糊精配体形成的包结物变得不稳定, 2种对映体的分离度也随着温度的升高而减小. 以分离因子的对数lnα为纵坐标、 1/T为横坐标作图得一条直线, 其斜率为-Δ(ΔH0)/R, 截距为Δ(ΔS0)/R(R为气体常数, T为绝对温度), 由此计算出对映体的焓变差Δ(ΔH0)和熵变差Δ(ΔS0). lnα与1/T在2种固定相上均呈良好的线性关系, 其线性方程分别为lnα=206.46/T-0.594(r=0.99)和lnα=283.88/T -0.818(r=0.98). 计算得两柱拆分过程的热力学函数分别为Δ(ΔH0)=-1716.51 J/mol, Δ(ΔS0)=-4.94J/(mol·K)和Δ(ΔH0)=-2360.18 J/mol, Δ(ΔS0)=-6.81 J/(mol\5K), 焓变差和熵变差均为负值, 说明溶质在2种固定相上的分离为焓驱动过程, 温度越低越有利于分离. 故选择分离温度均为293 K.Table 3 Effect of temperature on the chiral separation of hexaconazoleColumnT/K1/Tk1′k2′αlnαRsMobilephase(volumeratio)CDSP2930．0034137．858．771．120．11331．77H2O/ACN(80/20)2980．003356 6．206．851．100．09531．573030．0033005．275．751．090．08621．423080．0032474．464．811．080．07701．233130．0031953．794．051．070．06771．08NCDSP2930．0034139．1710．711．170．15702．42H 2O/ACN(85/15)2980．0033566．727．681．140．13102．023030．00330 05．706．411．120．11331．823080．0032474．745．271．110．10441．633130．0031953．994．371．100．09531．422.3 与相关现行柱分离效果的比较CDSP和NCDSP比涂覆型的纤维素和直链淀粉类手性商品柱更耐用, 色谱性能更稳定. 采用简单流动相水/甲醇或水/乙腈即可取得较好的拆分效果, 反相色谱更有利于建立液相色谱-质谱联用方法, 用于果蔬杀菌剂农药残留量的测定、农药对映体代谢物分析及其水体、土壤环境评价. 周志强等[20]制备键合型的直链淀粉-三(3,5-二甲基苯基氨基甲酸酯)(ADMPC)和纤维素-三(3,5-二甲基苯基氨基甲酸酯)(CDMPC)手性柱反相色谱用于拆分6种三唑类农药, 其分离结果见表2. 比较分离度数据可见, 本文制备的环糊精柱在室温下即可取得较好的分离效果, 且仅需20～30 min, 这可能也与有序介孔SBA-15良好的渗透性和快速传质的特性有关. 所制备的环糊精固定相中的氨基甲酸酯基和脲基既是单取代基, 又是稳定的键合臂, 所填装的色谱柱耐用, 且色谱性能更稳定.参考文献：(Ed.: N, K)† Supported by the National Natural Science Foundation ofChina(No.21165012), the Natural Science Foundation of Jiangxi Province, China(No.2010GZH0089) and Jiangxi Provincial Education CommissionFoundation, China(No.GJJ11274).Enantioseparations of Triazole Chiral Pesticides on Twoβ-Cyclodextrin-bonded Stationary Phases with Different Linkages by HP LC†CHENG Biaoping, LI Laisheng*, ZHOU Rendan, LI Liang, ZHANG Hongfu (Center of Analysis and Testing, Nanchang University, Nanchang 330047, China)Abstract：Two kinds of newβ-cyclodextrin-bonded chiral stationary phases(CDSP and NCDSP) with carbamate and urea linkages were prepared using ordered mesoporous material SBA-15 as matrix, β-cyclodextrin and 6-amino β-cyclodextrin as ligands via the addition reactions of OH and NH2 groups of β-cyclodextrin with active 3-isocyanatopropyltriethoxy silane, respectively. The enantioseparation properties of two new stationary phases were evaluated and compared by adopting 10 kinds of common chiral triazole pesticides as probes including triticonazole, diniconazole, hexaconazole, tebuconazole, etc. in reversed-phase mode. The results show that CDSP and NCDSP exhibited excellent and fast chiral separation ability for triazole pesticides within 30 min. Nine and eight kinds of triazole enantiomers were separated on CDSP and NCDSP at room temperature with methanol/H2O and acetonitrile/H2O as mobile phase, respectively. The chiral selectivity factor(α) are 1.29 for triticonazole with a resolution of 3.84 for CDSP and 1.28 for diniconazole with a resolutions of 3.23 for NCDSP. It was found that triazole pesticides with appropriate size and —OH groups on CDSP and NCDSP had better separation effect, indicating that the inclusion, hydrogen bonding, sterichindance and other synergic forces between β-cyclodextrin ligand and solutes could contribute enantioseparations. The surface loading of CDSP and NCDSP by different batches were 0.139—0.156 and 0.120—0.137μmol/m2, respectively, indicating that the new preparation methods have good reproducibility. Compared with the commodity coated cellulose column, the new cyclodextrin stationary phases with urea and carbamate linkages were more stable, more practical, easy preparation and low cost. The prepared β-cyclodextrin stationary phases have good prospects in the enantiomeric monitoring of triazole pesticides residues.Keywords：High perform ance liquid chromatography;β-Cyclodextrin-based SBA-15 stationary phase; Triazole chiral pesticide; Enantioseparation; Separation mechanismdoi：10.7503/cjcu20141095收稿日期：2014-12-15.网络出版：日期: 2015-04-15.基金项目：国家自然科学基金(批准号: 21165012)、江西省自然科学基金(批准号: 2010GZH0089)和江西省教育厅科技项目(批准号: GJJ11274)资助.中图分类号：O657文献标志码：A联系人简介: 李来生, 男, 博士, 教授, 主要从事色谱分析与生化分析研究. E-mail:********************Armstrong等[18]认为在反相色谱模式下环糊精腔体的包结作用决定了这类固定相的手性色谱性能. CDSP和NCDSP配体结构简单, 除端口含有不同的单取代酯基和脲基外, 其余部分相同. 因此, 环糊精的空腔对三唑类农药的包结作用应该是导致手性分离的重要原因. 三氮唑环属极性基团, 卤代苯环更易进入环糊精疏水性的空腔. 从图1可知, 灭菌唑和烯唑醇的卤代苯基通过双键连接到手性碳附近, 当卤代苯被腔体包结后, 端口手性碳刚性更强, 有利于手性识别, 灭菌唑和烯唑醇的相对保留值α分别为1.29和1.28, 分离度分别为3.84和3.23. 三唑醇与三唑酮结构几乎相同, 前者手性碳上连接羟基, 后者连接羰基. 实验发现2种溶质的拆分效果明显不同, 三唑酮不能被拆分, 而三唑醇的4个对映体在2种固定相上能得到较好的分离. 这可能是因为三唑醇上羟基是典型的氢键给体, 与环糊精端口的氨基甲酸酯或脲键上的羰基形成氢键. 而三唑酮上羰基属氢键接受体, 不存在这种作用, 不能被拆分. 实验中发现, 在10种手性农药中, 手性碳上连接有羟基的农药更易被拆分, 而腈菌唑和三唑酮的手性碳不连接羟基, 拆分效果不好. 所以除包结作用外, 氢键作用对拆分也有贡献.CDSP和NCDSP对三唑类农药对映体的手性选择性规律大致相同. 比较图4和图5发现, CDSP的选择性相对较高, 但已唑醇(α=1.17)、粉唑醇(α=1.14)和三唑醇(α=1.09)在NCDSP上拆分效果更好. 特别是含2个手性碳的三唑醇, 在CDSP上只能拆分其中1个手性碳, 而NCDSP可拆分2个手性碳, 得到4个对映体的色谱峰. 氨基甲酸酯和脲键既是连接臂, 又是环糊精端口的单取代基团, 会参与手性分离过程, 导致2种固定相分离选择性有一定的差别, 但各有特点, NCDSP脲基相对更稳定. 有关2种固定相分离机理的差异性尚需进一步研究.2.2.2 流动相中乙腈含量对分离的影响为了实现三唑类农药对映体的良好分离, 对流动相的组成进行了优化. 以烯唑醇、戊唑醇和己唑醇为例, 研究了流动相中乙腈含量对三唑类农药异构体分离的影响. 由图6可见, 随着流动相中乙腈含量的增加, 所有三唑类农药的分离度呈现先增大后减小的趋势. 这是因为有机改性剂(乙腈)的含量对溶质的保留和分离度有严重的影响. 当乙腈含量过高时, 溶质洗脱速度过快,。
环糊精类手性固定相汇总
环糊精类⼿性固定相汇总8.1引⾔近年来⼿性⾊谱领域的发展，使对映体的分离逐渐趋向于正规化，环糊在这⽅⾯起着重要作⽤。
环糊精由villiers于1891年发现，由于它没有还原性和能被酸分解，在外形上⼜与纤维素⼗分相似，所以称为⽊粉（cellulosine）[1]。
12年后，schardinger⾸次鉴定出环糊精是⼀种低聚糖，同时详细地叙述了它的制备和分离⽅法[2,3]。
Schardinger还成功的分离出纯芽孢杆菌，取名纯化芽孢杆菌（bacillus macerans）⾄今仍是环糊精⽣产和研究中经常⽤的菌种。
环糊精可以由⽔解液选择性的分离，也可⽤吸附⾊谱和纤维素柱⾊谱分离和鉴定环糊精[4]。
Freudenberg等⼈认识到了环糊精配合物的稳定性[5].此后对环糊精及其配合物特性的研究进⾏了⼤量的研究⼯作。
⽬前⾼效液相⾊谱环糊精键合固定相，衍⽣化环糊精键合固定相，在对映体分离领域中已成为很有⽤的⼯具。
环糊精（cyclodextrin,CD）是由⼀定数量的葡萄糖单元通过α－1,4葡苷连接的环状分⼦结构。
由所含葡萄糖单元的个数不同，可分为α－CD,β-CD ,γ-CD . α－CD含有6个葡萄糖单元，β-CD含有7个葡萄糖单元，γ-CD含有8个葡萄糖单元。
⽬前还未发现少于6个葡萄糖单元的环糊精，已鉴定出多于8个葡萄糖单元的环糊精，某些⽀化结构的环糊精已有报告[4]。
环糊精的分⼦⽰意图类似于厚壁截顶圆锥筒（见图8.1）。
图8.1环糊精结构n＝1，α－CD；n＝2，β-CD；n＝3，γ-CD每个葡萄糖单元的2,3位仲羟基在环的⼤⼝⼀⽅，6位伯羟基在环的⼩⼝⼀⽅。
环的内侧是由氢原⼦和成桥氧原⼦形成的，所以环的内侧具有相对疏⽔性。
环糊精分⼦中每个葡萄糖单元含有5个⼿性碳原⼦。
因此α-CD，β-CD，和γ-CD 就分别含有30，35，40个⼿性碳原⼦。
环糊精最突出的特点是能与许多有机分⼦形成包容配合物(inclusion complex),即客体分⼦部分或全部进⼊CD的空腔[5].环糊精的物理性质列在表8.1中表8.1环糊精的物理性质环糊精葡萄糖单元分⼦量腔尺⼨⽔溶性,M外径内径深度α－CD697313.7 5.77.80.114β-CD 7113515.37.87.80.016γ-CD 8129716.99.57.80.179环糊精液相⾊谱固定相的发展⼤致可分为环糊精聚合物固定相，环糊精键合固定相，衍⽣化环糊精固定相或多模式环糊精固定相⼏个阶段。
环糊精对手性药物伪麻黄碱分子识别的电喷雾飞行时间质谱研究
环糊精对手性药物伪麻黄碱分子识别的电喷雾飞行时间质谱研
究
陆豪杰;余翀天;郭寅龙
【期刊名称】《化学学报》
【年(卷),期】2002(060)005
【摘要】用电喷雾正交飞行时间质谱仪分别研究了以α-环糊精、β-环糊精和γ-环糊精作为手性拆分剂对手性药物伪麻黄碱的分子识别效应,同时还分别研究了Nozzle电压的变化对α-环糊精、β-环糊精和γ-环糊精的手性识别的影响.在质谱图中能明显反映出三种手性拆分剂都具备很强的手性识别能力,随Mozzle电压的改变,三种手性拆分剂又分别具有各自的手性识别特征.
【总页数】4页(P882-885)
【作者】陆豪杰;余翀天;郭寅龙
【作者单位】中国科学院上海有机化学研究所,上海,200032;中国科学院上海有机化学研究所,上海,200032;中国科学院上海有机化学研究所,上海,200032
【正文语种】中文
【中图分类】O6
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用环糊精手性固定相HPLC法拆分艾迪康唑及12种结构相似的抗真菌活性化合物
用环糊精手性固定相HPLC法拆分艾迪康唑及12种结构相似的抗真菌活性化合物郑振;李武宏;赵亮;洪战英【期刊名称】《药学服务与研究》【年(卷),期】2017(17)1【摘要】目的:建立环糊精手性固定相HPLC法分离艾迪康唑及其结构相似的抗真菌活性化合物。
方法:采用Astec CycloBondⅠ2000DM环糊精手性柱,考察了环糊精固定相、流动相、pH值、缓冲液和柱温对拆分效果的影响。
结果:确定最优化条件为固定相:Astec CycloBondⅠ2000系列环糊精手性柱(25cm×4.6mm,5μm),流动相:乙腈-0.1%乙酸三乙胺溶液(pH 6.0)=30∶70(V/V),流速:0.8ml/min;柱温:25℃;检测波长220nm;进样量:10μl。
艾迪康唑及12种结构相似的抗真菌活性化合物的对映体均达到基线分离(Rs>2.15)。
结论:该方法简便快捷,可用于艾迪康唑及其结构相似的抗真菌活性化合物的手性拆分。
【总页数】6页(P8-13)【关键词】艾迪康唑;手性拆分;反相色谱法,高效液相;手性固定相;β-环糊精【作者】郑振;李武宏;赵亮;洪战英【作者单位】第二军医大学药学院药物分析学教研室,上海市药物(中药)代谢产物研究重点实验室,上海200433;解放军91837部队卫生队,浙江舟山316291;第二军医大学药学院无机化学教研室,上海200433;第二军医大学东方肝胆外科医院药材科,上海200438【正文语种】中文【中图分类】R978.5;R927.2【相关文献】1.新型三唑类抗真菌活性化合物毛细管电泳手性拆分及手性识别机理分子模拟研究[J], 李武宏;张欣荣;吴思;谭光国;刘超美;朱臻宇;柴逸峰2.纤维素类手性固定相高效液相色谱法拆分三唑类手性化合物 [J], 杨丽萍;王立新;徐艳丽;钱宝英;高如瑜3.两种β-环糊精单臂键合固定相液相色谱法拆分三唑类手性农药 [J], 程彪平;李来生;周仁丹;李良;张宏福4.手性药物对映体的环糊精手性流动相手性固定相高效液相色谱法拆分 [J], 谢剑炜;杨造萍;阮金秀因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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2012年2月第33卷第1期首都医科大学学报Journal of Capital Medical UniversityFeb．2012Vol.33No.1基金项目：国家自然科学基金（30772611），教育部博士点科研基金（20091107110003）暨北京市属高等学校人才强教计划资助项目（PHR2010007111）。
This study was supported by National Natural Science Foundation of China （30772611），Scientific Research Foundation for PhD Scholar of Education Ministry of China （20091107110003），Funding Project for Academic Human Resources Development in Institutions of Beijing Munici-pality （PHR2010007111）．*Corresponding author ，E-mail ：xuem@ccmu．edu．cn ；mgwang@163．com网络出版时间：2012－02－0312ʒ10网络出版地址：http ：//www．cnki．net /kcms /detail /11．3662．R．20120203．1210．002．html［doi ：10.3969/j．issn.1006-7795.2012.01.018］·基础研究·两种β-环糊精对苯环壬酯手性识别的串联四极杆质谱研究刘治岐1王鸣刚1*刘颖2李宇航2薛明2*（1．兰州理工大学生命科学与工程学院，兰州730050；2．首都医科大学基础医学院药理系，北京100069）【摘要】目的研究β-环糊精和2，3，6-三甲氧基-β-环糊精对手性药物苯环壬酯的立体选择性识别作用。
方法分别将苯环壬酯与两种β-环糊精等体积混合形成包合物后直接进样，采用串联四级杆质谱法，在正离子检测方式下，分析其相对丰度，观察结合性，分析两种环糊精对手性分子苯环壬酯的立体识别能力。
结果β-环糊精对苯环壬酯的手性识别作用不明显；2，3，6-三甲氧基-β-环糊精对苯环壬酯对映异构体具有很强的立体识别能力。
结论2，3，6-三甲氧基-β-环糊精与苯环壬酯之间具有显著的立体选择性相互作用。
【关键词】β-环糊精；2，3，6-三甲氧基-β-环糊精；手性识别；苯环壬酯；串联四极杆质谱【中图分类号】O 657.63；O 622.5；R 969Investigation of chiral recognition between two kinds of β-cyclodextrin and phencynonate by tandem quadrupole mass spectrometryLIU Zhi-qi 1，WANG Min-gang 1，LIU Ying 2，LI Yu-hang 2，XUE Ming 2（1．College of Life Science and Engineering ，Lanzhou Technology University ，Lanzhou 730050，China ；2．Department of Pharmacology ，School of Basic Medicine ，Capital Medical University ，Beijing 100069，China ）【Abstract 】Objective To investigate the stereoselectivity recognition of β-cyclodextrin or 2，3，6-tri-o-methyl-β-cyclodextrin as the chiral selector with phencynonate ，a novel chiral anticholinergic agent．Methods β-Cyclodextrin or 2，3，6-tri-o-methyl-β-cyclodextrin was mixed with phencynonate in equal volume and formed the complexes ，respectively．The samples were injected directly to the tandem quadrupole mass spectrometry．In positive ion mode ，the relative abundances and the combination rate of β-cyclodextrin or 2，3，6-tri-o-methyl-β-cyclodextrin with phencynonate isomer complex were analyzed．Results 2，3，6-Tri-o-methyl-β-cyclodextrin had strong recognition ability of stereoselectivity to chiral phencynonate isomers ，but the chiral recognition ability of β-cyclodextrin to phencynonateisomers was not significant．Conclusion There is markedly stereoselective interaction between 2，3，6-tri-o-methyl-β-cyclodextrin and phencynonate．【Key words 】β-cyclodextrin ；2，3，6-tri-o-methyl-β-cyclodextrin ；chiral recognition ；phencynonate ；tandem quadrupole mass spec-trometry苯环壬酯（phencynonate ，PC ）是中国人民解放军军事医学科学院毒物药物研究所研制开发的抗M 胆碱能受体Ⅰ类新药，本品不但具有较好的抗晕动病和治疗梅尼尔综合征的作用，而且还有预防治疗帕金森病和癫痫的作用［1-3］。
苯环壬酯的化学结构为α－苯基－α－环戊基－α－羟基乙酸－9α－［N-甲基－3－氮杂双环（3，3，1）］壬酯，其化学结构上有一个手性碳，形成一对对映异构体。
此对映异构体对M 受体的立体选择性作用以及在动物体内的处置动力学与分布差异有统计学意义［4-5］。
为了进一步对苯环壬酯及其异构体的药效学和代谢动力学提供合理的分子作用解释，本研究组以β-环糊精和2，3，6-三甲氧基-β-环糊精为主体分子，分别与客体分子苯环壬酯及其异构体混合形成非共价复合物，应用串联四级杆质谱法进行苯环壬酯手性分子与环糊精主体分子之间的手性识别和分子相互作用研究。
首都医科大学学报第33卷1材料和方法1.1仪器与质谱条件美国Waters 公司生产的Quattro micro 串联四级杆质谱仪，ESI 源，鞘气为氮气，扫描方式为正离子扫描。
毛细管电压3.5kV ，RF 透镜电压0.3V ，源温度105ħ，脱溶剂温度200ħ，锥孔电压120V ，提取锥孔电压0.3V ，脱溶剂气大小350L /h ，锥孔气大小50L /h 。
样品处理后直接进样。
1.2试剂与样品制备苯环壬酯消旋体及R/S 对映体（phencynonate ，PC ，R/S-PC ；Mr 为357.3）由中国人民解放军军事医学科学院毒物药物研究所提供，纯度＞99%，其化学结构式详见图1。
β-环糊精（β-cyclodenxxtrin ，β-CD ，Mr 为1134.4）、2，3，6-三甲氧基-β-环糊精（2，3，6-tri-o-methl-β-cyclodextrin ，TM-β-CD ，Mr 为1429.54）为美国Sigma 公司产品。
甲醇为色谱纯，美国Fisher 公司产品。
乙酸铵，北京化工厂产品。
超纯水，杭州娃哈哈集团产品。
配制20μmol /L 的乙酸铵缓冲液。
β-环糊精和2，3，6－三甲氧基-β-环糊精分别用纯净水重结晶后备用。
用乙酸铵缓冲液分别配制成10mmol /L 的β-CD 和TM-β-CD 储备液。
用甲醇配制成10mmol /L 苯环壬酯消旋体及单体储备液。
量取1mL 的β-环糊精，分别与苯环壬酯及R /S 对映体等体积混合，制成β-CD ：PC （1：1）的混合液，超声30min ，避光静置12h ，调节pH 至4.0 4.5之间。
同样条件配制TM-β-CD 与PC 的R 和S 单体1：1混合液。
图1苯环壬酯及其对映异构体化学结构式Fig．1Chemical structure of phencynonate isomers A ：Rac-phencynonate ；B ：R-phencynonate isomer ；C ：S-phencynonate isomer．2结果与分析2.1环糊精与苯环壬酯的非共价键结合电压为120V 时，在苯环壬酯的浓度高于β-环糊精的条件下，β-环糊精（Mr 为1134.4）有类似冠醚的结构性质，其易捕捉Na +，其加合物［M +Na ］+峰为1156.9［3］。
苯环壬酯（相对分子量为357）的［M +H ］+峰为358.3，与理论值相符合。
苯环壬酯的断裂碎片苯基环戊基羟基乙酸与N-甲基－3－氮杂双环［3，3，1］壬－9a 中间的酯氧键有碎片峰m /z 156.2［M-202］+，这与文献［1］报道的结果相符合，且存在［PC +（β-CD ）］+m /z 1492.7的结合峰，说明β-CD 与苯环壬酯之间存在着非共价键的相互作用，可通过范德华力和/或氢键作用进行包结，从而形成超分子体系，这是分子识别的基础［6-7］，详见图2。
2.2β-环糊精对苯环壬酯对映体的手性识别作用有研究［8］表明，由于环糊精具有特殊的内疏水与外亲水的空腔结构，一般能够对不同的手性分子产生立体选择性识别作用。
在电压为120V ，扫描区间为m /z 1100 1600，分子的摩尔比为1：1的条件下，β-环糊精分别与苯环壬酯的R 异构体和S 异构体结合的质谱图详见图3，其中1157的峰为环糊精捕捉Na +的结合峰，1492的峰分别为R ，S 型PC 与环糊精相互作用形成包合物的峰。
环糊精与苯环壬酯的手性识别率用R 表示［8］，则：R =[]CD +PC ()CD +Na r[]CD +PC CD +Nas=Rr Rs 其中，［CD +PC ］表示复合物的峰强度；［CD ］表示环糊精的峰强度；Rr 、Rs 表示环糊精对苯环壬酯异构体的非共价结合率，r 和s 分别表示苯环壬酯异构体R-PC 和S-PC 。