利用磺酰化_环糊精的手性化合物毛细管电泳拆分

第20卷第3期分析测试学报Vo l.20N o.3

2001年5月FENXI CESHI XUEB AO(Jo urn al o f Instrum ental Analy sis)M ay2001

利用磺酰化B_环糊精的手性

化合物毛细管电泳拆分

王建军,郑国钧,沙倩,杨柳,吴襟,孙万儒

(中国科学院微生物研究所微生物资源国家重点实验室,北京100080)

摘要:在毛细管电泳仪上对萘心定、苯乙二醇和B_苯基缩水甘油酸甲酯的外消旋体进行了拆分条件的研究。

使用pH3.0、10m m ol/L的磷酸-三乙醇胺电泳缓冲液,10k V反向电压,磺酰化B_环糊精作为手性识别试剂,3种化合物的对映体获得了满意的分离度。同时发现,一定含量的甲醇可以提高中性化合物对映体分离度。该法对苯氧基环氧丙烷和苯基环氧乙烷的对映体的分离同样有效。

关键词:磺酰化B_环糊精;手性拆分;毛细管区带电泳

中图分类号:R917文献标识码:A文章编号:1004-4957(2001)03-0028-03

磺酰化B_环糊精是毛细管电泳分离技术中一类重要的带电手性选择剂,在电场中本身具有迁移能力,它与手性分子的包合作用可以带动手性分子在电场中迁移的同时获得手性拆分[1]。这一特性对一些中性的手性化合物的拆分很有效[2],例如手性药物的重要中间体苯乙二醇和B_苯基缩水甘油酸甲酯。它同时也可以用于带电手性化合物的拆分,例如B_受体阻滞剂萘心定(pronethalol)。本文利用磺酰化B_环糊精对萘心定、苯乙二醇和B_苯基缩水甘油酸甲酯的光学对映体进行了拆分,在优化了拆分条件下均获得了满意的分离度,对于这3种化合物的分析检测具有重要意义。

1实验部分

1.1仪器与材料

带有紫外检测器的P/ACE SY ST EM-M DQ毛细管电泳仪,石英毛细管(75L m ID@375L m O D)和5210pH 数字酸度计均为美国BECK M AN公司产品。实验中所用水为二次去离子水。

苯乙二醇购自Si g ma公司,B_苯基缩水甘油酸甲酯由本实验室合成,经硅胶柱层析,重结晶纯化,红外光谱及核磁共振结构鉴定。磺酰化B_环糊精购自ACROS公司,平均取代度13。

10mm ol/L磷酸-三乙醇胺缓冲液:磷酸10mmo l/L,用三乙醇胺调至pH2.5、3.0、3.5、4.0。

1.2实验方法

样品及缓冲液在使用前均需经0.45L m的滤膜过滤。使用30cm长的毛细管,在每次分析之前依次用0.1m ol/L氢氧化钠、重蒸水和电泳缓冲液对电泳毛细管进行冲洗,样品用电泳缓冲液和甲醇配成0.1g/L的溶液。进样压力0.69kPa,电泳温度15e。检测波长214nm。阴极进样,阳极检测。

2结果与讨论

2.1缓冲液p H值对分离度的影响

改变电泳缓冲液中三乙醇胺的含量以调节pH值,实验结果表明,pH在2.5~3.5范围内升高时,3种化合物的手性分离度首先略为升高,然后下降。p H值达4时,120min内未检测到苯乙二醇和B_苯基缩水甘油酸甲酯。这是由于毛细管内电渗流随p H升高而增加[3],其方向与样品迁移方向相反,使样品的手性分离度下降,并且使迁移时间增加。虽然萘心定在p H4时带正电荷,但因带有多个负电荷的磺酰化B_环糊精与之形成稳定的,且为带有负电荷的包合物,在电场作用下,两个对映体获得分离,在正极检测出峰。三乙醇胺不仅是缓冲液的组成部分,它与毛细管内表面作用有降低电渗流和减少样品吸附的作用[4],但在pH值低于3时,由于三乙醇胺浓度的减少会造成分离度降低。

收稿日期:2000-07-25;修回日期:2001-02-05

基金项目:国家自然科学基金资助项目(29790128)

作者简介:王建军(1972-),男,新疆乌鲁木齐人,博士研究生;孙万儒,联系人.

2.2磺酰化B _环糊精含量对分离度及迁移时间的影响

改变电泳缓冲液中磺酰化B _环糊精的含量进行电泳,结果如图2。中性化合物苯乙二醇和B _苯基缩水甘油酸甲酯相对于碱性化合物来说受磺酰化B _环糊精的含量的影响比较大。在环糊精含量U =1%时两种中性化合物都未获分离,这是因为磺酰化B _环糊精在本实验的条件下带负电荷,在作为手性选择剂的同时也作为带电粒子在电场中运动,低含量时与不带电荷的分子相互作用不强,所以失去了手性选择作用。而萘心定在本实验条件下带正电荷,与环糊精分子有较强的相互作用,低含量时可以发生一定的手性识别。随着环糊精含量的升高,可以观察到电泳电流的增加,使电泳过程的焦耳热增加[5],这一副作用在一定含量时超过了手性识别作用,所以3种化合物的分离度在一定含量范围内都是先提高而后下降。3种化合物的迁移时间都随磺酰化B _环糊精含量的升高而延长,造成这一现象的主要原因可能是环糊精分子与样品分子频繁的络合、解离造成的。磺酰化B _环糊精含量为7%(U )时,120min 未检测到苯乙醇胺和B _苯基缩水甘油酸甲酯。

图2磺酰化B _环糊精含量对分离度的影响Fi g .2Effecto fco ncentratio n o fsulfated_B _c y clo dex trin o n reso lution

1.B _苯基缩水甘油酸甲酯(B _pheny lg lycidicester);

2.苯乙二醇(p heny lethanedio l);

3.萘心定(pro nethalol);电压(v oltage)-10kV;p H 3.0图1pH 值对分离度的影响

Fig .1Effect of pH o n resolu tion

1.B _苯基缩水甘油酸甲酯(B _pheny lg lycidic ester);

2.苯

乙二醇(pheny lethaned io l); 3.萘心定(p ro nethalo l);电压

(v o ltage)-10kV;U (s ulfated_B _cy clod ex trin)=3%2.3

毛细管长度对分离度的影响图3为不同长度的毛细管电泳的结果。增加毛细管长度有助于提高分离度,但迁移时间也增加。2.4添加有机溶剂对分离度的影响

向缓冲体系加入一定体积的甲醇的电泳结果如图4。苯乙醇胺和B _苯基缩水甘油酸甲酯的分离度在一定甲醇含量范围内略有上升,体系中甲醇含量超过10%(U )时分离度明显下降。萘心定的分离度随着体系甲醇含量的升高而下降。甲醇对中性化合物分离度的提高可能是减少了电渗流以及增强了溶质在缓冲液中的溶解性,高含量的甲醇对样品的较强溶剂化作用削弱了样品分子与手性选择剂的作用,从而导致分离度降低。

图4甲醇含量对分离度的影响Fig.4Effect o f con centration o f m eth an ol on reso lutio n 1.B _苯基缩水甘油酸甲酯(B _pheny lg lycidic ester); 2.苯乙二醇(ph en y lethanedio l); 3.萘心定(pron eth alo l)p H 3.0;其他电泳条件同图1(o ther con dition s as in Fig.1)

图3毛细管长度对分离度的影响

Fig.3Effect o f cap illary len gth o n reso lu tion

1.B _苯基缩水甘油酸甲酯(B _pheny lg ly cidic ester);

2.苯乙

二醇(pheny lethanedio l);3.萘心定(pron eth alo l)

pH 3.0;其他电泳条件同图1(o ther co nd ition s as in Fig.1)第3期王建军等:利用磺酰化B _环糊精的手性化合物毛细管电泳拆分

29