环糊精类手性固定相
手性色谱柱知识介绍
手性色谱柱知识介绍手性色谱柱（Chiral HPLC Columns）是由具有光学活性的单体，固定在硅胶或其它聚合物上制成手性固定相（Chiral Stationary Phases）。
通过引入手性环境使对映异构体间呈现物理特征的差异，从而达到光学异构体拆分的目的。
要实现手性识别，手性化合物分子与手性固定相之间至少存在三种相互作用。
这种相互作用包括氢键、偶级-偶级作用、π-π作用、静电作用、疏水作用或空间作用。
手性分离效果是多种相互作用共同作用的结果。
这些相互作用通过影响包埋复合物的形成，特殊位点与分析物的键合等而改变手性分离结果。
由于这种作用力较微弱，因此需要仔细调节、优化流动相和温度以达到最佳分离效果。
在手性拆分中，温度的影响是很显著的。
低温增加手性识别能力，但可能引起色谱峰变宽而导致分离变差。
因此确定手性分析方法过程中要考虑柱温的影响，确定最优柱温。
迄今为止，尚没有一种类似十八烷基键合硅胶（ODS）柱的普遍适用的手性柱。
不同化学性质的异构体不得不采用不同类型的手性柱，而市售的手性色谱柱通常价格昂贵，因此如何根据化合物的分子结构选择适用的手性色谱柱是非常重要的。
根据手性固定相和溶剂的相互作用机制，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、偶级-偶级作用形成复合物。
第2类：既有类型1中的相互作用，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由Armstrong 教授开发的环糊精型手性柱[2]，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Davankov开发的手性分离技术，也称为手性配位交换色谱（CLEC）。
第5类：蛋白质型手性色谱柱。
手性分离是基于疏水相互作用和极性相互作用实现。
影响手性药物分离的因素全解析
影响手性药物分离的因素全解析：1.温度：而温度对分离的影响比较大，温度升高系统的手性选择性降低。
溶剂传质速度增加，溶质在固定相上解吸附加快，保留时间减少，对手性识别过程不利。
当温度升高至某一点时，对映体同时洗脱下来，若继续升高温度，对映体又分离，但洗脱顺序颠倒。
温度降低，迁移速度变慢，出峰时间变长，分离度增加。
温度对组分容量因子的影响较为复杂，不存在GC中的线性关系。
2.固定相的类型：将手性试剂化学键合到固定相上，与对映体形成非对映体复合物。
Pirkle型手性固定相接上苯基甘氨酸或亮氨酸等基团，采用此类固定相时，氢键作用、偶极-偶极相互作用和π-π相互作用在手性分离中起了重要作用。
环糊精手性固定相，手性选择性随孔径的增大而增大。
氨基酸和酰胺类手性固定相中，π-酸、π-碱类固定相具有给电子或接受电子的基团，通过这些基团产生手性试剂所需要的各个相互作用点，并且这些基团在手性识别中起着重要作用。
氨基酸类固定相的手性识别主要通过形成氢键，它们的分离效能随着流动相中改性剂的分子增大或极性减小而降低，而选择性则相反。
3.手性选择剂类型和浓度：由于手性异构体的立体结构不同，应首先考虑主客体分子之间的匹配性，只有药物的结构与手性选择剂的空腔大小相适应才能容纳手性分子，形成稳定的包络物。
因此，手性选择剂种类的选择是实现手性拆分的关键因素。
另一个影响拆分的重要因素是的手性选择剂浓度，只有达到一定的浓度才能发挥其手性拆分作用。
4.流动相的组成：超临界流体色谱中多以CO2为流动相，其次是正戊烷等一些低碳烃及衍生物。
而加入手性反离子后，离子型化合物与手性反离子形成非离子型的离子对复合物，可被CO2洗脱。
离子对超临界流体色谱也可以在非手性柱上得以应用。
流动相中有机改性剂的浓度越大，组分的容量因子越小。
改性剂极性小，容量因子和选择性增大。
在改性剂中加入水可以增加选择性和柱效，而且可以在较短时间内获得相同的分离效果。
5.缓冲液的浓度：缓冲溶液浓度直接影响离子强度和电渗流。
手性固定相
手性固定相手性HPLC中，手性固定相是实现对映体拆分的基础，并有多种类型。
手性固定相可以根据其化学类型分类为：①“刷型”手性固定相；②手性聚合物固定相；③环糊精类手性固定相；④大环抗生素手性固定相；⑤蛋白质手性固定相；⑥配体交换手性固定相；⑦冠醚手性固定相等。
手性固定相也可以根据它们与被拆分的对映异构体间的作用机制进行分类：第一类是通过氢键、π—π或偶极吸引等相互作用与对映异构体形成配合物进行拆分的手性固定相，N—硝基苯甲酰基氨基酸或N—萘基氨基酸酯手性固定相属于该类；第二类是通过吸引和包合作，用进行拆分的手性固定相，纤维素衍生物手性固定相大都属于该类；第三类是具有手性空穴的手性固定相，对映异构体进入手性空穴后形成包合配合物被拆分，这类手性固定相主要为环糊精，冠醚手性固定相和螺旋型聚合物(如三苯甲基丁烯酸酯)也属于该类；第四类是通过对映异构金属配合物进行拆分的手性固定相，也称为手性配体交换色谱(chiral ligand exchange chromatography,CLEC)；第五类是通过疏水和极性相互作用进行手性拆分的蛋白质手性固定相。
手性固定相的分类手性固定相按其分离机理分为以下几类：含有手性空腔的手性固定相：其中包括衍生化纤维素手性固定相、环糊精手性固定相、冠醚手性固定相、合成手性聚合物、手性印迹凝胶相。
纤维素是纯天然高聚物，具有高度有序螺旋状结构。
这种结构可对对映体有一定的识别作用。
将其羟基衍生化后，降低了它的极性，增加了手性固定相与被拆分分子的作用点处的空间位阻，从而改善了它的色谱行为和选择性。
将纤维素衍生化后涂覆或键合于硅胶微球上，增加其机械稳定性。
目前大赛路公司（Daicel）的手性固定相制备技术很成熟。
它现有的商品柱及其性质见下表：其中O系列的都是涂覆型手性固定相；I系列的都是键合型手性固定相。
环糊精为D-吡喃葡萄糖单元以α-1,4-糖苷键相互结合互为椅式构象的环状低聚糖，通常含有6~12个吡喃葡萄糖单元，其中有实用意义的是含有6、7、8个单元的α-CD, β-CD, γ-CD。
β-环糊精键合多孔硅胶色谱柱
β-环糊精键合多孔硅胶色谱柱
β环糊精键合多孔硅胶色谱柱是一种常用的手性色谱材料，用于手性化合物的分离和分析。
它是通过将β环糊精（一种天然的环糊精衍生物）共价键结合到多孔硅胶表面上制备而成的。
β环糊精是一种具有手性特异性的环糊精分子，通过共价键合到多孔硅胶表面上可以产生手性固定相，从而实现手性化合物的分离。
β环糊精键合多孔硅胶色谱柱具有良好的手性识别能力和分离效果，广泛应用于手性药物、食品添加剂、农药等化合物的分离和分析。
与其他手性色谱柱相比，β环糊精键合多孔硅胶色谱柱具有以下优点：
1. 高分离效果：β环糊精键合多孔硅胶色谱柱能够有效分离手性化合物，提供高分离效果和纯度。
2. 广泛适用性：可以应用于不同类型的手性化合物的分离和分析，包括有机化合物、生物大分子等。
3. 耐久性：β环糊精键合多孔硅胶色谱柱具有较高的耐久性和稳定性，在长时间使用过程中保持分离效果。
4. 快速分离：由于多孔硅胶的高表面积特性，提供了较快的分离速度。
总之，β环糊精键合多孔硅胶色谱柱是一种优秀的手性色谱材料，具有良好的手性分离性能和广泛的适用性，被广泛应用于手性化合物的分离和分析。
能分离手性化合物的固定相—环糊精
Ｃｙ ｌｄｅ ｔ ｉ ：Ｔｈｅ Ｓ ａ ｉ ｎａ ｙ Ｐｈ ｓ ｏ ｃｏ ｘ ｒｎ ｔ ｔｏ ｒ ａ ｅｆ ｒ Ｃｈｉａ ｐ ｒ ｔｏ ｒ ｌＳｅ ａ ａ ｉｎ
一
对 映体却 没有 药 效甚 至有 毒性 ， 因而分 析药 品 中两种 异构 体 的含量 意义 重 大． 是两 者物 理 化学性 质极 但 其相 似 ， 分离 比较 困难 ． 色谱 手性 分 离技术 就 是解 决这 一 问题 的有效 手段 ， 了对 药 物对 映体 的测定 分 析 ， 除 环境 分析 、 地质 分 析 、 品工 业 、 食 化工 生产 中的不对 称合 成都 和手 性 分离技 术 关 系密切 ． 手性 分 离可 以是 气 相色谱 、 液相色 谱 ， 也可 以是 毛 细管 电泳 等． 相色 谱手 性分 离具 有 快速 、 敏 、 确 的优点 ， 是对 热稳 定 气 灵 准 但 性差 、 以挥发 的化合 物不 适用 ． 手性 分 离 中选 择 合 适 的手 性 分 离 剂 至关 重 要 ， 环 糊 精 （ｙｌ ｅｔｎ 难 在 而 ｃｃ ｄｘ ｉ， ｏ ｒ
Ｃ Ｄ分子 空腔 的内表 面不 含羟基 ， 具有 疏 水 性 ； 在外 表 面 的大 口端 有 ２位 和 ３位 的仲 羟 基 伯 羟基 ． 面有 亲水性 ． 体环 糊精 熔点 高 （９ ￣ ， 膜性 差 ， 泛 使用 的 Ｂ环糊 精水 溶 性不 一 夕表 母 ２０Ｃ） 成 广 一 好， 因而 Ｃ Ｄ的母 体 通 常不适 宜作 为气 相 色谱 的 固定 相 使用 ． 了作 为 固定 相 使 用 ， 为 可将 羟 基 醚化 或酯 化 ， 可 以降 低熔 点 ， 善水 溶性 ， 高其 可涂 渍性 与 成膜性 ， 改 提 以使其 适合 作气 相 色谱 的 固定相 ．
_环糊精类手性液相色谱固定相拆分和测定药片中美托洛尔对映体
准确称取一定量的外消旋的美托洛尔标准品 ， 用甲醇稀释并定容， 得到 560 μg / mL 的储备液， 含 等量的 S － 和 Ｒ － 对映体 （ 280 μg / mL ） ， 保存在冰 箱中（ 4 ℃ ） 。实验时用流动相稀释到所需浓度 ， 并 经 0. 22 μm 滤膜过滤， 进样分析， 进样量为 20 μL。 流动相为不同体积比的乙腈 / 甲醇 / 冰 乙 酸 / 三 乙 超声脱气。 流速 胺。使用前用 G4 砂芯漏斗过滤， 为 0. 5 mL / min， 检测波长为 275 nm， 柱温为20 ℃ ， 所有样品重复测定 3 次。 2 结果与讨论 2. 1 2. 1. 1 色谱条件的优化 流动相的优化 实验中分别采用了甲醇 － 水溶液、 乙腈 － 水溶液、 含甲醇的甲酸铵溶液作为流 都未观察到手性分离现象。 根据 Armstrong 动相， ［ 13 ］ 等 有关衍生化环糊精反相色谱分离机理的讨论， 本研究认为美托洛尔对映体的分离主要取决于含硝 基 β － 环糊精配体与 Ｒ 和 S 对映体之间的氢键和包 反相色谱流动相中大量的水会削弱 结等多种作用， 环糊精配体与美托洛尔之间的氢键作用， 使得 Ｒ / S 美托洛尔与环糊精形成的配合物稳定性差别很小， 导致手性分离困难。因此， 本实验改用含乙腈的非 水溶剂作为流动相， 乙腈与水不同， 它不是氢键给 有利于溶质和配体之间的氢键作用。 体，
中图分类号： O657. 63 文献标识码： A 文章编号： 1000-0720 （ 2014 ） 10-1151-05
生命体系是一个复杂的手性体系， 例如蛋白 DNA 等都具有手性， 质、 生物酶、 多糖、 对手性药物 对映体的吸收、 转运、 代谢等存在立体选择性， 使得 、 药物对映体在药理活性 毒性和药代动力学等方面 往往存在明显的差别
三种烷基化和硅烷化_环糊精作为气相色谱固定相的研究
三种烷基化和硅烷化β2环糊精作为气相色谱固定相的研究陈国斌 唐课文3 阎建辉(岳阳师范学院化学化工系 湖南岳阳 414000)摘 要 合成了三种新的烷基化和硅烷化β2环糊精衍生物手性固定相,以甲基苯基硅油为稀释剂,采用快速超动态法,成功地将其涂渍到弹性石英毛细管柱上。
经测试,柱效高,柱性能稳定,柱寿命较长;通过对酯类、烯烃类、酮类等对映体色谱分离,显示三种固定相具有较强的手性拆分能力,随着烷基链的增长,对α2蒎烯、β2蒎烯、α2紫萝酮等拆分能力逐渐增强,而对α2苯乙醇、1,22丙二醇、乳酸乙酯等对映体的拆分能力逐渐减弱。
关键词 气相色谱 环糊精衍生物 手性固定相 对映体分离Abstract Three new kinds ofβ2cyclodextrin derivatives have been synthesized with alkylating and silanizing agent,and coated into fused capillary columns as stationary phases by rapidly superdynamical coating method with methyl2phenylsilicone as diluent.Chromato graphic properties such as column efficiency,thermal stability and column life span,have been investigated.A series of enantiomers have been separated on the capillary column.As the results, the alkylated and silylatedβ2cyclodextrin derivatives are suitable for use as chiral stationary phases with g ood chromato graphic properties in separating enantiomers.It was concluded that separation efficiency of such enantiomers asα2 pinene,β2pinene,α2ionone etc,were enhanced with the increasing carbon atoms of alkyl group in2,62di2O2alky1232 O2sily12β2cyclodextrin.K ey w ords G as chromatography,β2Cyclodextrin derivatives,Chiral stationary,Enantiomeric separation.随着生命科学和药物化学的发展,人们已认识到不同手性药物异构体在生物体内具有不同的代谢和药理作用;另外,测定手性化合物的对映体过量值(ee)对不对称合成及探讨化学反应机理需要特殊的分析手段,包括识别对映体和分析手性化合物的研究具有重要的意义[1,2]。
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 。
一种新的β—环糊精衍生物手性固定相的制备及其气相色谱性能
第 ２卷 第 ３ ｌ 期
２０ 年 ５月 ０２
分 析 捌 试 学 报
￣ ＸＩＣＥ ＨＩＸＩＥ ＇ ＥＮ Ｓ Ｌ ＢＡＯｆ ｃ ｍ ａ ｆｌ ｓ ￣ ｎ ａ ｍｏｙ ｉ） Ｊ ￣ ｌｏ ｎ ｔ ｍ ｔｌ？ ］ ｓ ｓ
Ｖ０ ｌ １ ｌ ２ Ｎｏ ３ Ｍｄ ０ ２ ｖ２ ０
１ 实验 部分
１ １ 仪器 与试剂 ．
Ｈ ５９Ａ气相 色谱仪 （ 国惠普公 司 ） Ｐ ８０ 美 ，氢火焰 离 子化检 测器 ＦＤ，３６ Ｉ ３５色谱工 作站 ，１ ５ｍ×０２ ．５ ｎＩｉｄ ） １（．．弹性 石英毛 细管柱 （ Ｉ Ｉ 河北 永年 光纤 厂 ）。
卢 环糊精（ 一 苏州味精厂产品 ， 使用前两次重结晶纯化处理 ， ０℃真空干燥） 手性样品 。 蒎烯、９ ８ ， 一 Ｉ一 蒎烯 、 乳酸乙酯、 － 戊内酯、 一 紫萝酮和 氯代丙酸甲酯等不进行衍生化， ． ａ 苯乙醇和 １２丙二醇 ，－
取 代基 的位 置和类 型是 影 响手性 选择 的主要 因素 ， 用不 同 的衍 生化方 法对具 有 不 同反应 活性 的环 采
糊精分子上 的羟基进行修饰 ， 可得到性质各异 、 选择性不同的手性 固定相。 目前 ， 大多采用烷基化
和酰 基化 改 性 ，以改善其 成 膜 性能 ，提高柱 效 。 同 时 ，采 用聚 硅 氧烷 稀 释 固定 相 ， 获 得 高柱效 、 可 热稳定性 好 ：２Ｏ 一０ —０；怔 回 日期 ： ０２—０ 一ｌ Ｏｌ ６ ３ ２０ ３ ｌ
作者筒 介 ： 唐课文（９０ ） 男 ， １７ 一 ， 湖南岳 阳人 ， 讲师 ， 博士
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一
维普资讯
第３ 期
庙课 文等： 一种新的 口 环糊精 衍生物手性 固定桐 的制备＆其气相色谱性能 一
R-1-苯基乙基氨基甲酸酯-β-环糊精键合手性固定相的制备与应用研究
Ｐｒ ｐａ ａ ｉ ｎ ａ ｐｌ ａ ｉ ｎ ｏ ｅ ｒ ｔｏ ｎｄ Ａｐ ｉ ｔｏ ｆＲ－１ ｃ －Ｐｈｅ ｌｔ ｌａ ｂａ ｏ ｌ ｔ ｄ ｎｙ ｅ ｈｙ ｃ ｒ ｍ ｙ ａ ｅ
１ ２％， ． １ 计算 得键 合量 为 ０５ ｍｏ・ 。 ．６ ｌｍ
将 ５０ ４ ． ６ｇ的 Ｂ— Ｄ Ｃ Ｐ置 于 三 颈 圆底 烧 瓶 ０ Ｃ —Ｓ
参考文献［ Ｂ Ｃ ８ — Ｄ在氢化钠的作用下与 ３ ／ ， 一缩 水 甘 油基 氧丙 基 三 甲氧 基硅 烷 反应 ， 键 合 到硅 胶 再
各 种 类 型 的手 性 固定 相 如 多糖 衍 生 物 型 、蛋 白质
型 、 石酸型、 酒 印迹 聚合 物 、 性 固定 相 等 已被开 发 刷
并 应用 于手性 拆 分『 环糊 精及 其衍 生物 由于具 有 ２ 一。 良好 的手 性识 别 性 能 ， 也被 广 泛地 用 于制 备手 性 固
２
福建分析测试
研究报告
环糊精键合 固定相上的羟基进行部分衍生 ， 制得 了
Ｒ１ 一 一苯 基 乙基 氨 基 甲酸酯 一Ｂ一环 糊 精 手 性 固定 相 ， 浆法 装 柱后 考 察其 对 氢化 安 息香 等 的拆 分 性 匀 能， 并结合 色 谱保 留模 型探讨 了手 性识 别机 理 。
ｅ ａ ｔ ｓ ｐ ｒｔ ｎ ｆ ｙ ｒ ｂ ｎ ｏｎ．ｂ ｎ ｏｎ ａ ｄ － ｈ ｎ ｔ ｙ ｌ ｏ ｏ ｅ ｅ ｅ ａ ｕ ｔｄ ｕ ｄ ｒ ｈ ｅ ｅｓ ｄ ． ｈ ｆ ｃｓ ｏ ｎ ｎ ｉ ｅ ａａ ｉ ｓｏ ｄ ｏ ｅ ｚ ｉ ｏ ｏ ｈ ｅ ｚ ｉ ｎ ｐ ｅ ｅｈ ｌａｃ ｈ ｌ ｒ ｖ ａｅ ｎ ｅ ｅ ｒ ｖ ｒ ｅｍｏ ｅ Ｔ ｅ ｅ ｅ ｔ ｆ ｗ ｌ ｔ ． ａ ｅ ｎ ｔ ｌ ｍｏ ｎ ｄ ｂ ｆ ｒ ｙ ｅ ｏ ｅ ｒｔｎ ｏ ｎ ｎ ｎ ｉｓ ｐ ｒ ｔ ｎ ｗｅｅ ｉ ｖ ｓｉａｅ ． ｄ ｏ ｅ ｏｎ ｏ ｔｉ ｅ ａ ｅｉ ｅ ｃｔ ｉｉ ａ ｕ ｔ ｏ ｒｅ ｎ ａ ｕ ｅ ｐ ｎ ｔ ｅ ｅ ｔ ｎ ａ ｄ ｅ ａ ｔ ｅ ａａ ｉ ｒ ｎ ｅ ｔ ｔｄ Ｈｙ ｒ ｂ ｍ ｉ ｂ ａｎ ｄ ｂ ｓ ｌ ｔ ｈ ｉ ｏ ｏ ｇ ｎ ｓ ｐ ｒｔ ｎ， ｎ ｅｓ ｐ ｒ ｔ ｎ ｆｃｏ ｏ ｌ ｅ ｃ ． １ ． ｅ ｚ ｉ ｂ ａｎ ｄ ｐ ｒｉｌ ｎ ｎ ｉｓ ｐ ａ ｉｎ， ｎ ｔ ｐ ｅ ｅｈ ｌ ｌ ｏ ｏ ｅ ａ ａｉ ｏ ａ ｄ ｔ ｅ ａ ａｉ ｔｒ ｕ ｄ ｒａ ｈ １２ ４ Ｂ ｎ ｏｎ ｏ ｔｉ ｅ ａｔ ａ ｔ ｅ ａ ｔ ｈ ｏ ａ ｃ ａｅ ｏ ｒ ｏ ａ ｄ Ｏ － ｈ ｎ ｔ ｙ ｃ ｈ ｌ ａ
β-环糊精类液相色谱固定相及其手性拆分应用研究进展
环 糊 精 类 色 谱 固定 相 一 般 是 将 卢 Ｃ 或 其 一Ｄ
衍生物键合到硅胶基 质上 ， 硅胶先经过 硅烷化试
剂 预 处 理 ， 用 的硅 烷 化 试 剂有 一 常 氨丙 基 三 乙氧
基 硅烷 （ Ｈ ５ ） 一 水 甘 油 醚 氧 丙 基 三 甲氧 基 Ｋ ５０ 、 缩
硅烷 （ Ｈ５ ０ 和 Ｔ 甲基丙 烯酰 氧 基丙 基 三 甲氧基 Ｋ ６） ．
硅 烷 （ Ｈ ７ ） －Ｄ经 过 修 饰 后 ， 连 有 氨 基 、 Ｋ ５０ 。 Ｃ 常 羟 基 、 基 或 环 氧 基 官 能 团 ， 与 硅 烷 化 硅 胶 键 烯 可
合 ； 有采 用 硅 烷 化 试 剂 将 — Ｄ 衍 生 化 ， 在 无 也 Ｃ 再
硅胶 ， 其余 的羟基分别采用萘基氨基 甲酸酯化、 乙 酰化 、 甲基 化 进 行 全 衍 生 ， 分离 了 １ 手 性 对 映 ２种 体 。邱月 琴等 ¨ 采用异 氰 酸丙基 三 乙氧基 硅 烷做
第２ ４卷第 ８期 ２１ ０ ２年 ８月
化 学 研 究 与 应 用
Ｃｈ ｍｉａ ｓ ａ ｃ ｎ ｐ ｉａ ｉｎ ｅ ｃｌ Ｒｅ ｅ ｒｈ ａ ｄ Ａｐ ｌ ｔ ｃ ｏ
Ｖｏ． ４ ， ． １ ２ Ｎｏ ８ Ａｕｇ ２０１ ．， ２
文章 编 号 ：０４１５ （０２ ０ —１９０ １０ ．６６ ２ １ ）８１６ －７
定相 ， 手性化合物具有 良好 的拆分 能力 。本文介绍 了 环糊精 的结构 和性质 ， 对 综述 了各种衍生 化 的卢 环糊 一
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 ：一 Ｊ 环糊精 ； Ｂ 高效液相色谱 固定 相 ； 性拆 分 ； 手 衍生化
中 图 分 类 号 ：６ ７ ７ ０ ５ ． 文 献 标 识 码 ： Ａ
β-环糊精／硅基杂化手性固定相的制备及其手性拆分性能
β-环糊精／硅基杂化手性固定相的制备及其手性拆分性能王利涛;董树清;张志欣;王杨军;张晓莉;张霞;张鹏云;赵亮【摘要】发展了一种制备β-环糊精／硅基杂化手性固定相的简单方法。
首先合成了β-环糊精硅基衍生物，然后在碱性条件下通过硅烷化试剂和β-环糊精硅基衍生物之间的聚合反应，制备了β-环糊精衍生物共价负载于孔道表面的球形β-环糊精／硅基杂化材料，去除模板剂，即可得到直接用于高效液相色谱填料的β-环糊精／硅基杂化手性固定相。
制备的杂化固定相材料具有球形规则、单分散性好、比表面积高、机械性能好、化学稳定性高和制备过程简单等特点，结合了β-环糊精的手性识别功能与有机-无机杂化材料的优异性能。
在反相色谱条件下的手性拆分结果表明杂化手性固定相具有较高的手性识别能力。
本文所发展的方法为新型手性固定相的制备提供了一种新的思路。
%A simple preparation method for β-cyclodextrin-silica hybrid chiral stationary phases was developed. Firstly,the β-cyclodextrin-silica derivative was synthesized by the reaction of 3-aminopropyltriethoxysilane and monochlorotriazinyl β-cyclodextrin under weak base condi-tion. Spherical β-cyclodextrin-silica hybrid materials with β-cyclodextrin in the surface of pores by covalent bonding were prepared using 1,2-bis( triethoxysilyl)ethane and the β-cyclodextrin-silica derivative under the alkaline condition by one-step polymerization reaction. The β-Cyclo-dextrin-silica hybrid chiral stationary phases could be directly used as high performance liquid chromatographic packings after the template removal. The hybrid materials prepared in this paper possessed regular spherical morphology,good monodispersion,high specific surface area,good mechanical property,high chemical stability andsimple preparation process. It combined the chiral recognition performance of β-cyclodextrin and the outstanding performance of organic-inorganic hybrid material. The effect of the composition,ratio and pH of mobile phase on chiral separation was investigated,and the best chiral separation conditions had been optimized. The baseline chiral separations for five chiral compounds were obtained under the optimal conditions. The results of enantioseparation showed that the hybrid chiral stationary <br> phases had favorable chiral recognition ability. Compared with the traditional preparation process of chiral stationary phases,a new thought for new type of chiral stationary phase is provided by the present method in this paper.【期刊名称】《色谱》【年(卷),期】2016(000)001【总页数】7页(P89-95)【关键词】高效液相色谱;手性固定相;β-环糊精;有机-无机杂化;手性拆分【作者】王利涛;董树清;张志欣;王杨军;张晓莉;张霞;张鹏云;赵亮【作者单位】中国科学院西北特色植物资源化学重点实验室，甘肃省天然药物重点实验室，中国科学院兰州化学物理研究所，甘肃兰州 730000;中国科学院西北特色植物资源化学重点实验室，甘肃省天然药物重点实验室，中国科学院兰州化学物理研究所，甘肃兰州 730000;中国科学院西北特色植物资源化学重点实验室，甘肃省天然药物重点实验室，中国科学院兰州化学物理研究所，甘肃兰州 730000;西北师范大学，甘肃兰州730000;中国科学院西北特色植物资源化学重点实验室，甘肃省天然药物重点实验室，中国科学院兰州化学物理研究所，甘肃兰州730000;中国科学院西北特色植物资源化学重点实验室，甘肃省天然药物重点实验室，中国科学院兰州化学物理研究所，甘肃兰州 730000;西北师范大学，甘肃兰州 730000; 甘肃省化工研究院，甘肃兰州 730000;中国科学院西北特色植物资源化学重点实验室，甘肃省天然药物重点实验室，中国科学院兰州化学物理研究所，甘肃兰州 730000【正文语种】中文【中图分类】O658手性固定相是高效液相色谱手性分离的核心,在对映体的分离过程中起关键作用。
手性药物的拆分——高效液相色谱(HPLC)
SiO2
OH
(CH3O)3Si(CH2)3NH(CH2)2NH2 SiO2
O Si(CH2)3NH(CH2)2NH2
(1)
(OH)2
H3C
SO2Cl
(OTs)2
(2)
SiO2 O
n(NHR)
H2NR
SiO2 O
β-CD固定相改性过程
n(OTs)
1.5 刷型手性固定相
刷型手性固定相（CSP）是通过链烃基将手性有机 小分子链接到硅胶载体上制得，又叫Pirkle型手性固 定相。
刷型手性固定相的合成主要有两种途径，即含端羧 基或异氰酸酯基的手性基团的化合物与氨基键合硅 胶进行缩合反应，分别形成含酰胺型或脲型结构的 手性固定相：
OH
O
+
O
H
OH
OH
n
NCO
OCONH
H
NHOCO
O
O OCONH
n
3.纤维素-三（3，5-二甲基苯基氨基甲酸酯）（CDMPC）
商品名为手性OD柱，具有极高的光学拆分能力，是广泛使用的 手性固定相之一。以微晶纤维素与3，5-二甲基苯基异氰酸酯反 应，将生成的纤维素-三（3，5-二甲基苯基氨基甲酸酯）以 15%的量涂敷在氨丙基硅胶上，制得CDMPC-CSP：
Dalgliesh 三点相互作用
a
b
Y d
c (S)-选择剂
A
D
X
B
C （R)-对映体
a
b
对硝基异氰酸苯酯衍生化β-环糊精手性固定相分离β-受体阻滞剂
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｔ ｈ ｅ ｐ － ｎ ｉ ｔ ｒ ｏ ｐ ｈ ｅ ｎ ｙ ｌ ｃ ａ ｒ ｂ ａ ｍｏ ｙ ｌ ａ ｔ ｅ ｄ ｐ — ｃ ｙ ｃ ｌ ｏ ｄ ｅ ｘ ｔ ｒ ｉ ｎ ｃ ｈ ｉ ｒ ａ ｌ ｓ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｒ ｙ ｐ ｈ ａ ｓ ｅ （ ＮＰ Ｃ Ｓ Ｐ ）ｗａ ｓ ｐ ｒ ｅ ｐ ａ ｒ ｅ ｄ ｂ ｙ
Ｊ ｕ ｎ ． ２ ０ １ ３
文章 编 号 ： １ ０ ０ ６ — ０ ４ ６ ４ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ３ — ０ ２ ３ ３ — ０ ６
对 硝 基 异 氰 酸苯 酯衍 生化 ｌ ３ 一环 糊 精 手 性 固定 相 分 离 ｌ ３ 一 受 体 阻 滞 剂
李 来 生 ， 周仁 丹 ， 程 彪平 ， 聂桂 珍 ， 张 杨
（ 南 昌 大 学 分析 测 试 中心 ， 江西 南昌 ３ ３ ０ ０ ４ ７ ）
摘
要： 通过 ｃ １ ｉ ｃ ｋ反应 合 成 对硝 基 异 氰 酸 苯 酯 衍 生 化 ｐ 一环 糊 精 键 合 ｓ Ｂ Ａ一 １ ５硅 胶 手 性 固定 相 （ ＮＰ Ｃ Ｓ Ｐ ） ， 在 极 性
有 机 溶 剂 模 式 下 对 阿替 洛 尔 、 美托洛尔 、 艾 司 洛 尔 ３种 ｐ 一 受 体 阻滞 剂 类 药 物 进 行 手 性 分 离 的 研 究 。 实 验 结 果 表 明， 在 优 化 的 色 谱 条 件 下 获 得 了较 好 的分 离 ， 所 制 备 的 手 性 固定 相 具 有 较 高 的 分 离 效 率 。针 对 ｐ 一受 体 阻滞 剂 类 药 物 的结 构 特 点 ， 对 相 关 手 性 分 离 机 理 进 行 了探 讨 。本 方 法 具 有 简便 、 快捷 、 高 效及 重 复 性好 等 特 点 。
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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。
1965年，Solms和Enli[6]合成出了保留环糊精包合作用性能的CD聚合物，他们把环糊精与3-氯－1,2还氧丙烷反应，得到适用于液相色谱标准粒径的不溶性聚合物的固定相。
这种固定相对溶质的保留是CD-溶质包合常的函数，且对大量的天然产物，香料，芳香酸，核酸等有分离能力。
其缺点是机械强度差，不能在高压下操作。
以后的研究多集中在如何将环糊精连接在硅胶上，得到能在高压下使用的环糊精键合固定相。
1983年，Fujimura [7]和Kawguchi [8]合成出了硅基氨和酰胺键合固定相，但该固定相稳定性差，易水解。
1985年,Armstrong 研究组[9]合成除了不含硫,氮的环糊精手性固定相,这类固定相稳定性好，不易水解，目前这些稳定的固定相已作为Cyclobond 商品出售，Cyclobond 分别为β-CD，α-CD和γ-CD，对位置异构体和光学异构体都有很好的拆分能力。
但是这类环糊精固定相只有在反相条件下才能使用才能有分离能力。
在正相条件下，由于流动相中的非极性分子占据了环糊精内腔，使得溶质分子很难进入内腔，因而不能对溶质包合。
对于手性化合物常常没有拆分能力，限制了它的应用范围。
为了克服环糊精键合固定相存在的上述不足，Hattori[10,11]报道了两种氨基改性的环糊精手性固定相。
发展出了衍生化的环糊精固定相。
Fujimura[12]合成出了两种氨基甲酸酯改性的环糊精固定相。
Armstroing[13-15]等合成出了一系列酰基和异氰酸酯改性的环糊精手性固定相。
环糊精键合相的衍生化，增大了固定相与溶质分子的疏水相互作用或π-π相互作用，扩大了手性拆分的范围和能力，在正相和反相条件下，都有很好的拆分能力，所以又称多模式手性固定相（multimodal csp,MMcsp）。
与纤维素和淀粉类涂覆型固定相不同，衍生化的环糊精是共价键合到硅胶上的，所以对温度和溶剂的限制较少。
（R,S）-萘乙基氨基甲酸酯β-CD 是最先使用的MMCSP。
Li和Purdy[16]合成了一系列苯基、萘基和吡啶基改性的β-CDMMCSP,Okamoto等[17]合成了3,5-二甲基苯基氨基甲酸酯β-CD-MMCSP,。
这些固定相由于既具有环糊精疏水空腔的包合作用，又具有芳香环的π－π作用，氢键作用和立体排阻效应，所以又称为多作用手性固定相（Multiple－interraction chiral stationary phase）。
8.2环糊精键合固定相8.2.1键合方式环糊精最重要的特点是能与许多有机分子、离子、游离基、无机分子等形成包容配合物。
这些包容配合物不仅能以固体状态存在，而且在水和某些有机溶剂中也是稳定的。
在配合物中，环糊精被称为主体，进入空腔中的分子或离子被称为客体。
客体分子能进入环糊精空腔，主要是疏水亲脂作用，范德华作用，静电引力作用，释放出包容的高能水分子和体系张力能的作用，而客体分子与环糊精空腔的体积匹配作用是最重要的。
正是由于环糊精的这一特性和良好的手性识别能力，在液相色谱手性分离中常用作流动相添加剂和固定相。
其中，由于环糊精固定相操作简便而得到广泛应用。
前已提及，早期使用的环糊精固定相是通过聚合、交联生成的颗粒。
机械强度差，柱效低，不能进行高速高效分离，以后发展出的化合键合固定相克服了上述不足。
化学键合环糊精是利用环糊精分子中活性羟基，通过间隔垫分子把环糊精共价键合到硅胶表面。
从化学反应活性考虑，环糊精分子中3种－OH的反应活性顺序是C6-OH>C2-OH》C3-OH. C6-OH的化学反应活性最强，而C6-OH又在环糊精分子的小口一方，所以环糊精键合通常都是环糊精的小口边与硅胶上的间隔垫连接。
C 2与C3位羟基的活性也有明显的差别，C3位羟基的活性要比C2位低的多，由于互相处于邻位，影响C3位的取代反应不完全，但C3位羟基磺酰化之后，在碱性条件下也易与C2羟基生成2,3－脱水环糊精。
大体积的反应物优先靠近到C 6-OH，它最容易接近。
C2-OH的酸性最强，Pka＝12.2，在无水条件下易选择性的去质子，进而与亲电试剂反应。
C3-OH反应性最低，在C6，C2位羟基被封锁之后才能选择性的进行反应。
羟基可以直接与烷基卤化物、环氧化物、烷基或芳基酰卤、异氰酸酯以及无机酸的卤化物反应生成酯或醚。
环糊精与硅胶键合连接的方式可以有以下几种：1.胺键连接氨丙基键合相与硅胶反应：2.酰胺键连接羧酸化的氨丙基硅胶键合相与乙二胺基环糊精反应：3.碳氧碳键连接醚基硅胶键合相与环糊精反应：前两种键合方式在连接隔垫上含有氮原子，稳定性差，易水解，第三种不含氮的键合相已证明在标准高效液相色谱条件下，是相对稳定的〔〔[18,19,20]。
目前这类固定相已作为Cyclobond商品出售。
β-CD，γ-CD和α－CD键合相的商品名分别为CyclobondⅠ、Ⅱ、Ⅲ。
Cyclobond被认为是最成功的液相色谱固定相之一。
8.2.2β-环糊精键合相不含氮原子的醚键连接的β-环糊精键合固定相的制备方法有两种。
一种是先将含有环氧基连接体键合在硅胶基质上，而后与环糊精反应得到环糊精键合固定相[21]〔。
另一种合成方法[22]是先将连接体试剂与环糊精反应，再与硅胶反应得到环糊精键合固定相。
我们通过对两种制备方法比较的结果表明[23]，用第二种方法制备的β-CD固定相含碳量高，对评价样品O-,M-,P-硝基苯胺异构体分离度好，说明固定相上β-环糊精的键合量比第一种合成方法得到固定相高。
合成步骤下式所示：在合成的β-环糊精固定相上，对如图8.1所示的三种硫代缩水甘油醚和两种硒代缩水甘油醚进行了拆分。
图 8.1外消旋化合物结构影响手性分离的因素很多，在确定的固定相条件下，对确定的样品来说，流动相的组成是影响分离的关键因素。
流动相的组成对样品保留和拆分的影响参见表8.2。
可以看出，随着流动相中甲醇含量的增加，容量因子k减小除两个硒代缩水甘油醚外，分离因子α总的趋势也是减小的。
这是由于随着流动相这甲醇含量的增大，相对疏水的甲醇分子占据环糊精内腔的几率也会增加，样品芳香环进入内腔的几率减小，故保留值减小。
表8.2 流动相甲醇含量对k’和α的影响甲醇/ 40/60 45/55 50/50缓冲液*（v/v）k1’k2’αk1’k2’αk1’k2’α样品1 4.00 6.74 1.69 2.34 3.38 1.44 1.64 2.09 1.282 6.99 11.23 1.61 3.22 5.13 1.54 1.87 2.71 1.453 12.24 16.53 1.35 5.05 6.71 1.33 2.72 3.51 1.294 8.08 10.31 1.28 4.20 5.35 1.33 1.96 2.50 1.285 4.93 7.27 1.47 3.10 4.04 1.30 1.91 2.61 1.37缓冲液：0.3％醋酸三乙胺（PH5.0）在用环糊精手性键合相拆分对映异构体时，对样品的结构有特殊要求，一是样品分子必须部分能够进入环糊精内腔，二是样品分子手性中心上的极性基团与环糊精腔中的羟基发生缔合作用[23]。
所拆分的5种化合物都含有苯环或萘环，能与环糊精内腔发生包容络合作用。
尽管样品分子中手性中心上的羟基距芳香环较远，但通过合适的取向，仍能与环糊精腔口的羟基形成氢建，所以这几种化合物的对映体在环糊精键合固定相上能得到较好的分离[24]。
（见图8.2）。
图8.2缩水甘油醚对映体拆分图柱：150×4.6mm；固定相：β-环糊精键合相；流动相：甲醇/0.3％醋酸三乙酯（PH5.0）＝40/60（v/v）;流速：1.0ml/min.环糊精键合固定相有良好的化学和物理稳定性，是目前应用最广泛的手性固定相之一。
由于环糊精的内腔是疏水的，所以在反相分离模式条件下，疏水溶质占据环糊精的内腔并生成包合配合物是溶质保留和手性选择性分离的基础。
在正相条件下，疏水性的流动相占据了环糊精的内腔，溶质与环糊精内腔口羟基的相互作用是主要的。
因此，在正相条件下与二醇基柱类似[27]，手性选择性差。
为了扩大环糊精键合相的应用范围，出现了改性环糊精键合固定相。
通常有5种功能团可以连接在环糊精键合固定相上[25]：（1）乙酰基，（2）2－羟丙基，（3）萘乙基氨基甲酸酯，（4）二甲基丙基氨基甲酸酯，（5）对－甲苯甲酰酯。