含L-氨基酸基团的手性功能单体及与N-异丙基丙烯酰胺共聚物的合成

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1 . 1 仪器和试剂 熔点测定采用北京泰克 X 4型熔点仪, 温度计未经校正; 红外光谱测定采用 T E N S O R 3 7型傅里叶红
1 外光谱仪( 德国 B R U K E R公司) , K B r 压片; HN M R用 A V A N C EA V3 0 0 H Z型核磁共振波谱仪( 德国 B R U K E R公司) , C D C l 为溶剂, T M S为内标; 比旋光度用 A U T O P O LV I 型美国鲁道夫高精度旋光仪测 3
第3 0卷 第 7期 2 0 1 3年 7月
应用化学 C H I N E S EJ O U R N A LO FA P P L I E DC H E M I S T R Y
V o l . 3 0I s s . 7 J u l y 2 0 1 3
檵殝
檵檵檵檵殝 研究论文 檵殝
手性药物不同异构体之间尽管理化性质极为相似, 但由于立体构型差异表现出不同的药理活性, 有
N 异丙基丙烯酰胺( N I P A a m ) 是典型的温敏性材料, 聚N 异丙基丙烯酰胺凝胶( P N I P A a m ) 具有约
N I P A a m的温敏性能, 通过在 P N I P A a m 分子链中引入手性基团而使其兼具手性识 本文期望利用 P
1 ] 时甚至会带来严重的毒副作用 [ 。为了提高用药安全, 同时也为了进一步研究手性异构体与机体之间
的作用, 手性药物拆分成为近年来医药领域广为关注的课题。近年来以高效液相色谱( H P L C ) 为代表的
2 3 ] G C ) 、 超临界流体色谱( S F C ) 和毛细管电泳( C E ) 等[ , 手性色谱分离技术发展很快, 如手性气相色谱(
别和温度响应性, 最 终 可 用 于 手 性 分 离。该 材 料 制 备 的 关 键 步 骤 即 是 手 性 单 体 的 制 备。L 氨基酸
1 5 ] ( L A A ) 是非常廉价易得的天然手性化合物, 其衍生物被广泛应用于 C S P的制备 [ 。为此, 首先用常见
檵檵檵檵殝

含L 氨基酸基团的手性单体及与 N 异丙基丙烯酰胺共聚物的合成

b 2 3 . 3
c - 3 8 . 8
D [ ] e a s u r i n g c o n d i t i o n s : a . c 1 . 6 ,C H O H ;b . c 0 . 4 ,C H O H ;c . c 0 . 4 ,C H O H . α 2 5 2 5 2 5 2 5m
上接枝 P N I P A a m和 β 环糊精, 制备了智能化手性复合拆分膜: 通过外界温度变化, 可使膜孔上 P N I P A a m 发生可逆性溶胀或收缩, 起到“ 开关” 的作用, 从而可提高膜对手性分子的选择性, 对氨基酸有一定的分
1 2 ] 1 3 1 4 ] 。此外, P N I P A a m直接与其它手性高分子聚合制备手性分离材料的研究也越来越多 [ 。 离能力 [
第 7期
时东新等: 含L 氨基酸基团的手性单体及与 N 异丙基丙烯酰胺共聚物的合成
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的几种 L 氨基酸为手性源, 经过酯化、 缩合等步骤, 制备出手性可聚合的功能单体( A A c L A A ) , 再将其 与N I P A a m共聚, 制备了手性温敏的共聚物。
1 实验部分
表1 手性功能单体( A A c L A A ) 的制备 T a b l e 1 P r e p a r a t i o no f c h i r a l f u n c t i o n a l mo n o me r s ( A A c L A A )
C o m p o u n d A A c L P h e
C S P ) , 这就依赖于高性能手性聚合物的开发。此 其技术关键是开发选择性高、 适用性广的手性固定相(
4 5 ] 6 7 ] 外, 手性膜 [ 和手性分子印记聚合物 [ 的研究也推动了手性材料的发展。
[ 8 ] 为3 2℃ 的较低临界溶解温度( L C S T ) 。当外界温度低于 L C S T值时, P N I P A a m 分子链中亲水部分
Y i e l d / % 4 4 . 5 4 0 . 3 5 8 . 2
— P h C H 2
C H C H — 3 2 — C H 3 C H — 3
L T r p A A c L L e u A A c

H C 2 N H ( C H ) C H — 3 2
( —N H C O —) 会发生水合作用, 从而使材料显示出亲水性, 分子链发生溶胀而伸展, 宏观表现为体积增 加; 当温度 高 于 L C S T值 时, 酰 胺 键 与 水 分 子 之 间 的 氢 键 被 破 坏, 分子链之间的作用以异丙基 ( —C H ( C H ) ) 之间的分子间作用力为主, 于是 P N I P A a m 发生脱水合作用, 分子链急剧收缩, 体积减 3 2
A A c L P h e 、 A A c L T r p 和A A c L L e u 经I R和1HN M R结构表征数据如下: 1 ( S ) 2 丙烯酰胺基 3 苯基丙酸乙酯( A A c L P h e ) :H N M R ( C D C l , 3 0 0M H z ) , : 1 2 8 ( t , J = 8H z , δ 3 3 H ) , 3 2 6~ 3 3 0 ( m , 2 H ) , 4 2 1 ( q , J= 8H z , 2 H ) , 5 0 7~ 5 1 1 ( m , 1 H ) , 6 6 0~ 6 6 5 ( m , 1 H ) , 7 1 5~ 7 2 2 ( m , 2 H ) , 7 4 0~ 7 5 3 ( m , 5 H ) ; I R ( K B r ) , c m-1: 3 3 1 2 , 3 0 3 3 , 2 9 3 1 , 2 8 5 5 , 1 6 7 9 , 1 5 2 7 , 1 4 4 9 , 1 2 1 0 , σ/ 9 1 0 , 7 4 3 , 6 9 9 。

1 R 2 R D [ ] α 2 5 a - 8 0 . 7
A p p e a r a n c e w h i t ec r y s t a l p o w d e r p a l ey e l l o wo i l y e l l o ww a x ys o wk.baidu.com i d
m p / ℃ 6 3~ 6 4 - 4 4~ 4 5
定; 示差扫描量热分析( D S C ) 用德国 N E T Z S C H公司的 2 0 0 F 3型示差扫描量热仪测定。 L 苯丙氨酸( L P h e ) 、 L 色氨酸( L T r p ) 、 L 亮氨酸( L L e u ) 均为分析纯试剂, 购自郑州福润德生物工 D C C , 化学 程有限公司; 二氯亚砜, 化学纯( 购自天津市科密欧化学试剂有限公司) ; 二环己基碳二亚胺( 纯, 购自上海国药集团化学试剂有限公司) ; N 异丙基丙烯酰胺( N I P A a m , 纯度 ≥9 9 %, 购自百灵威化学 技术有限公司) ; 二氯甲烷( C H C l , 化学纯, 购自天津科锐思化学试剂有限公司) 经无水氯化钙干燥, 过 2 2 滤后使用; 其它试剂均为市售分析纯, 未经处理直接使用。L 苯丙氨酸乙酯、 L 色氨酸甲酯和 L 亮氨酸 甲酯参考文献[ 1 6 ] 方法制备。 1 . 2 ( S ) 2 丙烯酰胺基 3 取代丙酸酯( A A c L A A ) 的制备 将2 5m m o l L 氨基酸酯溶于 3 0m L二氯甲烷 ( C H l ) 中, 加入 2 5g ( 2 5m m o l ) 三 乙 胺、 5 4g 2C 2 ( 2 5m m o l )D C C后, 冷却至 0℃保温缓慢滴加 1 8g ( 2 5m m o l ) 丙烯酸( A A c ) 。加毕, 升至室温反应 2h 后, 抽虑。滤 液 加 入 1 0 0m L水 混 合, 用C H l 3 0m L×5 ) , 合并有机相并用饱和食盐水洗 2C 2萃 取 ( 3 0m L× 2 ) , 无水硫酸钠干燥, 过滤后浓缩得到粗产品。粗品经硅胶柱色谱分离( 洗脱剂为体积比 5 ∶ 3 ( 的石油醚 乙酸乙酯) 得目标产物( 标记为 A A c L P h e 、 A A c L T r p 和A A c L L e u , 见表 1 ) 。
9 ] 1 0 ] 小[ 。研究还证明, N I P A a m与其它材料聚合或复合后仍能保持这一特性 [ 。这使得 P N I P A a m 在新型 1 1 ] a k a m o t o 等[ 将P N I P A a m接枝在交联聚丙烯酸钠( C S P ) 吸水 手性分离材料开发中的应用日益增加。S
树脂表面, 利用 P N I P A a m的温敏性, 使C S P表面随温度变化发生可逆的亲水 疏水变化, 从而产生类似 于通过改变流动相极性进行梯度洗脱的效果, 从而可大大提高拆分效率。对甾醇、 胰岛素和除草剂等手
1 1 ] 1 2 ] 性药物表现出较好的分离效果 [ 。再如四川大学良银等 [ , 利用等离子诱导接枝法在聚碳酸酯膜孔
2 0 1 2 0 9 0 5收稿, 2 0 1 2 1 0 2 5修回 国家自然科学基金( 2 0 9 0 4 0 3 9 ) 、 天津市应用基础及前沿技术研究计划( 1 0 J C Y B J C 0 2 9 0 0 ) 资助项目 e l / F a x : 0 2 2 8 3 9 5 5 7 2 3 ;E m a i l : c h e n j i a o j i a o @t j p u . e d u . c n ;研究方向: 生物医药新材料 通讯联系人: 陈娇娇, 副教授;T
1 ( S ) 2 丙烯酰胺基 3 ( 1 H 吲哚基) 丙酸甲酯( A A c L T r p ) : HN M R ( C D C l , 3 0 0M H z ) , : 3 6 9 ( s , δ 3
时东新 陈娇娇 杜显丽 王乐乐 蒋 奕 任绒绒
( 天津工业大学环境与化学工程学院 天津 3 0 0 3 8 7 ) 摘 要 以 L 苯丙氨酸( L P h e ) 、 L 色氨酸( L T r p ) 和L 亮氨酸( L L e u ) 3种常见的氨基酸为手性源, 经过酯 化、 缩合等步骤制备 3种手性功能单体 A A c L P h e ( A A c : 丙烯酸) 、 A A c L T r p和 A A c L L e u , 其结构经过 I R 、 HN M R 确证。并将手性单体 A A c L P h e 与温敏材料 N 异丙基丙烯酰胺( N I P A a m ) 共聚, 制备了手性共聚物 P ( N I P A a m c o A A c L P h e ) , 结构经 I R确证, 示差扫描量热分析测试证明其具有温敏性。这些手性功能单体有 可能用于制备环境响应性手性高分子聚合物。 关键词 手性, L 氨基酸, 合成, 手性单体, 共聚物 O 6 2 1 . 3 文献标识码: A 文章编号: 1 0 0 0 0 5 1 8 ( 2 0 1 3 ) 0 7 0 7 4 0 0 5 中图分类号: : 1 0 . 3 7 2 4 / S P . J . 1 0 9 5 . 2 0 1 3 . 2 0 3 9 0 D O I
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