手性药物的拆分——高效液相色谱(HPLC)
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过N-(2-氨乙基-3-氨丙基)键合硅胶上的氨基与环糊精上的甲苯磺 酰基之间发生反应,把环糊精链接到硅胶上 (4)环糊精上未反应的甲苯磺酰基与各种改性剂进一步反应,得到 改性的环糊精键合固定相
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
Y d
c (S)-选择剂
三点相互作用模型
A
D
XB
C (R)-对映体
排斥作用通常为立体排斥,偶极-偶极排斥 键合作用包括氢键,静电,偶极-偶极吸引,电荷转移和疏水作用
根据固定相的不同,与对映体之间存在以下几 种作用
O O Si(CH2)nNH2+R*COOH O O O Si(CH2)nNH2+R*HNCO O
O O Si(CH2)nNHCOR* O O O Si(CH2)nNHCONHR* O
连接到硅胶表面的手性有机物在手性中心附近至少含有一种下列 的功能团:
(1)酸性或碱性的芳香基团,在手性识别过程中能发生电荷转移 相互作用;
OH
H OH
O O
OH n
H3C
+
H3C
NCO
CH3
OCONH
CH3
O
O
H OCONH
H3C
NHOCO
n CH3
CH3
CH3
1.2 淀粉类手性固定相
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
最基本的有如下4种。
OCOR
OCONH R
O
O
H
OCONH
NHOCO
n
R
R
直链淀粉
OCOR
O
OH
H
OCOR
n
O
OCOR
O
H
OCOR
直链淀粉
1.R=H,直链淀粉-三(苯基氨基甲酸酯) 2.R=3,5-(CH3)2,直链淀粉-三(3,5,-二甲基苯基氨基甲酸酯) 3.R=C6H5,直链淀粉-三(苯基甲酸酯) 4.R=3,5-(CH3)C6H5NH,直链淀粉——三(3,5-二甲基苯基氨基甲酸酯)
淀粉手性固定相的制备方法与纤维素手性固定相相似,首先 用淀粉与相应的有机化合物,如苯甲酰氯,苯基异氰酸酯等 反应,得到淀粉衍生物,再将这种衍生物涂敷在氨丙基键合 硅胶上,便可以得到淀粉类手性固定相。
1.3 环糊精手性固定相
OH
HO O OHOHO
OHO OH O
HO
OH
OOH
O
OH
O
HO
OH
(2)能形成氢键的原子或基团; (3)能发生偶极-偶极叠合相互作用的极性键或基团; (4)能提供立体排斥,范德华相互作用构型控制的非极性基团。
交互作用原理是对“刷型”手性固定相设计有重要指导意义 的原则,即如果一个固定性的化合物A的对映体之一能对另 一化合物B的对映体进行拆分的话,那么反之亦然。
1.1纤维素衍生物手性固定相
1.纤维素-三(苯甲酸酯)(CTB)固定相 由微晶纤维素和苯甲酰氯反应:
OH
O
+
O
H
OH
OH
n
COCl
OCO
H
OCO
O
O OCO
n
将得到的纤维素-(三苯甲酸酯)涂敷在氨丙基硅烷化硅胶上, 便得到CTB固定相
2.纤维素-三(苯基氨基甲酸酯)(CTPC)
由微晶纤维素与异氰酸苯酯反应,将得到的纤维 素-三(苯基氨基甲酸酯)涂敷在氨基键合的硅胶 上,便得到CTPC手性固定相:
+
SiO2
O O Si O
CH2CH2CH2NHCOCH2CH2CONHCH2CH2NH
3.碳氧键连接 醚基键合相与环糊精反应,:
O
SiO2
O
HO
O Si
+ (CH2)3oCH2CHCH2
O
SiO2
O O Si O
CH2CH2CH2OCH2CHOHCH2O
这种键合方式不含氮键,固定相的稳定性好。
(1)过渡金属离子的手性配位作用 (2)π-π电荷转印相互作用 (3)包结络合作用 (4)氢键相互作用 (5)立体契合作用
1 手性固定相
第一类包括低聚糖,多糖及其衍生物,聚丙烯酰胺, 聚丙烯酸酯等
a,纯有机聚合物 b,聚合物涂覆在无机载体上 c,接枝聚合物
第二类是把光学活性分子通过离子键或共价键连接 到硅胶载体表面,应用的光学活性物质有氨基酸衍 生物,冠醚,金鸡纳生物碱,糖类,胺类,酒石酸 衍生物,环糊精和联二萘酚等
O OH
OHO
O
OHO OH O OH
HO
ß-CD环状构型(俯视图)
环糊精包封药物的立体结构
环糊精分子中每个葡萄糖单元含有5个手性碳原子,如β-CD含有 35个手性碳原子,同时与各种有机分子形成包容配合物,分子 整体上具有光学活性和立体识别能力,是一种理想的手性选择剂
CD及衍生化CD化学键合手性固定相键合方式:
1.胺键连接 氨丙基硅胶键合相与环糊精反应:
SiO2
O O Si
+ CH2CH2CH2NH2
HO
O
O
SiO2
O Si CH2CH2CH2NH
O
2.酰胺键连接 羧基化的氨丙基硅胶键合相与乙二胺 环糊精反应:
SiO2
O O Si O
HNH2CH2CNH2
CH2CH2CH2NHCOCH2CH2COOH
1.4 多模式环糊精固定相
环糊精衍生化固定相既可以用于反相分离又可以用于正相分 离,因而称为多模式手性固定相。手性识别作用既有包容络 合,又有π-π电荷转移,氢键和立体排斥相互作用等多种作 用,应用范围广泛。
制备过程有四个步骤:
(1)硅胶上键合N-(2-氨乙基-3-氨丙基)基团 (2)用对甲苯磺酰氯专一性的磺化环糊精的羟基 ( 3)2-氨乙基-3-氨丙基键合硅胶与甲苯磺酰氯-β-环糊精反应;通
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
Y d
c (S)-选择剂
三点相互作用模型
A
D
XB
C (R)-对映体
排斥作用通常为立体排斥,偶极-偶极排斥 键合作用包括氢键,静电,偶极-偶极吸引,电荷转移和疏水作用
根据固定相的不同,与对映体之间存在以下几 种作用
O O Si(CH2)nNH2+R*COOH O O O Si(CH2)nNH2+R*HNCO O
O O Si(CH2)nNHCOR* O O O Si(CH2)nNHCONHR* O
连接到硅胶表面的手性有机物在手性中心附近至少含有一种下列 的功能团:
(1)酸性或碱性的芳香基团,在手性识别过程中能发生电荷转移 相互作用;
OH
H OH
O O
OH n
H3C
+
H3C
NCO
CH3
OCONH
CH3
O
O
H OCONH
H3C
NHOCO
n CH3
CH3
CH3
1.2 淀粉类手性固定相
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
最基本的有如下4种。
OCOR
OCONH R
O
O
H
OCONH
NHOCO
n
R
R
直链淀粉
OCOR
O
OH
H
OCOR
n
O
OCOR
O
H
OCOR
直链淀粉
1.R=H,直链淀粉-三(苯基氨基甲酸酯) 2.R=3,5-(CH3)2,直链淀粉-三(3,5,-二甲基苯基氨基甲酸酯) 3.R=C6H5,直链淀粉-三(苯基甲酸酯) 4.R=3,5-(CH3)C6H5NH,直链淀粉——三(3,5-二甲基苯基氨基甲酸酯)
淀粉手性固定相的制备方法与纤维素手性固定相相似,首先 用淀粉与相应的有机化合物,如苯甲酰氯,苯基异氰酸酯等 反应,得到淀粉衍生物,再将这种衍生物涂敷在氨丙基键合 硅胶上,便可以得到淀粉类手性固定相。
1.3 环糊精手性固定相
OH
HO O OHOHO
OHO OH O
HO
OH
OOH
O
OH
O
HO
OH
(2)能形成氢键的原子或基团; (3)能发生偶极-偶极叠合相互作用的极性键或基团; (4)能提供立体排斥,范德华相互作用构型控制的非极性基团。
交互作用原理是对“刷型”手性固定相设计有重要指导意义 的原则,即如果一个固定性的化合物A的对映体之一能对另 一化合物B的对映体进行拆分的话,那么反之亦然。
1.1纤维素衍生物手性固定相
1.纤维素-三(苯甲酸酯)(CTB)固定相 由微晶纤维素和苯甲酰氯反应:
OH
O
+
O
H
OH
OH
n
COCl
OCO
H
OCO
O
O OCO
n
将得到的纤维素-(三苯甲酸酯)涂敷在氨丙基硅烷化硅胶上, 便得到CTB固定相
2.纤维素-三(苯基氨基甲酸酯)(CTPC)
由微晶纤维素与异氰酸苯酯反应,将得到的纤维 素-三(苯基氨基甲酸酯)涂敷在氨基键合的硅胶 上,便得到CTPC手性固定相:
+
SiO2
O O Si O
CH2CH2CH2NHCOCH2CH2CONHCH2CH2NH
3.碳氧键连接 醚基键合相与环糊精反应,:
O
SiO2
O
HO
O Si
+ (CH2)3oCH2CHCH2
O
SiO2
O O Si O
CH2CH2CH2OCH2CHOHCH2O
这种键合方式不含氮键,固定相的稳定性好。
(1)过渡金属离子的手性配位作用 (2)π-π电荷转印相互作用 (3)包结络合作用 (4)氢键相互作用 (5)立体契合作用
1 手性固定相
第一类包括低聚糖,多糖及其衍生物,聚丙烯酰胺, 聚丙烯酸酯等
a,纯有机聚合物 b,聚合物涂覆在无机载体上 c,接枝聚合物
第二类是把光学活性分子通过离子键或共价键连接 到硅胶载体表面,应用的光学活性物质有氨基酸衍 生物,冠醚,金鸡纳生物碱,糖类,胺类,酒石酸 衍生物,环糊精和联二萘酚等
O OH
OHO
O
OHO OH O OH
HO
ß-CD环状构型(俯视图)
环糊精包封药物的立体结构
环糊精分子中每个葡萄糖单元含有5个手性碳原子,如β-CD含有 35个手性碳原子,同时与各种有机分子形成包容配合物,分子 整体上具有光学活性和立体识别能力,是一种理想的手性选择剂
CD及衍生化CD化学键合手性固定相键合方式:
1.胺键连接 氨丙基硅胶键合相与环糊精反应:
SiO2
O O Si
+ CH2CH2CH2NH2
HO
O
O
SiO2
O Si CH2CH2CH2NH
O
2.酰胺键连接 羧基化的氨丙基硅胶键合相与乙二胺 环糊精反应:
SiO2
O O Si O
HNH2CH2CNH2
CH2CH2CH2NHCOCH2CH2COOH
1.4 多模式环糊精固定相
环糊精衍生化固定相既可以用于反相分离又可以用于正相分 离,因而称为多模式手性固定相。手性识别作用既有包容络 合,又有π-π电荷转移,氢键和立体排斥相互作用等多种作 用,应用范围广泛。
制备过程有四个步骤:
(1)硅胶上键合N-(2-氨乙基-3-氨丙基)基团 (2)用对甲苯磺酰氯专一性的磺化环糊精的羟基 ( 3)2-氨乙基-3-氨丙基键合硅胶与甲苯磺酰氯-β-环糊精反应;通