專利名稱：雙相識別手性制備色譜拆分手性化合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種手性化合物對映體的新型拆分技術(shù)，屬分離技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
當(dāng)前手性化合物的研究是立體化學(xué)、藥物化學(xué)中最重要最活躍的部分。由于手性化合物的對映異構(gòu)體通常具有不同的生物活性，因此制備對映體純的手性化合物在生命科學(xué)、藥物化學(xué)、材料化學(xué)等領(lǐng)域均具有重要意義。由于手性化合物的對映體除了光學(xué)性質(zhì)及在不對稱合成反應(yīng)中的活性不同外，其它的物理、化學(xué)性質(zhì)則完全相同，所以獲得對映體純的化合物非常困難。目前國際上制備對映體純手性化合物的方法主要包括不對稱合成法、外消旋體的直接結(jié)晶拆分、化學(xué)拆分、動力學(xué)拆分和生物拆分及液相制備色譜法等。上述這些方法存在的突出問題是適用范圍較窄，有許多物質(zhì)的對映體純產(chǎn)品仍不能采用這些方法來獲得，并且工序繁瑣，收率較低，而產(chǎn)品的光學(xué)純度不理想，生產(chǎn)成本過高，導(dǎo)致對映體純藥物等對映體純化合物的價格均較外消旋體形式高3～200倍。目前我國使用的許多對映體純手性藥物和起始手性原料大量依靠進口，而我國生產(chǎn)的大多數(shù)手性合成藥物仍是以外消旋體的形式出售的，因此開發(fā)手性化合物的新型高效拆分技術(shù)對我國制藥工業(yè)、農(nóng)藥工業(yè)的發(fā)展尤其具有重要的意義。
液相色譜技術(shù)是化工、輕工、食品、生物、醫(yī)藥等工業(yè)中廣泛采用的一種分離技術(shù)。近年來在制藥、生物技術(shù)、精細(xì)化工等領(lǐng)域里，液相制備色譜已經(jīng)得到了越來越廣泛的應(yīng)用。色譜對不同組分進行分離，其原理是基于待分離物系中的不同組分與色譜固定相表面之間具有不同的吸附性能，導(dǎo)致各種組分在色譜柱中隨流動相流動時的遷移速率不同而實現(xiàn)分離。近年出現(xiàn)的用液相制備色譜法拆分手性化合物的技術(shù)，這種色譜的固定相的表面是由手性分子構(gòu)成的，稱為手性固定相，利用手性外消旋物系中不同對映體在色譜手性固定相的手性表面上的吸附性的差異，導(dǎo)致不同對映體在色譜柱中隨流動相流動時的遷移速率不同，所以吸附力弱的對映體先隨流動相流出色譜柱，而吸附力強的對映體后流出色譜柱，從而實現(xiàn)不同對映體的拆分分離。液相制備色譜法拆分手性化合物的技術(shù)具有許多其它拆分方法無法替代的優(yōu)點.如能耗小、分離純度高、收率高以及可常溫操作等，但同時也存在操作費用過高和不可連續(xù)操作的弱點，阻礙了其在工業(yè)生產(chǎn)中的進一步應(yīng)用?；谶@些倩況，人們發(fā)明了許多改進的技術(shù)，如循環(huán)色譜、連續(xù)色譜等，而其中最具吸引力是模擬移動床色譜。90年代后期，比利時科學(xué)家率先將模擬移動床液相色譜引入手性化合物的拆分過程中，在優(yōu)化選擇手性固定相的基礎(chǔ)上，成功地以甲醇為流動相以20.2g/d的速率連續(xù)拆分了曲馬多對映體，開辟了以手性模擬移動床液相色譜技術(shù)拆分手性化合物的新工藝。大大降低了溶劑的消耗量和操作成本。由于手性模擬移動床液相色譜技術(shù)具有可連續(xù)操作、運行條件溫和、溶劑和分離介質(zhì)可循環(huán)使用的優(yōu)點，大大降低了溶劑的消耗量和操作成本，一經(jīng)出現(xiàn)即引起廣泛關(guān)注，在至今短短的幾年時間里得到迅速發(fā)展，充分顯示了該技術(shù)的旺盛發(fā)展勢頭，成為液相制備色譜拆分技術(shù)中新的一員。目前液相制備色譜拆分技術(shù)存在的問題是①所使用的手性固定相本身對待拆分的外消旋物系中不同對映體的吸附力的差別不大，也就是手性選擇性差，導(dǎo)致不同對映體流出色譜柱的時間差較小，致使不同對映體的譜帶發(fā)生部分重疊而難于有效分離，同時所使用的手性固定相基本為涂敷型，其對流動相中不同對映體分子的選擇性吸附僅依賴于硅膠表面涂敷的一層手性分子，造成手性固定相表面的手性成分非常容易流失而導(dǎo)致色譜柱失效；②只有手性固定相表面的手性分子對待拆分的不同對映體具有選擇性，而流動相的組成中沒有手性成分，因此在拆分過程中對于待拆分物系只起載體和輸送者的作用，通過對待拆分物系的適當(dāng)?shù)娜芙庑远龃笫中怨潭ㄏ嗟倪x擇性吸附作用，除此之外對拆分過程的選擇性沒有更直接的作用，尤其未見在手性固定相的基礎(chǔ)上同時采用具有手性特點的手性流動相的液相制備色譜拆分技術(shù)的報道。上述原因?qū)е履壳耙合嘀苽渖V拆分技術(shù)的溶劑溶質(zhì)比很大(≈360)，處理能力小，對映體純度不高而拆分成本仍較高，亟待進一步充分研究以使其盡快適應(yīng)真正的工業(yè)應(yīng)用的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種對待拆分的外消旋物系中不同對映體具有更好的選擇性的液相制備色譜拆分技術(shù)，它能使液相制備色譜中的拆分過程變得經(jīng)濟且拆分產(chǎn)品的對映體純度更高。
為實現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明的方法也是由流動相攜帶待拆分的外消旋物系中的不同對映體流過手性固定相而使待拆分的外消旋物系中的不同對映體得到拆分的，其特征在于流動相中除含有非手性成分外，還含有至少一種與待拆分的外消旋物系中的不同對映體均不相同的手性組分而構(gòu)成具有手性特點的手性流動相。這些手性組分成為手性助選劑，是針對不同的手性同定相以及不同的待拆分的外消旋物系而經(jīng)過篩選的，除保持手性流動相對于待拆分的外消旋物系的適當(dāng)溶解性外，這些手性助選劑還能夠在手性固定相表面相對于待拆分物系中的不同對映體發(fā)生不同程度的競爭性吸附，從而進一步增大了手性固定相對待拆分物系中的不同對映體的吸附力的差別，使不同對映體流出色譜柱的時間差進一步增大，達到更好的拆分效果。在篩選手性流動相中的手性助選劑時也應(yīng)注意其與待拆分物系中的不同對映體在沸點、水溶性等性質(zhì)方面的差別，以便于在拆分完成后通過適當(dāng)方法與這些對映體進行分離，同收手性流動相循環(huán)使用，同時得到高對映體純的拆分產(chǎn)品。
本發(fā)明的這種同時采用手性固定相和手性流動相的液相手性制備色譜拆分技術(shù)既具有手性固定相對不同對映體的選擇性吸附識別作用，同時還具有手性流動相對不同對映體的輔助識別作用，故可稱之為雙相識別的手性制備色譜拆分技術(shù)。采用雙相識別手性制備色譜技術(shù)對外消旋體系進行拆分，與單獨使用手性固定相的手性拆分技術(shù)相比，外消旋體中的不同對映體流出色譜柱的時間差將進一步增大，減少譜帶的重疊，使外消旋樣品的進樣濃度可以更大，增加設(shè)備的處理能力，拆分單位產(chǎn)品所使用的流動相更少，同時拆分產(chǎn)品的對映體純度更高，拆分過程更經(jīng)濟，達到更好的拆分效果。另外手性流動相的輔助識別作用可極大地提高手性固定相的效率，減小色譜柱的段數(shù)和長度，減少設(shè)備投資，同時，通過在手性流動相中選擇適當(dāng)?shù)闹x劑，可使同一手性固定相能夠完成對多種手性對映體系統(tǒng)的拆分，提高價格昂貴的手性固定相的通用性。
具體實施例方式
下面結(jié)合拆分氯胺酮以及普萘洛爾對映體的具體實施例詳細(xì)說明本發(fā)明的方法和優(yōu)點。
實施例1氯胺酮是外科臨床常用的一種胃腸外神經(jīng)麻醉藥，目前一直以外消旋體形式入藥，但藥理研究表明，外消旋氯胺酮中R(+)異構(gòu)體的麻醉作用是S(-)-異構(gòu)體的3倍，而S(-)-氯胺酮不僅麻醉作用小，且有使病人易激動、容易失去自我控制、甚至失去判斷能力的副作用，這不僅限制了外消旋氯胺酮的臨床使用，還使近年來外消旋氯胺酮有發(fā)展為毒品的趨勢，因此研究將外消旋氯胺酮拆分為手性純的高效R(+)-氯胺酮入藥，將S(-)-氯胺酮在生產(chǎn)的源頭銷毀，不僅可創(chuàng)制高效新藥，在抵制毒品泛濫方面也很有意義。我們以粒度5μm的氨丙基硅膠表面鍵合苯基異氰酸酯衍生化的β-環(huán)糊精為手性固定相，裝入250mm長，內(nèi)徑4.6mm的色譜柱內(nèi)，以V(正己烷)/V(異丙醇)＝80/20為流動相，流動相流速1.0mL/min，外消旋氯胺酮樣品以流動相溶解，制成20mg/mL的樣品溶液，一次瞬時進樣0.025mL，在所述色譜條件下進行拆分，兩對映體的分離度僅為1.08，未實現(xiàn)較好拆分；當(dāng)在上述流動相中加入R-2-戊醇為手性助選劑，制成含4.5mmol/LR-2-戊醇的手性流動相后，在上述相同的色譜條件下進行拆分，兩對映體的分離度達2.04，對映體產(chǎn)品中含有的手性流動相可經(jīng)低溫旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)回收，充分顯示了雙相識別條件下的卓越效果；實施例2以粒度40～60μm的氨丙基硅膠表面鍵合苯基異氰酸酯衍生化的β-環(huán)糊精為手性固定相，裝入12根250mm長，內(nèi)徑4.6mm的色譜柱內(nèi)，組合環(huán)形模擬移動床色譜，以V(正己烷)/V(異丙醇)＝80/20為流動相，模擬移動床色譜內(nèi)流動相流速0.6mL/min，外消旋氯胺酮樣品以流動相溶解，制成20mg/mL的樣品溶液，進樣流速0.1mL/min，在所述色譜條件下進行拆分，得到兩對映體產(chǎn)品的對映體純度僅分別為90.1％和92.3％，未實現(xiàn)較好拆分；當(dāng)在上述流動相中加入R-2-戊醇為手性助選劑，制成含4.5mmol/LR-2-戊醇的手性流動相后，在上述相同的色譜條件下進行拆分，兩對映體產(chǎn)品的對映體純度分別達到99.91％和99.96％，對映體產(chǎn)品中含有的手性流動相經(jīng)低溫旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)回收循環(huán)使用，也充分顯示了雙相識別拆分的優(yōu)點；
實施例3普萘洛爾是一種重要的β受體阻滯劑，一直以外消旋體的形式入藥，動物實驗表明，S(-)-普萘洛爾對β受體的阻滯程度比R(+)-普萘洛爾約大100倍，而R(+)-普萘洛爾不僅對β受體的阻滯作用很小，而且有避孕作用，可作為一種有效的避孕藥，因此以外消旋體形式入藥的普萘洛爾不僅治療心臟系統(tǒng)疾病的效能不佳，而且容易帶來副作用，所以將外消旋普萘洛爾拆分為手性純化合物并作為兩種不同的藥物分別入藥，是創(chuàng)制具有我國自有知識產(chǎn)權(quán)的新藥，提高我國普萘洛爾藥品質(zhì)量的有效方法。我們以粒度5μm的氨丙基硅膠表面鍵合苯基異氰酸酯衍生化的β-環(huán)糊精為手性固定相，裝入250mm長，內(nèi)徑4.6mm的色譜柱內(nèi)，以V(正己烷)/V(異丙醇)＝80/20為流動相，流動相流速0.6mL/min，外消旋普萘洛爾樣品以流動相溶解，制成20mg/mL的樣品溶液，一次瞬時進樣0.025mL，在所述色譜條件下進行拆分，兩對映體的分離度僅為1.06，未實現(xiàn)較好拆分；當(dāng)在上述流動相中加入R-仲丁胺為手性助選劑，制成含4.5mmol/L R-仲丁胺的手性流動相后，在上述相同的色譜條件下進行拆分，兩對映體的分離度達1.82，對映體產(chǎn)品中含有的手性流動相可經(jīng)低溫旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)回收，充分顯示了雙相識別色譜拆分的優(yōu)越性；實施例4以粒度5μm的氨丙基硅膠表面涂覆三苯基異氰酸酯衍生化的纖維素為手性固定相，裝入250mm長，內(nèi)徑4.6mm的色譜柱內(nèi)，以V(正己烷)/V(乙醇)＝85/15為流動相，流動相流速0.8mL/min，含R(+)-普萘洛爾40％其余為S(-)-普萘洛爾的普萘洛爾樣品以流動相溶解，制成20mg/mL的樣品溶液，一次瞬時進樣0.025mL，在所述色譜條件下進行拆分，兩對映體的分離度僅為1.05，未實現(xiàn)較好拆分；當(dāng)在上述流動相中加入R-仲丁醇和R-仲丁胺為混合手性助選劑，制成含0.5mmol/L R-仲丁醇和0.5mmol/L R-仲丁胺的手性流動相后，在上述相同的色譜條件下進行拆分，兩對映體的分離度達1.32，對映體產(chǎn)品中含有的手性流動相可經(jīng)低溫旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)回收，說明雙相識別色譜拆分的好效果。
權(quán)利要求
1.一種拆分外消旋物系的液相制備色譜拆分技術(shù)，該方法也是由流動相攜帶待拆分的外消旋物系中的不同對映體流過手性固定相而使待拆分的外消旋物系中的不同對映體在手性固定相上的遷移速率不同而得到拆分的，其特征在于流動相中除含有非手性成分外，還含有至少一種與待拆分的外消旋物系中的不同對映體均不相同的稱為手性助選劑的手性組分，構(gòu)成具有手性特點的手性流動相，使得待拆分的外消旋物系中的兩種或多種對映體在手性助選劑的作用下，在手性固定相上的遷移速率的差異進一步增大，從而更容易實現(xiàn)拆分。
2.如權(quán)利要求1所述的拆分技術(shù)，其特征在于所述的手性固定相既可以是鍵合型也可以是涂覆型的手性固定相。
3.如權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的拆分技術(shù)，其特征在于所述的待拆分的外消旋物系既可以是完全沒有旋光性的外消旋體系，也可以是多種對映體互為旋光異構(gòu)體但其中一種或一種以上的異構(gòu)體相對于其他旋光異構(gòu)體是過量的體系。
4.如權(quán)利要求1或權(quán)利要求2或權(quán)利要求3所述的拆分技術(shù)，其特征在于所述的液相制備色譜既可以是間歇操作的一次進樣的液相制備色譜，也可以是連續(xù)操作的液相制備色譜，如循環(huán)色譜、連續(xù)色譜、模擬移動床色譜等。
5.如權(quán)利要求1或權(quán)利要求2或權(quán)利要求3或權(quán)利要求4所述的拆分技術(shù)，其特征在于所述的待拆分的外消旋物系是外消旋氯胺酮或是外消旋普萘洛爾。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種新型的同時采用手性固定相和手性流動相的雙相識別手性制備色譜拆分技術(shù)，它能使手性制備色譜拆分手性化合物的過程變得經(jīng)濟且拆分產(chǎn)品的對映體純度更高。
文檔編號C07C225/20GK1757620SQ20041007230
公開日2006年4月12日 申請日期2004年10月8日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月8日
發(fā)明者李乃瑄, 肖如亭 申請人:天津理工大學(xué)