專利名稱：一種手性柱材料對(duì)酒石酸對(duì)映體的識(shí)別分離方法和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種手性柱材料對(duì)酒石酸對(duì)映體的識(shí)別分離方法和應(yīng)用。
背景技術(shù)：
手性是自然界普遍存在的一種現(xiàn)象，是自然界一切生命活動(dòng)的根源，例如與生命活動(dòng)息息相關(guān)的許多分子(如，蛋白質(zhì)、多糖、核酸等)都具有手性，手性物質(zhì)在醫(yī)藥、農(nóng)藥、香料、食品、環(huán)境等諸多領(lǐng)域己顯示出了其重要的研究、應(yīng)用價(jià)值。對(duì)映體的分子式以及結(jié)構(gòu)式是完全相同的，只是結(jié)構(gòu)中的原子或基團(tuán)的空間取向不同。通常在非手性環(huán)境中，對(duì)映體除了對(duì)偏振光具有大小相等、方向相反的偏轉(zhuǎn)能力以外，其它物理化學(xué)性質(zhì)是完全相同的，但在生物活性、藥理作用等方面對(duì)映體的兩種構(gòu)型卻往往存在顯著的差異。因此，在這些化合物的合成、表征及應(yīng)用的現(xiàn)代研究中，測(cè)定出這些化合物中對(duì)映體的組分也變得越來越重要。另外，準(zhǔn)確而又有效地測(cè)定出不對(duì)稱合成中反應(yīng)產(chǎn)物的光學(xué)產(chǎn)率，對(duì)于不對(duì)稱反應(yīng)的機(jī)理研究具有非常重要的作用?？偟膩碚f，快速、準(zhǔn)確而又有效的分離、分析出對(duì)映體的組分在現(xiàn)代藥物化學(xué)、農(nóng)業(yè)化學(xué)、生物化學(xué)以及食品化學(xué)等領(lǐng)域中的研究具有十分重要的意義，對(duì)于生命活動(dòng)本質(zhì)的進(jìn)一步了解也具有非常重要的意義。環(huán)糊精分子呈錐形或截頂圓錐狀花環(huán)，外緣親水而內(nèi)腔疏水，可以提供疏水的結(jié)合部位，作為主體包絡(luò)有機(jī)分子、無機(jī)金屬離子以及氣體分子等各種客體，形成主客體包絡(luò)物，形成超分子。另外，由于組成環(huán)糊精的葡萄糖單元均含有5個(gè)手性中心，所以環(huán)糊精分子的大環(huán)結(jié)構(gòu)上含有豐富的手性中心，可以為客體分子提供很好的手性環(huán)境。這些結(jié)構(gòu)特征有利于環(huán)糊精選擇性地結(jié)合各種有機(jī)、無機(jī)和生物分子形成主-客體包結(jié)配合物，從而進(jìn)一步構(gòu)筑超分子聚集體。因此，環(huán)糊精及其衍生物的分子識(shí)別進(jìn)而形成具有特定功能組裝體的研究具有重要的意義在分子識(shí)別方面，目前研究的主要成果為:
(I) Journal of Organic Chemistry, 2005, 70: 8703 8711,研究了手性對(duì)映異構(gòu)體(L-色氨酸和D-色氨酸)作為邊臂修飾到盡環(huán)糊精上緣，考察了對(duì)映異構(gòu)體修飾的主體對(duì)膽酸類客體的識(shí)別行為，從構(gòu)象的變化和熱力學(xué)的角度闡明了兩個(gè)環(huán)糊精主體對(duì)于客體選擇性識(shí)別的熱力學(xué)起源。(2) Journal of Physic Chemistry B, 2007，111: 12211 12218，合成了具有生理活性的堿基修飾的環(huán)糊精，研究了它們對(duì)手性客體如(±)_樟腦等的識(shí)別行為，建立了熱力學(xué)參數(shù)與鍵合模式之間的依存關(guān)系。堿基的引入在環(huán)糊精鍵合客體分子的過程中起到了協(xié)助增強(qiáng)對(duì)客體分子的鍵合能力的作用，并在一定程度上提高了其手性識(shí)別能力。(3)Journal of Physic Chemistry B, 2008, 112: 1445 1450，研究了擁有電荷中心的化學(xué)修飾環(huán)糊精對(duì)于帶電荷客體的鍵合行為，主體電荷中心可以與客體分子產(chǎn)生靜電相互作用，增加了新的識(shí) 別點(diǎn)，從而可得到特殊的分子識(shí)別效果。(4) Journal of Colloid and Interface Science, 2011, 354: 483 492，研究了磁性二氧化硅納米顆粒結(jié)合到羧甲基-β -環(huán)糊精上，對(duì)某些手性芳族氨基酸的對(duì)映體的吸附行為。通過對(duì)CM-β-⑶的磁性二氧化硅粒子作為選擇性吸附劑的研究，深入了解主-客體相互作用。(5) Journal of Chromatography A, 2009, 1216: 6838 6843,研究了以全甲基β -環(huán)糊精作為手性柱，用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用來分離醛糖酸對(duì)映體。分析了同源系列的C-3至C-6醛糖酸單一衍生化過程的對(duì)映體比例。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)β -環(huán)糊精及其衍生物在手性分離方面的優(yōu)勢(shì)，本發(fā)明通過L-色氨酸修飾的β-環(huán)糊精應(yīng)用于酒石酸(TA)對(duì)映體的分離。手性柱分離酒石酸對(duì)映體的具體步驟如下:
(I)將60g的β -環(huán)糊精和4 g的氫氧化鈉溶解在200mL的水中，將體系的溫度降至(TC攪拌2h，向其中滴加含6.0g的對(duì)甲苯磺酰氯的乙腈(30mL)溶液中，將反應(yīng)體系升溫至25V，反應(yīng)1.5h后，過濾，濾液用10.0%的HCl溶液調(diào)節(jié)pH值調(diào)至9.0，在冰箱中放置過夜，抽濾，固體用蒸餾水重結(jié)晶3次，于50°C下真空干燥24h，得到中間體6-對(duì)甲苯磺酰基-β -環(huán)糊精。將1.0g的L-色氨酸和1.0g的6-對(duì)甲苯磺酰基-β -環(huán)糊精溶解在30mL的蒸餾水和20 mL的三乙醇胺混合體系中，在氮?dú)夥諊校瑢Ⅲw系升溫至80°C反應(yīng)24h，反應(yīng)結(jié)束后降至室溫，減壓蒸餾。將固體過濾，用無水乙醇/水(v/v=l:l)重結(jié)晶3次，于60°C下真空干燥24h，得到L-色氨酸修飾的β -環(huán)糊精手性柱材料(L-Trp-CD)。(2)取等質(zhì)量的L-酒石酸·(L-TA)和D-酒石酸(D_TA)，混合后溶解在無水乙醇中，得到酒石酸的外消旋溶液。(3)在底部封端的玻璃管填入手性柱L-Trp-⑶材料，加入一定體積的酒石酸外消旋溶液，封口，將其放入恒溫水槽中，直到吸附達(dá)平衡。(4)吸附結(jié)束后，離心分離，用UV-2450分光光度計(jì)，在215nm波長(zhǎng)處測(cè)定清液的吸光度；用旋光儀測(cè)定清液的旋光度。實(shí)驗(yàn)中所用的L-Trp-CD的量為:以每IOmL酒石酸外消旋溶液加入0.004、.1gL-Trp-⑶，優(yōu)選每IOmL酒石酸外消旋溶液加入0.0lg L-Trp-⑶。外消旋溶液的濃度可以是lmmol/L 12mmol/L,優(yōu)選10mmol/L。吸附的溫度可以在25°C 50°C之間，優(yōu)選35°C。本發(fā)明的技術(shù)要點(diǎn):本發(fā)明實(shí)驗(yàn)操作簡(jiǎn)單，應(yīng)用L-Trp-CD作為手性分離吸附柱，對(duì)L-色氨酸具有較強(qiáng)的識(shí)別能力，操作簡(jiǎn)單、成本低和分離效果好，可實(shí)現(xiàn)外消旋酒石酸中L和D構(gòu)型映體的分離，具有一定的實(shí)用價(jià)值。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明，以使本領(lǐng)域技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明，但本發(fā)明并不局限于以下實(shí)施例。實(shí)施例1
(I)取等質(zhì)量的L-酒石酸(L-TA)和D-酒石酸(D-TA)，混合后溶解在無水乙醇中，制備10mmol/L的酒石酸外消旋溶液。(2)在底部封端的玻璃管填入0.01 g手性柱L-Trp-O)材料,加入IOmL 10mmol/L的酒石酸外消旋溶液，封口，將其放入25°C恒溫水槽中，直到吸附達(dá)平衡。(3)吸附結(jié)束后，離心分離，用UV-2450分光光度計(jì)，在215nm波長(zhǎng)處測(cè)定清液的吸光度。并用旋光儀測(cè)定清液的旋光度。手性柱L-Trp-CD材料對(duì)L-酒石酸(L-TA)的選擇性系數(shù)在2.63^3.78之間。實(shí)施例2
(I)取等質(zhì)量的L-酒石酸(L-TA)和D-酒石酸(D-TA)，混合后溶解在無水乙醇中，制備10mmol/L的酒石酸外消旋溶液。(2)在底部封端的玻璃管填入0.01 g手性柱L-Trp-O)材料,加入IOmL 10mmol/L的酒石酸外消旋溶液，封口，將其放入35°C恒溫水槽中，直到吸附達(dá)平衡。(3)吸附結(jié)束后，離心分離，用UV-2450分光光度計(jì)，在215nm波長(zhǎng)處測(cè)定清液的吸光度。并用旋光儀測(cè)定清液的旋光度。手性柱L-Trp-CD材料對(duì)L-酒石酸(L-TA)的選擇性系數(shù)在4.33 5.28之間。實(shí)施例3
(I)取等質(zhì)量的L-酒石酸(L-TA)和D-酒石酸(D-TA)，混合后溶解在無水乙醇中，制備4mmol/L的酒石酸外消旋溶液。(2)在底部封端的玻璃管填入0.01 g手性柱L-Trp-CD材料，加入IOmL IOmmoI/L的酒石酸外消旋溶液，封口，將其放入45°C恒溫水槽中，直到吸附達(dá)平衡。(3)吸附結(jié)束后，離心分離，用UV-2450分光光度計(jì)，在215nm波長(zhǎng)處測(cè)定清液的吸光度。并用旋光儀測(cè)定清液的旋光度。手性柱L-Trp-CD材料對(duì)L-酒石酸(L-TA)的選擇性系數(shù)在3.1Γ4.55之間。實(shí)施例4
(I)取等質(zhì)量的L-酒石 酸(L-TA)和D-酒石酸(D-TA)，混合后溶解在無水乙醇中，制備lmmol/L的酒石酸外消旋溶液。(2)在底部封端的玻璃管填入0.004 g手性柱L-Trp-CD材料，加入IOmL lmmol/L的酒石酸外消旋溶液，封口，將其放入30°C恒溫水槽中，直到吸附達(dá)平衡。(3)吸附結(jié)束后，離心分離，用UV-2450分光光度計(jì)，在215nm波長(zhǎng)處測(cè)定清液的吸光度。并用旋光儀測(cè)定清液的旋光度。手性柱L-Trp-CD材料對(duì)L-酒石酸(L-TA)的選擇性系數(shù)在2.47 3.62之間。實(shí)施例5
(I)取等質(zhì)量的L-酒石酸(L-TA)和D-酒石酸(D-TA)，混合后溶解在無水乙醇中，制備4mmol/L的酒石酸外消旋溶液。(2)在底部封端的玻璃管填入0.008 g手性柱L-Trp-CD材料，加入IOmL 4mmol/L的酒石酸外消旋溶液，封口，將其放入35°C恒溫水槽中，直到吸附達(dá)平衡。(3)吸附結(jié)束后，離心分離，用UV-2450分光光度計(jì)，在215nm波長(zhǎng)處測(cè)定清液的吸光度。并用旋光儀測(cè)定清液的旋光度。手性柱L-Trp-CD材料對(duì)L-酒石酸(L-TA)的選擇性系數(shù)在2.63 3.82之間。實(shí)施例6
(I)取等質(zhì)量的L-酒石酸(L-TA)和D-酒石酸(D-TA)，混合后溶解在無水乙醇中，制備6mmol/L的酒石酸外消旋溶液。(2)在底部封端的玻璃管填入0.04 g手性柱L-Trp-CD材料，加入IOmL 6mmol/L的酒石酸外消旋溶液，封口，將其放入40°C恒溫水槽中，直到吸附達(dá)平衡。(3)吸附結(jié)束后，離心分離，用UV-2450分光光度計(jì)，在215nm波長(zhǎng)處測(cè)定清液的吸光度。并用旋光儀測(cè)定清液的旋光度。手性柱L-Trp-CD材料對(duì)L-酒石酸(L-TA)的選擇性系數(shù)在2.60 3.92之間。實(shí)施例7
(I)取等質(zhì)量的L-酒石酸(L-TA)和D-酒石酸(D-TA)，混合后溶解在無水乙醇中，制備8mmol/L的酒石酸外消旋溶液。(2)在底部封端的玻璃管填入0.08 g手性柱L-Trp-O)材料,加入IOmL 8mmol/L的酒石酸外消旋溶液，封口，將其放入50°C恒溫水槽中，直到吸附達(dá)平衡。(3)吸附結(jié)束后，離心分離，用UV-2450分光光度計(jì)，在215nm波長(zhǎng)處測(cè)定清液的吸光度。并用旋光儀測(cè)定清液的旋光度。手性柱L-Trp-CD材料對(duì)L-酒石酸(L-TA)的選擇性系數(shù)在2.74 5.02之間。實(shí)施例8
(I)取等質(zhì)量的L-酒石酸(L-TA)和D-酒石酸(D-TA)，混合后溶解在無水乙醇中，制備8mmol/L的酒石酸外消旋溶液。(2)在底部封端的玻璃管填入0.1 g手性柱L-Trp-CD材料，加入IOmL IOmmoI/L的酒石酸外消旋溶液，封口，將其放入45°C恒溫水槽中，直到吸附達(dá)平衡。(3)吸附結(jié)束后，離心分離，用UV-2450分光光度計(jì)，在215nm波長(zhǎng)處測(cè)定清液的吸光度。并用旋光儀測(cè)定清液的旋光度。手性柱L-Trp-CD材料對(duì)L-酒石酸(L-TA)的選擇性系數(shù)在2.83^5.11之間。實(shí)施例9
(I)取等質(zhì)量的L-酒石酸(L-TA)和D-酒石酸(D-TA)，混合后溶解在無水乙醇中，制備12mmol/L的酒石酸外消旋溶液。(2)在底部封端的玻璃管填入0.01 g手性柱L-Trp-O)材料,加入IOmL 12mmol/L的酒石酸外消旋溶液，封口，將其放入35°C恒溫水槽中，直到吸附達(dá)平衡。(3)吸附結(jié)束后，離心分離，用UV-2450分光光度計(jì)，在215nm波長(zhǎng)處測(cè)定清液的吸光度。并用旋光儀測(cè)定清液的旋光度。手性柱L-Trp-CD材料對(duì)L-酒石酸(L-TA)的選擇性系數(shù)在2.89 5.22之間。結(jié)果表明，以L-色氨酸修飾的β -環(huán)糊精(L-Trp-⑶)為手性分離吸附柱材料，以外消旋的酒石酸為分離對(duì)象，具有對(duì)L-酒石酸較強(qiáng)的識(shí)別能力，操作簡(jiǎn)單、成本低、選擇性高和分離效率好， 具有一定的實(shí)用價(jià)值。
權(quán)利要求
1.一種手性柱材料對(duì)酒石酸對(duì)映體的識(shí)別分離方法，按照下述步驟進(jìn)行: (1)取等質(zhì)量的L-酒石酸和D-酒石酸，混合后溶解在無水乙醇中，得到酒石酸的外消旋溶液； (2)在底部封端的玻璃管填入手性柱L-Trp-CD材料，加入一定體積的酒石酸外消旋溶液，封口，將其放入恒溫水槽中，直到吸附達(dá)平衡； (3)吸附結(jié)束后，離心分離，用UV-2450分光光度計(jì)，在215nm波長(zhǎng)處測(cè)定清液的吸光度；用旋光儀測(cè)定清液的旋光度； 所用的L-Trp-CD的量為:以每IOmL酒石酸外消旋溶液加入0.ΟΟΓΟ.1g L-Trp-CD，夕卜消旋溶液的濃度是Immo 1/L 12mm0l/L，吸附的溫度為25°C 50°C。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手性柱材料對(duì)酒石酸對(duì)映體的識(shí)別分離方法，其特征在于:所用的L-Trp-CD的量為:每IOmL酒石酸外消旋溶液加入0.0lg L-Trp-CD。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手性柱材料對(duì)酒石酸對(duì)映體的識(shí)別分離方法，其特征在于:外消旋溶液的濃度是lOmmol/L。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手性柱材料對(duì)酒石酸對(duì)映體的識(shí)別分離方法，其特征在于:吸附的溫 度為35°C。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種手性柱材料對(duì)酒石酸對(duì)映體的識(shí)別分離方法和應(yīng)用，針對(duì)β-環(huán)糊精及其衍生物在手性分離方面的優(yōu)勢(shì)，在玻璃管填入手性柱L-Trp-CD材料，加入酒石酸外消旋溶液，封口，將其放入恒溫水槽中，直到吸附達(dá)平衡，吸附結(jié)束后，離心分離，用UV-2450分光光度計(jì)，在215nm波長(zhǎng)處測(cè)定清液的吸光度；用旋光儀測(cè)定清液的旋光度。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)為應(yīng)用L-Trp-CD作為手性分離吸附柱，對(duì)L-色氨酸具有較強(qiáng)的識(shí)別能力，操作簡(jiǎn)單、成本低和分離效果好，可實(shí)現(xiàn)外消旋酒石酸中L和D構(gòu)型映體的分離，具有一定的實(shí)用價(jià)值。
文檔編號(hào)C07C59/255GK103193624SQ20131009399
公開日2013年7月10日 申請(qǐng)日期2013年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月22日
發(fā)明者邱鳳仙, 賀凱晨, 秦佼, 其他發(fā)明人請(qǐng)求不公開姓名 申請(qǐng)人:江蘇大學(xué)