專利名稱：用于分離對映體混合物的新型手性選擇物及固定相的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及α -未被取代的β -氨基酸尤其是其衍生物作為手性選擇物用于分離 物質(zhì)混合物、優(yōu)選手性物質(zhì)的混合物、更優(yōu)選對映體混合物、特別是選自β _氨基酸及其衍 生物、α-氨基酸和α-羥基酸中的物質(zhì)的對映體的用途，本發(fā)明還涉及包含α-未被取代 的氨基酸尤其是其衍生物作為中心手性物質(zhì)的手性固定相(CSP)、它們的合成、以及利 用這些固定相分離物質(zhì)混合物、優(yōu)選手性物質(zhì)的混合物、更優(yōu)選對映體混合物、特別是選自 β-氨基酸及其衍生物、α-氨基酸和α-羥基酸中的物質(zhì)的對映體混合物的方法。
背景技術(shù)：
對用于化學(xué)和藥物用途的對映體純物質(zhì)和活性成分的增長的需要已經(jīng)導(dǎo)致大量 立體選擇性分離技術(shù)的發(fā)展，特別是在色譜領(lǐng)域，其可以以分析級使用，用于控制對映體純 度并抑制外消旋過程、用于藥物質(zhì)量控制和用于藥物代謝動力學(xué)研究，或者以制備級使用， 以提供對映體純的化合物。與非對映體相反，對映體在非手性的環(huán)境中具有完全相同的化學(xué)及物理特性。因 此，色譜對映體分離可以用間接法來進行，即，使分析物與手性衍生化試劑反應(yīng)以生成非對 映體混合物，該混合物與對映體混合物不同，其可以在非手性相材料上分離；或者通過所謂 的使用能結(jié)合進移動或固定相的手性選擇物的直接法來進行。此時，分離性能取決于分析 物和選擇物之間通過非共價相互作用形成的非對映體絡(luò)合物的不同穩(wěn)定性。在對映體分離的領(lǐng)域中，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了直接法和間接法，以各種各樣的色譜和電 泳的方法，例如氣相色譜法(GC)、高效液相色譜法(也稱為高壓液相色譜法，HPLOd^ 層色譜法(TLC)、超-和亞臨界液體色譜法(SLC)、毛細管電色譜法(CEC)和毛細管電泳 法(CE) (Giibitz and Schmid (Eds.)，Methods in Molecular Biology, Vol. 243 Chiral Separations :Methods and Protocols，Humana Press Inc :Totowa，NJ :2004 ；Giibitz und Schmid，Biopharm. Drug Dispos. 2001，22，291-336)。分析物的衍生化意味著至少一個加入反應(yīng)步驟，其會導(dǎo)致生成不希望的副產(chǎn)物和 分解產(chǎn)物并導(dǎo)致(部分)消旋化。此外，在分析物中必須存在用于衍生化的合適的官能 團，并且手性衍生試劑必須可以以高對映體純度獲得(Giibitz and Schmid,Biopharm. Drug Dispos. 2001，22，291-336)，這就是為什么現(xiàn)在更優(yōu)選非衍生的直接色譜法或電泳法。雖然就操作而言，將手性選擇物加入到色譜或電泳體系的流動相中是用于對映體 分離的簡單方法，但其費用非常高且并非在任何場合都可行。使用其中手性選擇物共價健合或吸附到載體材料上的手性固定相的直接色譜方 法就操作而言是很方便的，并且-假定手性相材料有足夠的分離性能-也適用于制備級。具 體地說，在手性固定相領(lǐng)域中，一方面，手性選擇物使得手性化合物的兩種對映體可有效地 分離，但另一方面，要求其具有足夠的可變性以使其可應(yīng)用于寬范圍的化合物。直接法的一種改型是配體交換方法(LE)，其是基于在金屬離子、手性選擇物與分 析物之間形成的三重混合的絡(luò)合物，手性選擇物與分析物二者在金屬離子上都起配位體的作用。成功分離的關(guān)鍵在于混合絡(luò)合物與分析物的(R)和(S)對映體之間不同的穩(wěn)定常 數(shù)。配體交換原則已經(jīng)在上述的許多方法中成功地用于對映體分離首先，在毛細管電泳中 將手性選擇物加入到電解液中，其次，在經(jīng)典的柱色譜法、高效液相色譜法、薄層色譜法和 毛細管電色譜法中使用手性固定相，在這些情況下手性選擇物可共價健合或吸附到載體材 料上。然而，因為手性分離至今還不能預(yù)期，所以尋找有效和快速的手性固定和流 動相的適當(dāng)組合仍然是對色譜法的一大挑戰(zhàn)(Subramanian，Practical Approach to Chiral Separations by Liquid Chromatography, Wiley-VCH :ffeinheim 1994 ；Giibitz and Schmid(Eds. ), Methods in Molecular Biology, Vol243 :Chiral Separations Methods and Protocols, Humana Press Inc :Totowa, NJ 2004 ；Francotte, GIT Labor-Fachzeitschrift 5/2006，452-455)，而且深入的研究已經(jīng)導(dǎo)致新的和改善的相 材料(Lammerhofer and Lindner, In !Separation Methods in Drug Synthesis and Purification, Valko (Ed.), Elsevier :Amsterdam2000, 337-437)。按照 Armstrong 等人 報導(dǎo)(Anal. Chem. 2001，73，557A-561A)，早在2001年，僅用于高效液相色譜，就有超過100 種基于不同選擇物的手性固定相可以通過商業(yè)獲得。每家廠商都提供綜合利用手冊，其中 有品種繁多的各種各樣的分離情況，例如對于脂肪族的、芳香族的、脂環(huán)族的或雜環(huán)的手性 胺、酒精、氨基醇或α-氨基酸及其衍生物，在特定產(chǎn)品的方法中幾乎都專門列出。這種大 量能夠通過商業(yè)獲得的手性固定相，首先表明這些分離方法有巨大的意義并且人們對其有 興趣，但應(yīng)當(dāng)說明，迄今為止，影響手性固定相直接色譜和電泳法利用的一大弊病在于通 常來說，要獲得高效的分離，需要一系列(昂貴的)手性固定相，即使是結(jié)構(gòu)上密切相關(guān)的 單元的情況下。因此，內(nèi)部研究以及文獻數(shù)據(jù)表明，迄今為止，對于手性色譜法，需要大量能 用于氣相色譜法(GC)或液相色譜法(例如HPLC)的固定相，例如β-氨基酸及其衍 生物。例如，現(xiàn)有技術(shù)已經(jīng)公開，纖維素氨基甲酸酯相、多糖衍生物、冠醚(Berkecz et al. , J.Chromatogr. A,2006,1125, 138-143 ；Hyun et al. , J.Sep.Sci. 2005,28, 421-427)、配體交換相(Hyun et al. , J. Sep. Sci. 2003, 26,1615-1622 ；Hyun et al.， Biomed. Chromatogr. 2003,17,292-296)或大環(huán)糖肽相(Sztojkov-Ivanov et al.， Chromatographia 2006,64,89-94 ；Illisz et al.，J. S印· Sci. 2006，29，1305-1321 以及其 中引用的文獻；D’ Acquarica et al. , Tetrahedron =Asymmetry 2000，11，2375-2385)。近幾年，由于具有獨特的藥理學(xué)的性質(zhì)，β-氨基酸已經(jīng)作為關(guān)鍵組分結(jié)合進大量 的擬肽物和其他生理活性物質(zhì)(Kuhl et al.，Amino Acids 2005，29，89-100)。與此有關(guān) 的是對用于檢測合成單元和最終產(chǎn)物的對映體純度的分析方法的高漲需要，具體地說，也 在于存在顯著過量的旋光對映體的情況下檢測一種對映體痕量的痕量測定需求(Jimristi and Soloshonok,Enantioselective Synthesis of β—Amino Acids,Wiley-VCH :New York 2005)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供新的手性選擇物，基于該手性選擇物，能提供用于分離物質(zhì) 混合物、優(yōu)選手性物質(zhì)的混合物、更優(yōu)選對映體混合物、特別是選自β-氨基酸及其衍生物、α-氨基酸和α-羥基酸中的物質(zhì)的對映體的新手性相，這使得可以用色譜法、特別是 借助于高效液相色譜法在分析和預(yù)備級上高效且基本上非常通用地分離手性化合物的對 映體對。如今已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，十分令人驚訝地，在分離物質(zhì)混合物、優(yōu)選手性物質(zhì)的混合物、更 優(yōu)選對映體混合物、特別是β-氨基酸及其衍生物中，α-未被取代的β-氨基酸衍生物是 柔性的且是具有非常高選擇性的手性選擇物。可以使用本發(fā)明的選擇物進行對映體分離的 其他物質(zhì)種類是，例如，α-氨基酸和α-羥基酸。因此，本發(fā)明的一個獨特的優(yōu)勢在于包 含基于α-未被取代的氨基酸衍生物的手性相可令人驚訝地普遍應(yīng)用于大量物質(zhì)種類 的色譜分離。因此，本發(fā)明提供結(jié)構(gòu)⑴的手性選擇物的用途
權(quán)利要求
結(jié)構(gòu)(I)的α 未被取代的β 氨基酸衍生物的用途，其作為手性選擇物用于分離物質(zhì)混合物、優(yōu)選手性物質(zhì)混合物、更優(yōu)選對映體、特別是選自β 氨基酸及其衍生物、α 氨基酸和α 羥基酸中的物質(zhì)的對映體的方法中其中，n＝1 5，優(yōu)選n＝1或n＝2，R1＝(C1 C4) 烷基、(C6 C10) 芳基、(C7 C13) 芳烷基、(C7 C10) 雜芳烷基、吡啶基、羥甲基、CH(OH)CH3、CH2CONH2、CH2COOH、(CH2)2CONH2、(CH2)2COOH、(CH2)4NH2、(CH2)2SCH3或(CH2)3NHC(NH)NH2；并且當(dāng)X是共價地連接至載體材料的連接基時，R2＝3，5 二硝基苯甲酰基或萘基，或者當(dāng)X＝OH時，R2＝CH2CHR3R4，其中R3＝H或OH且R4＝(C1 C20) 烷基、(C6 C10) 芳基或(C7 C13) 芳烷基。FPA00001216757900011.tif
2.如權(quán)利要求1所述的氨基酸衍生物的用途，其特征在于，對于C3碳原子(β-碳 原子)，所述手性選擇物主要以一種絕對構(gòu)型存在。
3.如權(quán)利要求1或2所述的β-氨基酸衍生物的用途，其特征在于，R1=苯基。
4.如權(quán)利要求1-3中任一項所述的氨基酸衍生物的用途，其特征在于，R4= (C8-C18)-烷基，優(yōu)選(C6-C16)-烷基，特別是(Cltl-C12)-烷基，且更優(yōu)選R4=正癸基。
5.如權(quán)利要求1-3中任一項所述的氨基酸衍生物的用途，其特征在于，R4=苯基 且 η = 1。
6.如權(quán)利要求1-5中任一項所述的β-氨基酸衍生物的用途，其用于制備對物質(zhì)混合 物、優(yōu)選手性物質(zhì)混合物、更優(yōu)選對映體、特別是選自β _氨基酸及其衍生物、α -氨基酸和 α-羥基酸中的物質(zhì)的對映體進行色譜分離的方法中的固定相，其特征在于，所述手性選擇 物共價鍵合到或吸附到基于硅膠或整塊料的載體材料上。
7.手性固定相，其用于對物質(zhì)混合物、優(yōu)選手性物質(zhì)混合物、更優(yōu)選對映體、特別是選 自β-氨基酸及其衍生物、α-氨基酸和α-羥基酸中的物質(zhì)的對映體進行色譜分離，所述 手性固定相包括載體材料和手性選擇物，其特征在于所述手性選擇物是結(jié)構(gòu)(II)的α-未 被取代的β-氨基酸衍生物R1 OH(II)其中 n = H，優(yōu)選 n = i 或 n = 2，Ri = (C1-C4)-烷基、(C6-C10)-芳基、(C7-C13)-芳烷基、 (C7-Cltl)-雜芳烷基、批啶基、羥甲基、CH(OH) CH3、CH2CONH2、CH2C00H、(CH2)2CONH2, (CH2)2C00H、 (CH2) 4-NH2、(CH2) 2-SCH3 或(CH2) 3NHC (NH) NH2, R2 = 3, 5- 二硝基苯甲?；蜉粱?，并且 X 是 共價連接到載體材料上的連接基。
8.如權(quán)利要求7所述的手性固定相，其特征在于，對于C3碳原子(0_碳原子)，所述 手性選擇物主要以一種絕對構(gòu)型存在。
9.如權(quán)利要求7或8所述的手性固定相，其特征在于，R1=苯基。
10.如權(quán)利要求7-9任一項所述的手性固定相，其特征在于，X是氨烷基連接基，優(yōu)選是 氨丙基連接基，并且所述手性選擇物作為酰胺鍵合到所述載體材料上。
11.如權(quán)利要求7-10任一項所述的手性固定相，其特征在于，所述載體材料是硅膠相 或整塊料相。
12.—種制備如權(quán)利要求7-11任一項所述的手性固定相的方法，包括以下步驟(ia)用適于?；?，5-二硝基苯甲酰衍生物、優(yōu)選3，5-二硝基苯甲酰氯對α-未被 取代的-β-氨基酸或相應(yīng)的β-氨基酸酯進行?；?R2 = 3，5_ 二硝基苯甲酰基)，或(ib)合成α-未被取代的N-萘基化的β-氨基酸或相應(yīng)的β-氨基酸酯(R2=萘基) ( )任選地，水解所述酯官能團，(iii)任選地，偶合其他的α-未被取代的-β-氨基酸單元，(iv)使所述手性選擇物以共價方式，任選地，通過連接基連接至載體材料上。
13.一種對物質(zhì)混合物、優(yōu)選手性物質(zhì)混合物、更優(yōu)選對映體、特別是選自β-氨基酸 及其衍生物、α -氨基酸和α -羥基酸中的物質(zhì)的對映體進行色譜分離的方法，包括以下步 驟(i)使待分離的所述物質(zhì)混合物的溶液與權(quán)利要求7-11任一項所述的手性固定相接觸，( )使用流動相，基于所述物質(zhì)混合物中各個成分與固定相之間的不同相互作用來分 離各個成分，(iii)任選地，收集所述流動相的餾分并從其中分離經(jīng)色譜純化的物質(zhì)。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其用于對映體特別是α-和氨基酸對映體的微量 痕量檢測。
15.如權(quán)利要求13或14所述的方法，其特征在于，所述方法是液相色譜方法，優(yōu)選 HPLC方法。
16.手性固定相，其用于對物質(zhì)混合物、優(yōu)選手性物質(zhì)混合物、更優(yōu)選對映體、特別是 選自β-氨基酸及其衍生物、α-氨基酸和α-羥基酸中的物質(zhì)的對映體進行色譜分離， 所述手性固定相包括載體材料和手性選擇物，其特征在于所述手性選擇物是結(jié)構(gòu)(III)的 α -未被取代的_ β _氨基酸衍生物
17.如權(quán)利要求16所述的手性固定相，其特征在于，對于C3碳原子(0_碳原子)，所 述手性選擇物主要以一種絕對構(gòu)型存在，而在2'位置上潛在的立構(gòu)中心則不必主要以一 種絕對構(gòu)型存在。
18.如權(quán)利要求16或17所述的手性固定相，其特征在于，R1=苯基。
19.如權(quán)利要求16-18任一項所述的手性固定相，其特征在于，R4=(C4-C18)-烷基，優(yōu) 選(C6-C16)-烷基，特別是(Cltl-C12)-烷基，且更優(yōu)選R4 =正癸基。
20.如權(quán)利要求16-18任一項所述的手性固定相，其特征在于，R4=苯基。
21.如權(quán)利要求16-20任一項所述的手性固定相，其特征在于，所述手性選擇物吸附接 合至基于硅膠或整塊料的載體材料上。
22.如權(quán)利要求21所述的手性固定相，其特征在于，所述載體材料是反相材料。
23.如權(quán)利要求22所述的手性固定相，其特征在于，所述載體材料選自RP-2、RP-4、 RP-5、RP-6、RP-8、RP-12 相，并且特別是 RP-18 相。
24.制備如權(quán)利要求16-23任一項所述的手性固定相的方法，包括以下步驟(i)制備N-烷基化的氨基酸，( )使所述N-烷基化的氨基酸吸附至載體材料上。
25.—種對物質(zhì)混合物、優(yōu)選手性物質(zhì)混合物、更優(yōu)選對映體、特別是選自β-氨基酸 及其衍生物、α -氨基酸和α -羥基酸中的物質(zhì)的對映體進行色譜分離的方法，包括以下步 驟(i)使待分離的所述物質(zhì)混合物的溶液與權(quán)利要求16-23任一項所述的含有手性選擇 物的手性固定相接觸，( )使用含有二價過渡金屬離子且優(yōu)選銅(II)離子的流動相，基于所述物質(zhì)混合物 中各個成分與所述手性選擇物之間的不同相互作用，來分離所述物質(zhì)混合物中的各個成 分，(iii)任選地，收集所述流動相的餾分并從其中分離經(jīng)色譜純化的物質(zhì)。
26.如權(quán)利要求25所述的方法，其用于對映體特別是α-和β-氨基酸對映體的微量 痕量檢測。
全文摘要
本發(fā)明涉及結(jié)構(gòu)(I)的α-未被取代的β-氨基酸衍生物在分離物質(zhì)混合物、優(yōu)選手性物質(zhì)混合物、更優(yōu)選對映體、特別是選自β-氨基酸及其衍生物、α-氨基酸和α-羥基酸中的物質(zhì)的對映體的方法中作為手性選擇物的用途，其中，n＝1-5、優(yōu)選n＝1或n＝2，R1＝(C1-C4)-烷基、(C6-C10)-芳基、(C7-C13)-芳烷基、(C7-C10)-雜芳烷基、吡啶基、羥甲基、CH(OH)CH3、CH2CONH2、CH2COOH、(CH2)2CONH2、(CH2)2COOH、(CH2)4NH2、(CH2)2SCH3或(CH2)3NHC(NH)NH2；并且當(dāng)X是共價地連接至載體材料的連接基時，R2＝3，5-二硝基苯甲?；蜉粱?，或者當(dāng)X＝OH時，R2＝CH2CHR3R4，其中R3＝H或OH且R4＝(C1-C20)-烷基、(C6-C10)-芳基或(C7-C13)-芳烷基，本發(fā)明還涉及所述選擇物在生產(chǎn)手性固定相中的用途。本發(fā)明進一步涉及出自上述選擇物的手性固定相及其生產(chǎn)方法，還涉及對物質(zhì)混合物、優(yōu)選手性物質(zhì)混合物、更優(yōu)選對映體，特別是選自β-氨基酸及其衍生物、α-氨基酸和α-羥基酸中的物質(zhì)的對映體進行色譜分離的方法。
文檔編號B01J20/29GK101970100SQ200980108520
公開日2011年2月9日 申請日期2009年2月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月10日
發(fā)明者F-R·孔茨, P·里希特, R·辛格, S·默格特, T·米勒 申請人:贏創(chuàng)德固賽有限公司