專利名稱：一種扁桃酸對映體的分離方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種扁桃酸對映體分離方法，具體地說是以金屬配位分子烙印聚合物作為手性固定相，以配位作用作為手性識別的驅(qū)動力來分離扁桃酸對映體的方法。
背景技術(shù)：
扁桃酸，又名苦杏仁酸、α-羥基苯乙酸。它具有特殊的分子結(jié)構(gòu)，可衍生出許多下游產(chǎn)品，是一種重要的手性藥物中間體，具有良好的發(fā)展空間和巨大的市場潛力，開發(fā)前景廣闊。采用傳統(tǒng)的合成技術(shù)得到的是扁桃酸的外消旋產(chǎn)品，如何得到單一對映體是目前扁桃酸生產(chǎn)和應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)所在。單一對映體的扁桃酸不僅藥效提高一倍，更關(guān)鍵的是副作用下降，而且在許多生物技術(shù)應(yīng)用方面要求扁桃酸必須是單一性化合物。采用先進(jìn)的不對稱合成技術(shù)可以得到80％對映體過量的扁桃酸，但仍然要經(jīng)過手性拆分才能得到單一的扁桃酸對映體。
分子烙印聚合物(MIP)是一種對特定化合物(即烙印分子)具有“預(yù)定”分子識別能力的高分子材料。其制備方法簡單、物理和化學(xué)穩(wěn)定性好、選擇性高，解決了針對具體手性分子的手性固定相的設(shè)計(jì)問題，在手性分離和制備方面的應(yīng)用前景廣闊。
金屬配位分子烙印聚合物是一類以金屬配合物作為功能單體、烙印分子和功能單體之間通過配位作用相結(jié)合的分子烙印聚合物。金屬配位分子烙印聚合物的制備過程大致為首先，在一定條件下烙印分子和功能單體通過配位作用形成復(fù)合物；然后，加入交聯(lián)劑、引發(fā)劑于紫外光照射或加熱條件下，交聯(lián)聚合成具有三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的高分子聚合物，從而將該復(fù)合物固定在高分子聚合物的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中；除去烙印分子后，在分子烙印聚合物中就形成了空間形狀和官能團(tuán)位置都與烙印分子相對應(yīng)的“記憶”空穴，通過這樣的空穴與烙印分子之間的特異性作用，達(dá)到分離、分析的目的。
目前，用于扁桃酸對映體分離的分子烙印聚合物主要是非共價(jià)分子烙印聚合物，所使用的功能單體包括丙烯酰胺、甲基丙烯酸、2-乙烯基吡啶等。這些非共價(jià)分子烙印聚合物主要是通過靜電作用、氫鍵作用、疏水作用等非共價(jià)作用以及烙印空穴對烙印分子的形狀識別作用來分離扁桃酸對映體。由于上面提到的非共價(jià)作用相對較弱，導(dǎo)致了這些非共價(jià)分子烙印聚合物用于扁桃酸對映體分離時的分離效果很差(見附表1)，限制了分子烙印聚合物作為手性固定相在扁桃酸的手性分離和制備方面的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種可以改善分子烙印手性固定相對扁桃酸對映體分離效果的方法，為分子烙印聚合物用于扁桃酸的手性分離和制備提供保障。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種扁桃酸對映體的分離方法，其特征在于以金屬配位分子烙印聚合物作為手性固定相，以配位作用作為手性識別的驅(qū)動力，流動相由有機(jī)添加劑和緩沖溶液組成。
本發(fā)明扁桃酸對映體的分離方法中，作為手性固定相的金屬配位分子烙印聚合物是將作為烙印分子的L-或D-扁桃酸、作為功能單體的金屬配合物、作為交聯(lián)劑的三甲氧基丙烷三甲基丙烯酸酯，在極性有機(jī)溶劑中聚合而成的。
本發(fā)明扁桃酸對映體的分離方法中，作為功能單體的金屬配合物由可聚合的配體與金屬離子組成。
本發(fā)明扁桃酸對映體的分離方法中，可聚合的配體是指乙烯基芐基亞胺二乙酸、乙烯基吡啶、烯丙基胺等。
本發(fā)明扁桃酸對映體的分離方法中，金屬離子是指Cu(II)、Co(II)、Ni(II)、Zn(II)等過渡金屬離子。
本發(fā)明扁桃酸對映體的分離方法中，所采用的流動相的pH可以在3～10之間，流動相pH的最佳范圍為5～9。
本發(fā)明扁桃酸對映體的分離方法中，所采用的流動相有機(jī)添加劑可以選自甲醇、乙腈、乙醇等有機(jī)溶劑中的一種或多種。以甲醇為佳，較佳用量為20％～95％。最好用量為40％～80％。
對分子烙印聚合物來說，烙印分子和功能單體之間作用力的強(qiáng)度對其選擇性有重要影響。在一定范圍內(nèi)，烙印分子和功能單體之間的作用力越強(qiáng)，烙印分子與功能單體形成的復(fù)合物就越穩(wěn)定，在聚合過程中復(fù)合物的構(gòu)型就越容易保持，烙印空穴對烙印分子的識別能力就越強(qiáng)，分子烙印聚合物的選擇性就越高。本發(fā)明中，烙印分子和功能單體通過較強(qiáng)的配位作用形成復(fù)合物，提高了分子烙印手性固定相的選擇性，使扁桃酸對映體達(dá)到基線分離。
以配位作用作為手性識別驅(qū)動力時，流動相的pH(指組成流動相的緩沖溶液的pH)是影響對映體分離的重要因素。流動相的pH處于酸性范圍時，溶質(zhì)在金屬配位分子烙印手性固定相上的保留較弱，在強(qiáng)酸性(pH＜2.5)條件下還會破壞固定相上的手性識別位點(diǎn)，使其喪失手性識別能力；流動相的pH處于堿性范圍時，溶質(zhì)在金屬配位分子烙印手性固定相上的保留較強(qiáng)，但在強(qiáng)堿性(pH＞11)條件下同樣會使固定相失去手性分離能力。本發(fā)明中，流動相pH控制在3～10之間時，可以實(shí)現(xiàn)扁桃酸的對映體分離，流動相pH在5～9時分離效果最佳。
流動相中的有機(jī)添加劑對扁桃酸在金屬配位分子烙印手性固定相上的分離效果也有重要影響。有機(jī)添加劑的種類和含量直接影響流動相的極性，而流動相的極性太大或太小都不利于扁桃酸的分離。本發(fā)明采用甲醇、乙醇、乙腈等有機(jī)溶劑中的一種或多種作為流動相的有機(jī)添加劑，其中以采用甲醇最佳。流動相中甲醇含量在20％～95％之間時，可以實(shí)現(xiàn)扁桃酸的對映體分離，甲醇含量在40％～80％之間時達(dá)到基線分離。
本發(fā)明首次采用金屬配位分子烙印聚合物作為手性固定相分離了扁桃酸對映體。用本發(fā)明所涉及的方法，可以實(shí)現(xiàn)分子烙印手性固定相對扁桃酸對映體的基線分離，分離效果明顯優(yōu)于文獻(xiàn)[A.Sarhan.Makromol.Chem.，Rapid Commum.，1982，3(7)，489～493；L.I.Andersson，K.Mosbach.J.Chromatogr.，1990，516，313～322；O.Ramstrom，L.I.Andersson，K.Mosbach.J.Org.Chem.，1993，58，7562～7564；USA patent，1998，9854228]。
本發(fā)明所涉及的分離扁桃酸對映體的方法適用于扁桃酸對映體的手性分析、制備和純化等。另外，本發(fā)明所涉及的方法也可用于其它α-羥基酸以及α-氨基酸、氨基醇等的手性分離和制備。
總之，本發(fā)明采用金屬配位分子烙印聚合物作為手性固定相，以配位作用作為手性識別的驅(qū)動力，實(shí)現(xiàn)了扁桃酸對映體的基線分離。
具體實(shí)施例方式下面通過實(shí)例對本發(fā)明進(jìn)行具體闡述，但并不局限于此。
實(shí)施例1、扁桃酸對映體在以乙烯基芐基亞胺二乙酸-Cu(II)作為功能單體的L-扁桃酸金屬配位分子烙印手性固定相上的分離1.1以乙烯基芐基亞胺二乙酸-Cu(II)為功能單體的L-扁桃酸金屬配位分子烙印手性固定相的制備將烙印分子L-扁桃酸和功能單體Cu-VBIDA溶解在甲醇中，用氫氧化鈉的甲醇溶液調(diào)溶液的pH為7-11，攪拌48小時后，離心分離。將上清液(約10ml)與交聯(lián)劑TRIM、引發(fā)劑AIBN混合，經(jīng)超聲溶解，充氮脫氧后密封，40～60℃水浴反應(yīng)12小時以上，得到堅(jiān)硬的藍(lán)色固體產(chǎn)物。該產(chǎn)物用50％的甲醇水溶液(鹽酸調(diào)pH＜1)洗至聚合物不顯藍(lán)色后，用蒸餾水洗至聚合物呈中性，干燥。然后加入適量的Cu(II)的溶液中，振蕩24h，離心分離，用蒸餾水洗至溶液不顯藍(lán)色，干燥，得到藍(lán)色顆粒狀的L-扁桃酸分子烙印手性固定相。將此分子烙印手性固定相以甲醇為勻漿液和頂替液裝入色譜柱中，以甲醇沖洗過夜。
1.2扁桃酸對映體在不同流動相pH時的分離固定流動相的甲醇含量，改變流動相的pH值，分別以D-、L-和DL-扁桃酸進(jìn)樣。每改變一次流動相，色譜柱平衡40～60分鐘。不同流動相pH時扁桃酸對映體的分離情況見表2。流動相pH在3～10之間時，可以實(shí)現(xiàn)扁桃酸對映體的分離，流動相pH在5～9時分離效果最佳。
1.3扁桃酸對映體在不同流動相甲醇含量時的分離固定流動相的pH，改變流動相的甲醇含量，分別以D-、L-和DL-扁桃酸進(jìn)樣。每改變一次流動相，柱子平衡40～60分鐘。不同流動相甲醇含量時扁桃酸對映體的分離情況見表3。流動相的甲醇含量在20％～95％之間時，可以實(shí)現(xiàn)扁桃酸的對映體分離，甲醇含量在40％～80％之間時達(dá)到基線分離。
1.4扁桃酸對映體在不同識別驅(qū)動力時的分離用pH0～1的甲醇水溶液平衡金屬配位分子烙印手性固定相，至水平基線，以除去手性固定相上的金屬離子，改變金屬配位分子烙印手性固定相的識別驅(qū)動力。然后用相同比例的甲醇水溶液沖至水平基線。改變流動相的組成，分別以D-、L-和DL-扁桃酸進(jìn)樣。每改變一次流動相，柱子平衡40～60分鐘。在測定的流動相組成范圍內(nèi)，均不能實(shí)現(xiàn)扁桃酸對映體的分離。
1.5扁桃酸對映體在以乙腈作為流動相的有機(jī)添加劑時的分離以乙腈作為流動相的有機(jī)添加劑，分別以D-、L-和DL-扁桃酸進(jìn)樣。每改變一次流動相，柱子平衡40～60分鐘。在測定的流動相組成范圍內(nèi)，可以實(shí)現(xiàn)扁桃酸對映體的分離。
實(shí)施例2、扁桃酸對映體在以4-乙烯基吡啶-Cu(II)作為功能單體的L-扁桃酸金屬配位分子烙印手性固定相上的分離2.1參照1.1的制備方法，以4-乙烯基吡啶-Cu(II)為功能單體制備L-扁桃酸的金屬配位分子烙印手性固定相2.2扁桃酸對映體在以4-乙烯基吡啶-Cu(II)為功能單體的L-扁桃酸金屬配位分子烙印手性固定相上的分離方法的建立過程參見實(shí)例1。流動相的甲醇含量在60％～80％之間、pH在4～6之間時，可以分離扁桃酸對映體。
實(shí)施例3、扁桃酸對映體在以烯丙基胺-Cu(II)作為功能單體的L-扁桃酸金屬配位分子烙印手性固定相上的分離
3.1參照1.1的制備方法，以烯丙基胺-Cu(II)為功能單體制備L-扁桃酸的金屬配位分子烙印手性固定相3.2扁桃酸對映體在以烯丙基胺-Cu(II)為功能單體的L-扁桃酸金屬配位分子烙印手性固定相上的分離方法的建立過程參見實(shí)例1。流動相的甲醇含量在60％～80％之間、pH在5～7之間時，可以分離扁桃酸對映體。
實(shí)施例4、扁桃酸對映體在以乙烯基芐基亞胺二乙酸-Co(II)作為功能單體的L-扁桃酸金屬配位分子烙印手性固定相上的分離4.1參照1.1的制備方法，以乙烯基芐基亞胺二乙酸-Co(II)為功能單體制備L-扁桃酸的金屬配位分子烙印手性固定相4.2扁桃酸對映體在以乙烯基芐基亞胺二乙酸-Co(II)為功能單體的L-扁桃酸金屬配位分子烙印手性固定相上的分離方法的建立過程參見實(shí)例1。流動相的有機(jī)添加劑為甲醇(含量為60％～80％)或乙醇(含量為50％～80％)、pH在5～8之間時，可以分離扁桃酸對映體。
實(shí)施例5、扁桃酸對映體在以乙烯基芐基亞胺二乙酸-Ni(II)作為功能單體的L-扁桃酸金屬配位分子烙印手性固定相上的分離5.1參照1.1的制備方法，以乙烯基芐基亞胺二乙酸-Ni(II)為功能單體制備L-扁桃酸的金屬配位分子烙印手性固定相5.2扁桃酸對映體在以乙烯基芐基亞胺二乙酸-Ni(II)為功能單體的L-扁桃酸金屬配位分子烙印手性固定相上的分離方法的建立過程參見實(shí)例1。流動相的甲醇含量在60％～80％之間、pH在4～6之間時，可以分離扁桃酸對映體。
實(shí)施例6、扁桃酸對映體在以乙烯基芐基亞胺二乙酸-Zn(II)作為功能單體的L-扁桃酸金屬配位分子烙印手性固定相上的分離6.1參照1.1的制備方法，以乙烯基芐基亞胺二乙酸-Zn(II)為功能單體制備L-扁桃酸的金屬配位分子烙印手性固定相6.2扁桃酸對映體在以乙烯基芐基亞胺二乙酸-Zn(II)為功能單體的L-扁桃酸金屬配位分子烙印手性固定相上的分離方法的建立過程參見實(shí)例1。流動相的甲醇含量在60％～80％之間、pH在6～8之間時，可以分離扁桃酸對映體。
表1.各種分子烙印手性固定相對扁桃酸對映體的分離手性選擇聚合物 功能單體 識別驅(qū)動力 因子α Ref.
共價(jià)MIP 4-vinylphenylboroxin 共價(jià)作用 1.23～1.55 [1]MAAa)氫鍵作用 1.43[2]2-VPb)離子作用 1.20非共價(jià)MIP [3]MAA+2-VP 氫鍵、離子作用 1.50AAc)氫鍵作用 -- [4]金屬配位MIP Cu(VBIDA)配位作用 7.17d)本發(fā)明a)MAAmethacrylic acid，甲基丙烯酸；b)2-VP2-vinylpyridine，2-乙烯基吡啶；c)AAacrylamide，丙烯酰胺；d)流動相組成為60∶40的甲醇/30mM Na2HPO4緩沖溶液(pH7.0)表2.流動相pH不同時扁桃酸對映體在金屬配位分子烙印手性固定相上的分離


*流動相為60/40的甲醇/磷酸緩沖溶液表3.流動相甲醇含量不同時扁桃酸對映體在金屬配位分子烙印手性固定相上的分離

*流動相為甲醇/磷酸緩沖溶液(pH7.0)
權(quán)利要求
1.一種扁桃酸對映體的分離方法，其特征在于以金屬配位分子烙印聚合物作為手性固定相，以配位作用作為手性識別的驅(qū)動力，流動相由有機(jī)添加劑和緩沖溶液組成。
2.按照權(quán)利要求1所述扁桃酸對映體的分離方法，其特征在于所述作為手性固定相的金屬配位分子烙印聚合物是將作為烙印分子的L-或D-扁桃酸、作為功能單體的金屬配合物、作為交聯(lián)劑的三甲氧基丙烷三甲基丙烯酸酯，在極性有機(jī)溶劑中聚合而成的。
3.按照權(quán)利要求2所述扁桃酸對映體的分離方法，其特征在于所述作為功能單體的金屬配合物由可聚合的配體與金屬離子組成。
4.按照權(quán)利要求3所述扁桃酸對映體的分離方法，其特征在于所述可聚合的配體是指乙烯基芐基亞胺二乙酸、乙烯基吡啶、烯丙基胺等。
5.按照權(quán)利要求3所述扁桃酸對映體的分離方法，其特征在于所述金屬離子是指Cu(II)、Co(II)、Ni(II)、Zn(II)等過渡金屬離子。
6.按照權(quán)利要求1所述扁桃酸對映體的分離方法，其特征在于所采用的流動相的pH在3～10之間。
7.按照權(quán)利要求6所述扁桃酸對映體的分離方法，其特征在于所采用的流動相pH的最佳范圍為5～9。
8.按照權(quán)利要求1所述扁桃酸對映體的分離方法，其特征在于所采用的流動相有機(jī)添加劑選自甲醇、乙腈、乙醇等有機(jī)溶劑中的一種或多種。
9.按照權(quán)利要求8所述扁桃酸對映體的分離方法，其特征在于所采用的流動相有機(jī)添加劑為甲醇，用量為20％～95％。
10.按照權(quán)利要求9所述扁桃酸對映體的分離方法，其特征在于甲醇用量為40％～80％。
全文摘要
一種扁桃酸對映體分離的方法，其特征在于用金屬配位分子烙印聚合物作為手性固定相，以配位作用作為手性識別的驅(qū)動力，流動相由有機(jī)添加劑和緩沖溶液組成。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了扁桃酸對映體的基線分離。
文檔編號C07C51/487GK1663942SQ200410021320
公開日2005年9月7日 申請日期2004年3月2日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月2日
發(fā)明者劉鶯, 丁國生, 王俊德 申請人:中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所