專利名稱：三唑基單鍵合全取代環(huán)糊精-硅膠手性固定相及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于藥物外消旋體的手性拆分領(lǐng)域，成功制備了一類三唑基單鍵合全取代環(huán)糊精-硅膠手性固定相，可應(yīng)用于各種色譜技術(shù)的藥物手性拆分和制備中。
背景技術(shù)：
環(huán)糊精(Cyclodextrin，CD)是由7個D-葡萄糖分子利用α -(1，4)糖苷鍵連接的，形狀呈圓臺形的環(huán)狀寡聚糖分子。其空腔內(nèi)側(cè)由兩圈氫原子(Η-3和Η-5)及一圈糖苷鍵的氧原子處于C-H鍵的屏蔽之下，所以環(huán)糊精內(nèi)腔是疏水的，而環(huán)糊精分子的外側(cè)邊框則由于羥基的聚集而呈親水性?；诃h(huán)糊精的穴狀疏水腔，在空間效應(yīng)影響下由范德華力、 靜電引力、氫鍵力、η-η相互作用及疏水相互作用使其成為具有分子識別能力的超分子體系。分子識別是類似“鎖和鑰匙”的分子間專一性結(jié)合，可以理解為底物與給定受體間選擇性鍵合。最近二十多年來，大量的化學(xué)修飾環(huán)糊精被合成出來，從而擴(kuò)展了對客體分子的識別能力和選擇性。雙取代雙正電中心β-環(huán)糊精正是在此基礎(chǔ)上對環(huán)糊精進(jìn)行進(jìn)一步的化學(xué)修飾和結(jié)構(gòu)優(yōu)化，使其具有更好的手性拆分性能。具有手性的藥物往往以外消旋體的形式出現(xiàn)，即含有等量的左旋體和右旋體。對映體往往具有不同的藥理作用(1)藥物的作用完全或者主要取決于其中一種對映體； (2)兩種對映體的藥理作用完全相反；(3) —種對映體具有強(qiáng)烈的毒副作用。由于這些不同，單一異構(gòu)體藥物的開發(fā)迅速發(fā)展，目前世界正在開發(fā)和已經(jīng)批準(zhǔn)生產(chǎn)的新藥中有一半以上是單一異構(gòu)體。目前理想的合成單一異構(gòu)體藥物的方法尚未形成，常用方法為不對稱合成和生物酶法，這兩種方法普遍存在成本高、收率低等問題。因此，手性拆分成為人們用來解決單一異構(gòu)體制備問題的最主要途徑。高效液相色譜法(HPLC)、超臨界流體色譜法(SFC)、毛細(xì)管電泳(CE)等分析儀器被大量應(yīng)用于手性分離。在色譜分離技術(shù)中，HPLC技術(shù)是目前發(fā)展最快、應(yīng)用最為廣泛的一種分析分離技術(shù)，正越來越多地應(yīng)用于手性樣品的純度測定和手性樣品的制備分離，已成為生物和化學(xué)實驗室不可缺少的高效、快速、靈敏的分析分離手段。利用HPLC進(jìn)行藥物手性拆分，手性色譜柱的開發(fā)至關(guān)重要，其核心在于手性固定相，即填料基質(zhì)化學(xué)鍵合手性選擇劑的開發(fā)。環(huán)糊精(CD)及其衍生物在手性固定相(Chiral stationary phase, CSP)中占有重要的地位。環(huán)糊精手性固定相主要通過化學(xué)方法將手性選擇劑如CD及其衍生物通過化學(xué)鍵鍵連于適當(dāng)?shù)奶盍仙?。⑶及其衍生物對藥物的拆分機(jī)理是基于⑶疏水空腔與對映體間形成主-客體絡(luò)合物，其包合作用的差異提供了手性拆分的基礎(chǔ)。通過取代CD上單個或多個羥基，大量的⑶手性拆分劑被開發(fā)出來，這些衍生物有效改變了⑶的空腔尺寸， 增加了 CD與藥物對映體間的包結(jié)絡(luò)合作用，同時還可通過引入帶電型基團(tuán)帶來了額外的靜電作用，更增加CD與手性分子的相互作用，從而提高了對手性分子的手性識別和拆分能力。
環(huán)糊精CSI^s的發(fā)展可追溯到1983年開發(fā)的酰胺基和脲烷基鍵合硅膠環(huán)糊精手性固定相；這些CSI^s可實現(xiàn)對芳香化合物的有效選擇性分離，但胺基和脲烷基的水解性使其無法用于水性流動相。為此，Armstrong開發(fā)醚基鍵連的羥丙基-β -環(huán)糊精手性固定相 (USP 4539399)，并提出了⑶CSI3s手性拆分的包合作用機(jī)理。這些早期開發(fā)的⑶衍生物大多由取代基隨機(jī)取代CD環(huán)上羥基而獲得，取代基位置及數(shù)量很難控制，因此獲得的CSI^s 在手性分離中重復(fù)性和穩(wěn)定性難于保證，而且不同批次的CD衍生物在結(jié)構(gòu)上存在差異，給實際應(yīng)用帶來了諸多不便。此外，CD結(jié)構(gòu)的不確定性限制了對拆分過程及拆分機(jī)理的深入研究。因此結(jié)構(gòu)確定、單一異構(gòu)體CD手性拆分劑就顯得尤為重要。近年來色譜工作者開發(fā)了多種結(jié)構(gòu)確定的CD CSPs。其中吳小聰(Ng Siu-Choon) 課題組長期致力于結(jié)構(gòu)確定⑶CSI^s開發(fā)，通過改變⑶衍生物與不同粒徑硅膠間的化學(xué)鍵和方式，獲得了胺基和脲基鍵連的多個系列CD CSPs (USP 6017458，USP 6720285, USP 6296768)成功實現(xiàn)了對多種芳香醇、β -阻斷劑、堿性、中性和弱酸性藥物的手性拆分。我國中科院大連化物所、中科院蘭州化物所、武漢大學(xué)、北京理工大學(xué)、南開大學(xué)等科研院所陸續(xù)開發(fā)了酰胺基、亞胺基等鍵連的CSI^s，對一些手性化合物取得了較好的拆分效果。針對目前開發(fā)的環(huán)糊精手性固定相鍵合的不穩(wěn)定性、手性拆分藥物種類有限、手性拆分能力有待提高。我們開發(fā)了化學(xué)穩(wěn)定性優(yōu)異的三唑基單鍵合的環(huán)糊精-硅膠手性固定相的點擊反應(yīng)合成方法，并利用HPLC為手段探索了其對氨基酸類化合物、酸性和中性消旋體藥物手性拆分性能，驗證了其廣譜的手性拆分能力。本發(fā)明通過對環(huán)糊精6位的選擇性疊氮化，全取代化和硅膠的炔基化，利用新開發(fā)的催化劑通過點擊反應(yīng)，進(jìn)而制備了化學(xué)穩(wěn)定性優(yōu)異的三唑基單鍵合全取代的環(huán)糊精-硅膠手性固定相，驗證了其在寬廣的PH 范圍內(nèi)對氨基酸類化合物、酸性和中性消旋體藥物的高效手性拆分能力。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的
本發(fā)明的目的在于提供一種對通過疊氮化及全取代的環(huán)糊精與炔基官能化硅膠在三苯基膦-碘化銅配位化合物的催化下，通過點擊反應(yīng)制備三唑基單鍵合全取代環(huán)糊精-硅膠手性固定相的方法。本發(fā)明所要解決的問題是通過以下的技術(shù)解決方案來實現(xiàn)的。技術(shù)方案
三唑基單鍵合全取代環(huán)糊精-硅膠手性固定相，其特征在于所述的三唑基單鍵合全取代環(huán)糊精-硅膠手性固定相的結(jié)構(gòu)式如下 所述的硅膠孔徑可為60Α、100Α、120Α、200Α或300Α。
權(quán)利要求
1.三唑基單鍵合全取代環(huán)糊精-硅膠手性固定相，其特征在于所述的三唑基單鍵合全取代環(huán)糊精-硅膠手性固定相的結(jié)構(gòu)式如下
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三唑基單鍵合全取代環(huán)糊精-硅膠手性固定相，其特征在于所述的硅膠孔徑可為60A、100A、120A、200A或300A。
3.三唑基單鍵合全取代環(huán)糊精-硅膠手性固定相的制備方法，其特征在于按以下步驟獲得第一步，將對甲基苯磺酰氯和咪唑反應(yīng)得到產(chǎn)物對甲基苯磺?；溥?，其中甲基苯磺酰氯與咪唑反應(yīng)當(dāng)量比1:2 1:3;第二步，將第一步所得產(chǎn)物對甲基苯磺?；溥蛑糜谌芙猸h(huán)糊精的水溶液中，攪拌后加入氫氧化鈉溶液，過濾取濾液加入氯化銨調(diào)節(jié)PH 6^9,得到產(chǎn)物6-對甲基苯磺酰基-β-環(huán)糊精，真空干燥產(chǎn)物；其中環(huán)糊精與對甲基苯磺酰基咪唑反應(yīng)當(dāng)量比1:廣1:2 ；第三步，將第二步的產(chǎn)物6-對甲基苯磺?；?環(huán)糊精溶于去離子水，接著向溶液中加入疊氮化鈉，攪拌回流，濃縮，濃縮液加入1，1，2，2-四氯乙烷中，析出固體，真空干燥得 6-疊氮基-環(huán)糊精；其中6-對甲基苯磺酰基-環(huán)糊精與疊氮化鈉反應(yīng)當(dāng)量比1:15 1:25 ； 第四步，將第三步的產(chǎn)物6-疊氮基-環(huán)糊精溶于N，N- 二甲基甲酰胺，接著向溶液中逐滴加入氫化鈉，少量氣泡釋放完后緩慢地加入碘甲烷進(jìn)行全取代反應(yīng)，或6-疊氮基-環(huán)糊精溶于新蒸餾的吡啶，加入異氰酸苯酯或鹵代異氰酸苯酯進(jìn)行全取代反應(yīng)，除去溶劑，所得混合物用乙酸乙酯萃取，取有機(jī)層水洗，經(jīng)無水硫酸鎂干燥，旋蒸后得到粗產(chǎn)物，粗產(chǎn)物純化后，得6-疊氮基-全取代-環(huán)糊精，其中與6-疊氮基-環(huán)糊精與全取代反應(yīng)物反應(yīng)當(dāng)量比 1:20 1:80 ；第五步，將3-氨基丙基三乙氧基硅烷溶于無水二氯乙烷中，加入丙炔酸，攪拌，將反應(yīng)混合物冷卻后，緩慢加入二環(huán)己基碳二亞胺，在相同溫度下反應(yīng)，過濾，去除二氯乙烷，再用甲苯稀釋，去除甲苯，重復(fù)兩次后，真空干燥，得到黃色油狀產(chǎn)物Ν-[3-(三乙氧硅基)丙基-2-丙炔酰胺；其中3-氨基丙基三乙氧基硅烷與丙炔酸反應(yīng)當(dāng)量比1:廣1:3 ；第六步，將圓底燒瓶中加入真空干燥過的硅膠，在氮氣保護(hù)下依次將第五步產(chǎn)物 Ν-[3-(三乙氧硅基)丙基-2-丙炔酰胺與無水甲苯加入燒瓶，攪拌回流，過濾，用甲苯洗滌， 采用丙酮純化，經(jīng)真空干燥得產(chǎn)物炔基官能化硅膠；其中Ν-[3-(三乙氧硅基)丙基-2-丙炔酰胺與硅膠重量比為1:3 1:8，第七步，將碘化銅和乙腈依次加入反應(yīng)燒瓶中，再向溶液中加入三苯基膦的乙腈溶液， 攪拌反應(yīng)，過濾，用乙腈洗滌，真空干燥得產(chǎn)物三苯基膦-碘化銅配合物；其中三苯基膦與碘化銅反應(yīng)當(dāng)量比為1:廣1:1. 5;第八步，將第六步產(chǎn)物炔基官能化硅膠加入反應(yīng)燒瓶中，在氮氣保護(hù)下在依次向其中加入第四步產(chǎn)物6-疊氮基-全取代-環(huán)糊精、N, N- 二甲基甲酰胺和第七步產(chǎn)物三苯基膦-碘化銅配合物，攪拌回流，冷卻過濾，用DMF洗滌，采用甲醇純化，得到產(chǎn)物三唑基單鍵合全取代環(huán)糊精-硅膠手性固定相；其中6-疊氮基-全取代-環(huán)糊精與炔基官能化硅膠當(dāng)量比為1 1. 2 1 2 ；6-疊氮基-全取代-環(huán)糊精與三苯基膦-碘化銅配合物的當(dāng)量比為 1:0. 05 1:0. 15。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的三唑基單鍵合全取代環(huán)糊精-硅膠手性固定相的制備方法， 其特征在于第一步中溶液為二氯甲烷，在室溫和無氧無水反應(yīng)體系下進(jìn)行；第二步中攪拌 2^4 h，加入的氫氧化鈉溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1(Γ30%，所述環(huán)糊精為α-環(huán)糊精，β-環(huán)糊精或 Y-環(huán)糊精；第三步中攪拌回流溫度為8(T90°C，反應(yīng)時間為纊12 h ；第四步反應(yīng)在室溫或 8(T90°C下進(jìn)行，反應(yīng)時間為12 15 h，粗產(chǎn)物經(jīng)乙酸乙酯/丙酮或乙酸乙酯/正己烷純化； 第五步反應(yīng)在-5 10°C下進(jìn)行，反應(yīng)時間為廣4 h，粗產(chǎn)物經(jīng)低沸點溶劑稀釋和純化；第六步中攪拌回流溫度7(T140°C，反應(yīng)在無氧無水環(huán)境下進(jìn)行；第七步中體系先將三苯基膦溶解于乙腈，在25°C反應(yīng)廣4 h ；第八步中攪拌回流溫度為8(T160°C，反應(yīng)時間為M 36 h。
全文摘要
本發(fā)明公開了一類通過點擊反應(yīng)制備三唑基單鍵合全取代環(huán)糊精-硅膠手性固定相的方法及其應(yīng)用。本發(fā)明在通過對環(huán)糊精6位的選擇性疊氮化、再全取代化與炔基化硅膠，利用新開發(fā)的催化劑通過點擊反應(yīng)，制備了化學(xué)穩(wěn)定性優(yōu)異的三唑基單鍵合全取代環(huán)糊精-硅膠手性固定相，豐富了環(huán)糊精的結(jié)構(gòu)設(shè)計。該類三唑基單鍵合全取代環(huán)糊精手性固定相在液相色譜中展現(xiàn)了對氨基酸、酸性和中性消旋體藥物的優(yōu)異手性拆分能力，可望作為手性固定相應(yīng)用于各種色譜技術(shù)的藥物手性拆分領(lǐng)域。
文檔編號C07B57/00GK102389782SQ20111030903
公開日2012年3月28日 申請日期2011年10月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月13日
發(fā)明者吳小聰, 唐衛(wèi)華, 唐鍵, 王勇 申請人:南京新珞美新型材料有限公司