纖維素手性固定相對(duì)聯(lián)萘酚對(duì)映體的拆分

馬思佳，賈 欣，孫慧斌，金建聞，龐 麗，陳 政，杜 斌，張振中#

1)鄭州大學(xué)藥學(xué)院 鄭州 450001 2)吉林大學(xué)藥學(xué)院 長(zhǎng)春 130000

近年來，具有C2對(duì)稱軸的手性化合物聯(lián)萘酚(2，2’-二羥基-1，1’-聯(lián)萘)及其衍生物在不對(duì)稱合成中特別是在制備手性醫(yī)藥、農(nóng)藥及食品添加劑等方面得到了廣泛的應(yīng)用。聯(lián)萘酚化合物不含有手性中心，但具有C2對(duì)稱軸，是一類難溶于水的阻轉(zhuǎn)異構(gòu)化合物。在合成功能高分子過程中，聯(lián)萘酚的絕大多數(shù)光學(xué)純異構(gòu)體都可以作為單體原料來使用，對(duì)映體除外[1]。隨著不對(duì)稱合成方法的深入研究，聯(lián)萘酚體系取得了快速的發(fā)展，由其制備的一系列高手性效率催化劑和手性配體為大量不對(duì)稱藥物的合成提供了一條高收率、高選擇性、低成本的途徑，聯(lián)萘酚的合成和拆分在不對(duì)稱合成中的應(yīng)用越來越受到重視。聯(lián)萘酚的拆分方法主要有化學(xué)拆分法[2-3]、酶法[4]和色譜法[5-6]等。色譜法分離能力強(qiáng)、快速穩(wěn)定、重復(fù)性好。作者采用CHIRALPAK? IC[纖維素-三(3，5-二氯苯基氨基甲酸酯)]手性柱，對(duì)聯(lián)萘酚對(duì)映體進(jìn)行了手性拆分研究，以建立一種用于聯(lián)萘酚拆分過程監(jiān)控及光學(xué)純度檢驗(yàn)的高效、準(zhǔn)確的分析方法。

1 材料與方法

1.1儀器與試劑HP1100 高效液相色譜儀(美國(guó)Ageilent公司)；KQ-300DE型數(shù)控超聲波清洗機(jī)(昆山市舒美超聲儀器有限公司)；聯(lián)萘酚(純度≥ 99.0%)，R-聯(lián)萘酚、S-聯(lián)萘酚標(biāo)準(zhǔn)品(連云港手性化學(xué)有限公司)；正己烷、異丙醇、無水乙醇(色譜純，天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司)。

1.2色譜條件色譜柱為CHIRALPAK? IC手性柱(250 mm×4.6 mm，5 μm)(日本大賽璐公司)；流動(dòng)相正己烷醇(6040～955，VV)；柱溫15～35 ℃；流速1.0～0.4 mL/min；進(jìn)樣量20 μL；紫外檢測(cè)波長(zhǎng)254 nm。

1.3樣品和流動(dòng)相的制備分別稱取聯(lián)萘酚、R-聯(lián)萘酚和S-聯(lián)萘酚樣品粉末各10.0 mg，置10 mL容量瓶中，加入無水乙醇溶解，稀釋至刻度，搖勻，使各樣品濃度均為1.0 g/L，經(jīng)0.45 μm微孔膜過濾后進(jìn)樣分析，流動(dòng)相經(jīng)0.45 μm微孔膜過濾。

2 結(jié)果

2.1流動(dòng)相種類及比例對(duì)分離的影響利用CHIRALPAK? IC手性柱，在流動(dòng)相正己烷中加入醇類改性劑，固定流速0.8 mL/min，室溫條件下對(duì)聯(lián)萘酚進(jìn)行了拆分研究。以異丙醇和無水乙醇作為極性調(diào)節(jié)劑(8020，VV)時(shí)，聯(lián)萘酚對(duì)映體在10 min內(nèi)達(dá)到基線分離，結(jié)果見表1。

2.2流速和溫度對(duì)分離的影響

2.3對(duì)映異構(gòu)體峰位的確定最終確定的優(yōu)化色譜條件為：CHIRALPAK? IC柱，正己烷無水乙醇=8020(VV)，流速0.8 mL/min，柱溫25 ℃。在此條件下，對(duì)映體和各異構(gòu)體分離色譜圖見圖1。

配制濃度分別為75.00、18.75、1.50 mg/L的聯(lián)萘酚對(duì)映體溶液各5份，每個(gè)濃度測(cè)定3次，取平均值，測(cè)定兩對(duì)映體峰面積和保留時(shí)間，計(jì)算日內(nèi)精密度。連續(xù)進(jìn)樣3 d，計(jì)算日間精密度。結(jié)果顯示R-聯(lián)萘酚保留時(shí)間和峰面積的RSD分別小于0.80%和1.95%，S-聯(lián)萘酚保留時(shí)間和峰面積的RSD分別小于0.71%和1.90%。

表1 流動(dòng)相添加劑種類及比例對(duì)分離的影響

表2 流速對(duì)分離的影響

圖1 聯(lián)萘酚對(duì)映體(A)、R-聯(lián)萘酚(B)及S-聯(lián)萘酚(C)在優(yōu)化條件下的分離圖譜

3 討論

CHIRALPAK?IC柱在硅膠表面共價(jià)鍵合了3，5-二氯苯基氨基甲酸酯，這類纖維素衍生柱具有左旋三重螺旋結(jié)構(gòu)，苯基氨基甲酸酯基團(tuán)環(huán)繞主鏈形成了許多手性空穴[7]。當(dāng)聯(lián)萘酚順利進(jìn)入手性空腔后，溶質(zhì)結(jié)構(gòu)中的羥基可與固定相氨基甲酸酯殘基上羰基發(fā)生氫鍵作用，溶質(zhì)中的苯環(huán)可與固定上的苯環(huán)間發(fā)生π-π作用。正己烷作為非極性溶劑，對(duì)溶質(zhì)和手性固定相之間的作用力強(qiáng)度影響較小，而醇作為質(zhì)子性溶劑，可以與溶質(zhì)競(jìng)爭(zhēng)固定相上的氫鍵作用點(diǎn)。與乙醇相比，異丙醇的極性減弱，體積增大，空間位阻增強(qiáng)，對(duì)固定相上的氫鍵作用點(diǎn)競(jìng)爭(zhēng)減弱，聯(lián)萘酚對(duì)映體與固定相之間的氫鍵作用增加，保留增強(qiáng)，容量因子增大。但由于溶質(zhì)在添加異丙醇的流動(dòng)相中的遷移率下降，遷移時(shí)間延長(zhǎng)，峰形展寬，柱效降低，導(dǎo)致分離度降低。用異丙醇作為有機(jī)改性劑時(shí)保留時(shí)間大于乙醇，但分離度低于乙醇，因此選擇乙醇作為極性調(diào)節(jié)劑更有利于分離。調(diào)節(jié)乙醇的體積分?jǐn)?shù)為5%～40%時(shí)，在室溫和流速0.8 mL/min的條件下，測(cè)量?jī)蓪?duì)映體的分離參數(shù)，結(jié)果顯示流動(dòng)相中乙醇體積分?jǐn)?shù)在30%以下時(shí)能得到基線分離，隨著極性成分的減少，分離因子和分離度上升，保留時(shí)間和保留因子明顯增加。隨著流動(dòng)相中乙醇含量的降低，其與對(duì)映體競(jìng)爭(zhēng)固定相氫鍵作用點(diǎn)的能力減弱，手性柱的手性識(shí)別能力提高，流動(dòng)相洗脫能力減弱，從而使各對(duì)映體的保留增強(qiáng)，分離度增大。由上述結(jié)果可知，纖維素衍生物手性固定相拆分手性化合物是一個(gè)非常復(fù)雜的過程，溶質(zhì)結(jié)構(gòu)對(duì)其與固定相之間的識(shí)別作用的影響不僅與固定相本身結(jié)構(gòu)有關(guān)，還與流動(dòng)相中極性添加劑有關(guān)。

隨著流速的減小，分離因子α不變，說明流速對(duì)固定相的手性空穴構(gòu)型沒有影響。由于對(duì)映體在CHIRALPAK? IC柱上的手性識(shí)別作用能量差極小，對(duì)映體間的分離在于溶質(zhì)與固定相間的多次作用[8]，當(dāng)流速由1.0 mL/min降至0.4 mL/min時(shí)，聯(lián)萘酚對(duì)映體在固定相上的保留時(shí)間增加，理論塔板數(shù)上升，雖峰形加寬，分離度仍有較大的提高。1.0 mL/min流速時(shí)，兩對(duì)映體已達(dá)基線分離，但柱壓較高，與0.8 mL/min相比分離度無明顯改善。0.4 mL/min時(shí)，分離度雖有較大提高，但保留時(shí)間與0.8 mL/min相比延長(zhǎng)了一倍。綜合考慮分析時(shí)間和分離度，選擇0.8 mL/min為實(shí)驗(yàn)流速。固定流速為0.8 mL/min，正己烷無水乙醇=8020(VV)的色譜條件，改變柱溫，考察分離溫度在15～35 ℃范圍內(nèi)對(duì)對(duì)映體分離的影響，結(jié)果顯示隨著溫度的提高，出峰時(shí)間略有提前，容量因子和分離因子逐漸減小，分離度從2.56降低到2.11。其原因可能是隨著溫度的升高，固定相的空穴構(gòu)型沒有發(fā)生變化，而流動(dòng)相的黏度減小，組分在流動(dòng)相中的傳質(zhì)阻力減小，對(duì)映體分子被更快地洗脫出來，與固定相的相互作用時(shí)間減少，分離度有所下降。

總之，作者利用CHIRALPAK? IC柱，在正相條件下成功拆分了聯(lián)萘酚對(duì)映體。最終優(yōu)化的色譜條件為正己烷無水乙醇=8020(VV)，流速0.8 mL/min，柱溫25 ℃，對(duì)映體在 6 min內(nèi)分離度達(dá)到2.43。該文的方法與文獻(xiàn)[5-6]報(bào)道的色譜拆分法相比，分析時(shí)間更短，分離度更高，且操作簡(jiǎn)單，穩(wěn)定性好，可用于聯(lián)萘酚的分離及其在不對(duì)稱合成中光學(xué)純度的快速檢測(cè)。

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