N-叔丁氧羰基-L-丙氨酸衍生化环糊精键合硅胶固定相的合成与性能研究

环糊精类高效液相色谱固定相在对映体分离中占有重要的地位, 通过对环糊精的衍生化可以改变固定相的分离性能, 从而使固定相表现出更好的灵活性和分离效果[1,2]。BOC-L-丙氨酸有一个手性中心, 具有较大的疏水集团, 可以改善环糊精空腔的外部环境。本研究把β-CD的6-羟基进行衍生, 合成了N-叔丁氧羰基-L-丙氨酸衍生化环糊精键合硅胶手性固定相, 并对其色谱性能进行了考察。

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

效液相色谱仪, Waters 515～717～996HPLC系统, 包括515二元泵, 717自动进样器, 996二极管阵列检测器, Milliennium32色谱工作站。

多孔微球硅胶 (日本富士硅化工有限公司) , β-环糊精 (南开大学实际公司) , 氢化钠 (华北地区特种化学试剂开发中心) , BOC-L-Ala (扬州宝盛生化股份有限公司) 其他试剂均为分析纯。

1.2 氨基酸衍生化环糊精键合硅胶手性固定相的合成

称取β-环糊精1.414g, BOC-L-Phe2.25g, 混合溶于40ml DMF, 移入250ml单口烧瓶中。取2gDCC溶于20mlDMF, 缓慢滴入单口烧瓶。搅拌反应24h。过滤, 加入足量丙酮使产物沉淀, 过滤后干燥, 得到白色固体。

称取BOC-L-Ala-CD 2.5g, 加50ml DMF溶解, 在溶液中加入0.2g NaH, 反应至无气泡产生, 滤入三口烧瓶, 在N2保护下加入KH-560 1.25ml, 90℃反应5h后, 加入2.3g活化硅胶, N2保护下110℃反应24h, 过滤、洗涤、干燥后得到固定相。

1.3 色谱柱的填充

将固定相采用高压匀浆法装入Φ4.6mm×150mm色谱柱, 匀浆液为DMSO, 顶替剂为甲醇, 填充压力34.5MPa。

2 结果与讨论

2.1 固定相的表征

采用X射线光电子能谱和红外光谱对N-叔丁氧羰基-L-丙氨酸衍生化环糊精键合硅胶手性固定相及其中间产物进行表征。

2.1.1 X射线光电子能谱表征

X射线光电子能谱法可以计算出化合物中各元素的含量。

由于硅胶和B O C-L-P h e-C D相比, 含C量较低, 含O量较高, 所以键合硅胶后C元素含量应下降, O元素含量应上升, 从表1中可清楚看到元素含量变化与理论分析结果一致, 证明了固定相合成的成功。

2.1.2 红外光谱分析 (见表1)

对比环糊精衍生化前后的红外光谱图, 衍生化环糊精的谱图在1660cm-1 (酰胺键的特征吸收) 附近有吸收峰, 而环糊精中不含酰胺键, 谱图在1660cm-1没有吸收峰, 可证明衍生化的成功。

2.2 BCDS的色谱性能测试

以甲苯、萘为测试溶质, 在反向条件下, 评价了该柱的性能 (表2) 。其出峰顺序为甲苯、萘。色谱条件为:流动相使用甲醇和水混合溶液 (V甲醇:V水=70:30) , 流速0.5mL/min, 进样量10μL。 (见表2)

另外, 考察了新制成的色谱柱对硝基苯胺位置异构体的分离情况 (表3) , 达到了基线分离。 (见表3)

3 结语

成功地合成了BOC-L-Phe-CD键合硅胶固定相, 并利用X射线光电子能谱、傅里叶红外光谱进行了表征。通过对环糊精的修饰, 使其外部环境发生了变化, 改变了环糊精键合固定相的立体选择性和保留性能。具有良好的性能, 对硝基苯胺位置异构体表现出了很好的选择性, 因此该固定相具有良好的前景。

摘要：合成了N-叔丁氧羰基-L-丙氨酸 (BOC-L-Ala) 衍生化环糊精键合硅胶手性固定相 (BCDS) , 采用X射线光电子能谱、傅里叶红外光谱对其进行了表征, 采用甲苯、萘为柱效测试物评价了该固定性的性能。考察了该固定相对硝基苯胺位置异构体的分离情况, 得到了很好的分离。说明叔丁氧羰基丙氨酸对环糊精的衍生化改变了环糊精键合固定相的保留性能和分离选择性。

关键词：高效液相色谱,氨基酸,手性分离

参考文献

[1] Armstrong D W, Li W Y, Chang CD.Polar-liquid, derivatized cyclodextrin stationary phases for the capillary gas chromatography separation of enantionmers[J].Anal Chem, 1990, 62:914～923.

[2] Hargitai T, Okamoto Y.Evaluation of3, 5-dimethylpheylcarbamoylatedα-, β-, andγ-cyclodextrins as chiral sta-tionary phase for HPLC[J].J LiqChromatogr, 1993, 16 (4) :843～858.