对映体选择性两性离子交换材料的利记博彩app

专利名称：对映体选择性两性离子交换材料的利记博彩app
对映体选择性两性离子交换材料本发明涉及包含含有至少一个阳离子交换基团和至少一个阴离子交换基团及直 接或经间隔基带有所述选择剂(selector)组分的载体的手性选择剂组分(SO)的对映体选 择性两性离子交换材料。在采用离子交换剂类型手性固定相(CSPs)的对映体选择性层析法领域中，由于 电荷相反的手性选择剂(SO)与分析物的对映体选择性离子配对而发生分离。在概念上， 对映体选择性离子配对的手性分子识别过程主要可发生于每一种CSP中，所述CSI^s在其 手性选择剂部分中包含可电离基团，它们可以为例如小的SO分子-或者基于糖肽-或蛋 白-分离材料的部分[1-4]。基于固定的金鸡纳生物碱衍生物作为低分子量SOs的CSI^s特 别地使用离子配对方法作为SOs与分析物之间的主要相互作用。于是，可随之出现第二种 相互作用象例如H-键形成和π-Ji叠加(stacking)(相互作用)并最终导致对映体识别 (enantiodiscrimination)。在该充分研究的类别的手性弱阴离子交换剂(WAX)中，基于奎 宁和奎尼丁的09-叔丁基氨基甲酸酯衍生物作为SOs的CSI^s对广泛范围的手性酸提供优 良的对映体分离能力[5，6]。

图1显示了其也为市售可得到的(得自Chiral Technologies, France 的 CHIRALPAK QN-AX)奎宁型 WAX CSP 的 SO 结构。作为对这些WAX型CSI^s的补充，也已经开发了基于全合成低分子量弱和强阳离 子交换剂(WCX和SCX)SOs的分离材料并研究经离子配对驱动的方法对手性碱性分析物的 对映体分离[7-12]。在图1中对于基于SO例如阳离子交换剂CSI^s的手性磺酸描绘的范 例，已经用于不同的对映体选择性分离技术，包括毛细管电层析法(CEC)、毛细管液相层析 法(CLC)和高效液相层析法(HPLC) [13]。仅仅在新近，更复杂但是非常有趣的基于硼酸的 衍生于大环内二酯(macrodiolide)硼霉素的手性阳离子交换剂SO也被报导表明在对映体 选择性层析法中作为离子交换剂的潜力。然而，手性阳离子和阴离子交换剂遭遇仅致力于带有相反符号电荷的分析物的限 制。大体上，包含互补荷电基团的固定相也已经在文献中得到描述[15-19]并且主要 用于分离无机的阳离子与阴离子。采用手性两性离子部分的系统先前也已经被报导用于不 同的目的[20-M]，但是没有预计用于对映体分离。本发明的目的是提供用于有效的对映体分离多种手性化合物例如手性酸、手性胺 和手性两性离子化合物的层析材料。本发明的对映体选择性两性离子交换材料包含含有至少一个阳离子交换基团和 至少一个阴离子交换基团及一个带有所述选择剂组分的载体的手性选择剂组分(SO)，其中-手性选择剂组分包含至少一个以非大环方式连接所述离子交换基团的手性连接 体(linker)部分，和-所述手性连接体部分包含至少一个Ji-JI相互作用位点(例如优选地具有吸电 子或供电子取代基的芳族基团)。术语“带有(carrying)，，的含义包括载体与选择剂组分的直接连接以及也包括 经间隔基的间接连接。载体或支持体相对于靶标化合物的连接应为不活泼(惰性的)，但是具有确保分子识别材料的化学和物理稳定性的功能。在流通应用(flow-through applications)如层析法中，载体根据其物理性能决定了材料的动力学性能。载体可为无机 的、有机的或者混合的无机-有机混杂型材料。这样的材料包括市售可得到的和自主开发 的珠粒、整块(monolithic)或连续的材料包括硅石、氧化铝、氧化锆、二氧化钛、溶胶-凝胶 衍生的材料、有机-无机含硅混杂材料、任选地为交联聚硅氧烷、自乙烯基单体得到的任何 一种聚合物、任选地为交联聚(甲基)丙烯酸酯、任选地为交联聚(甲基)丙烯酰胺、任选 地为交联聚苯乙烯、混合的苯乙烯_(甲基)丙烯酸酯聚合物、开环复分解聚合物、多糖、琼 脂糖以及被特异性地功能化以使得能够固定手性选择剂组分的这些材料中的任何一种。在 优选的支持体中有硅石珠粒、聚(甲基)丙烯酸酯聚合物珠粒、聚(甲基)丙烯酰胺珠粒、 聚(甲基)丙烯酸酯单块(monoliths)、聚苯乙烯树脂，其任选地如本领域已知的那样，以用 于固定选择剂的侧链反应性基团改性。间隔基主要具有连接选择剂组分与载体的功能。间隔基的长度与化学官能性两者 是易变的。优选的固定策略包括乙烯基改性的选择剂与巯基(thiol)修饰的载体经游离基 加成反应的反应，尤其是巯基丙基(thiolpropyl)改性的硅石。可采用的其它固定化原理 包括不对称地具有氨基或羟基烷基改性的载体的二异氰酸酯连接体与氨基或羟基改性的 选择剂组分的反应；氨基、羟基或巯基改性的载体与氯代或溴代链烷酰基衍生的选择剂的 反应；烷氧基或氯代有机硅烷与末端反应性官能度的反应(用于偶联选择剂组分)；烷氧基 或氯代氢硅烷(chlorohydrosilane)与包含乙烯基的选择剂的硅氢化(hydrosylation)反 应等。连接离子交换基团的手性连接体部分为以单一对映体形式存在的手性化合物或 者自对映体纯的手性合成子如天然或非天然的、环状或非环状氨基酸、羟基羧酸、氨基膦 酸、氨基次膦酸、氨基磺酸、氨基亚磺酸、氨基硼酸、羟基膦酸、巯基膦酸、酒石酸衍生物、扁 桃酸衍生物、樟脑磺酸衍生物、线性或环状的天然和非天然的肽、线性或环状磺基肽、线性 或环状的膦酰基肽构建。优选的对映体选择性两性离子交换材料其特征在于所述至少一个阳离子交换基 团的pka < 5. 5，优选地< 3. 0，和所述至少一个阴离子交换基团的pka > 8. 0，优选地> 8. 0。本发明对映体选择性两性离子交换材料的另一个优选实施方案包含含有至少两 个具有Pka值< 5. 5的酸性基团和至少一个具有pka >8.0的碱性基团的选择剂化合物 S0。选择剂化合物SO更优选地包含至少两个具有pka值> 8. 0的碱性基团和至少一 个具有pka < 5. 5的酸性基团。阳离子交换基团为例如羧酸、磺酸、亚磺酸、磷酸、膦酸或次膦酸基团。阴离子交换基团为例如伯、仲、叔或季氨基。更优选的阴离子交换基团为奎宁或奎尼丁残基，和阳离子交换基团为磺酸基团。本发明也涉及采用依据本发明的对映体选择性两性离子交换材料的所有层析技 术，例如制备型固-液或者液-固层析法、固-液或者液-液提取技术和膜分离技术。类似 地，其在分析方法学中的用途整合为(integrated as)柱液相层析法、超临界流体层析法、 毛细管电层析法、芯片技术中的吸附材料或者作为传感器技术中的分子识别材料和感光膜也是本发明的目的。发明详述为了证实手性酸性和碱性溶质的对映体选择性层析法，仅采用一种溶质，但两性 离子选择剂基元除外，如在图2中显示的新型两性离子SOs及其相应的CSI^s 1-5的设计、 合成和评价将在下文中描述。另外，这样的两性离子SOs也可供两性离子溶质如氨基酸和 肽的对映体选择性分子识别方法之用，两性离子溶质取决于同时发生的双离子配对。直接 的氨基酸对映体分离已经被报导用于糖肽_、冠醚-、CLEC-型CSI^[25-32]和基于所选择的 应用用于QN_AX[33，34]，但是全部基于不同的分子相互作用原理。然而，α-、β-和Υ-氨 基酸的层析法对映体分离仍然是挑战性的工作，其中两性离子SO方法可提供新的和有希 望的前景。总之，就以下优选的两性离子CSI^s 1-5而论，于极性有机流动相条件下评价其 不仅对于手性酸和手性胺，而且还对于手性两性离子分析物如氨基酸和二肽具有对映体分 离的能力。一般信息所有的化学反应在无水条件下采用氮气气氛和烘箱干燥的玻璃仪器实施，除非另 外指明。力和1^ NMR光谱在Bruker DRX 400MHz光谱仪上获得。化学位移(δ )以每百万分 之几的份数(ppm)给出，采用四甲基硅烷作为内标物。质谱在配备标准电喷射源的PEkiex API 365 三重四极杆质谱仪(Applied Biosystems/MDS kiex，康科德(Concord)，加拿大) 上实施。比旋光度值在20°C下于来自PerkinElmer (维也纳，奥地利)的Polarimeter (旋 光计)341上实施。元素分析用来自Carlo Erba的EA 1108CHNS-0实施。薄层层析法用 来自Merck (Darmstadt，德国)的TLC铝片Silica gel 60F254实施。快速层析法采用来自 Merck(达姆施塔特(Darmstadt)，德国)的 Silica 60 (0. 040-0. 063mm 粒度)实施。材料与先前发表的方法类似[35]，自球形硅胶(Daisogel 120-5，孔径大小120 A,粒 度5μπι，来自Daiso Chemical Co.，Ltd.，日本)制备巯基改性的硅胶。通过采用2，2’_ 二 硫代二吡啶的分光光度测定法[36]评价硫醇基接枝水平为940ymol/g。按照发表的方法 [13,37]制备反式-2-氨基环己烷磺酸。用于合成的所有化学品具有试剂等级质量或者更 高，购自Sigma-Aldrich(维也纳，奥地利)并且除了以下情况无须进一步纯化即可使用二 氯甲烷(Sigma-Aldrich，奥地利)在使用前经氢化钙蒸馏，并且奎宁购自Buchler (布伦瑞 克(Braimsctweig)，德国)。作为溶剂用于HPLC的甲醇和乙腈具有HPLC等级，它们得自来 自Merck(达姆施塔特(Darmstadt)，德国)。流动相添加剂乙酸(HOAc)、甲酸(FA)、二乙胺 (DEA)和乙酸铵(NH4OAc)具有分析级(Sigma-Aldrich，奥地利)。在此使用的手性碱性分 析物和两性离子氨基酸分析物为市售可得到的或者为来自研究伙伴的友好赠品。作为酸性 分析物的N-封端氨基酸为市售可得到的或者按照文献方法合成[38]。仪器装备层析测量在来自Agilent Technologies (Waldbronn，德国)的 IlOOSeries HPLC 系统上实施，该系统由溶剂除气器、泵、自动进样器、柱恒温器和用于检测含有足以用于UV 检测的发色团的分析物的多波长UV-Vis检测器组成。对于具有弱UV吸收性能的分析物， 代之以使用来自ESA Biosciences, Inc. (Chelmford，美国)的荷载Corona 的气溶胶检测 器。无论是应用UV还是CAD检测，对于图和表中显示的数据应以图表符号(legends)具体 指明。用来自Agilent Technologies的ChemStation 层析数据软件实施数据采集和分析。为了评价选择的溶质对映体的洗脱顺序，注射已知绝对构型的单一对映体或特别对映 体富集的样品或者在线使用Jasco 0R-990旋光度检测器(Jasco，Gross-Umstadt，德国)。 以等度模式和流动相流速为lml/分钟实施洗脱。如果没有另外指明，柱温度为25°C。在 230-观0歷之间选择的波长下实现UV检测。通过注射丙酮伴随在^Onm处检测测定柱的空 隙体积。所有分析物作为0. 5-1. Omg/ml的甲醇溶液使用。基于两性离子，金鸡纳树属CSI^s 1-5的合成(图3).用于金鸡纳树属活化的通法[39].一般地，使金鸡纳生物碱l(5.0g，10mmol)溶于甲苯(150ml)中并采用迪安-斯 塔克(Dean-Stark)装置将溶液共沸干燥。在冷却至环境温度后，分批加入氯甲酸4_硝基 苯酯O.0g，llmmol)。搅拌生成的混合物过夜。经过滤收集形成的淡黄色沉淀。用正己烷 (3x50ml)洗涤并减压干燥，得到为淡黄色固体的2 (7. Og,几乎为定量收率)，其无须进一步
纯化即可用于下一步。09- (4-硝基苯基)氧基羰基奎宁盐酸盐(09-(4-Nitrophenyl) oxycarbonyl quinine hydrochloride) 2a. MS (ESI,iEW ) 490. 5[M+H]+，979. 5[2M+H] +。09- (4-硝基苯基)氧羰基奎尼丁盐酸盐(09-(4-Nitrophenyl)oxycarbonyl quinidine hydrochloride)2b. MS(ESI, 正 的)490. 5[Μ+Η]+，979· 5[2M+H] +。用于制备两性离子SOs 3-7的通法.一般地，将N，0-双(三甲基甲硅烷基)乙酰胺BSA (4.0ml，12mmol)分批加入到细 磨的氨基酸G.Ommol)在干燥CH2Cl2(80ml)中的混悬液中。搅拌生成的混合物并在回流下 加热，直到形成澄明的溶液(至多36小时)。在冷却至环境温度后，分批加入活化的金鸡 纳生物碱2(2. 5g，4. lmmol)并搅拌溶液过夜，同时变得稍微黄色。在用MeOH(^il)猝灭后， 将反应混合物直接转移至用CH2Cl2预先平衡的硅胶床(150g)上。经快速层析法(CH2Cl2/ MeOH 20/1-5/1)纯化，得到两性离子的S0。N-[[[(8S，9R)_6’ -甲氧基脱氧辛可宁_9_基]氧基]羰基]-β-丙氨酸 (N-[[[ (8S,9R)-6' -methoxycinchonan-9-yl]oxy]carbonyl]-β -alanine) 3 :91%, it^fe 固体。1H NMR[CD3OD] δ = 8. 68 (d, 1H) , 7. 97 (d, 1H) , 7. 55 (d, 1H) , 7. 53 (d, 1H), 7. 45 (dd, 1H)，6. 93 (d, 1H)，5. 75 (m, 1H)，5. 09 (d, 1H)，5. 01 (d, 1H)，4. 02 (s,3H)，3. 75 (m, 1H)，3. 64 (m, 1H)，3. 53 (m, 1H)，3. 48-3. 33 (m, 2H)，3. 27-3. 14 (m, 2H)，2. 73 (m, 1H)，2. 47 (m, 2H)，2. 21-2. 08 (m, 2H)，2. 03 (m, 1H)，1. 84 (m, 1H)，1. 71 (m, 1H). 13C NMR δ = 176. 6 (C00H)， 160. 4 (Car) , 156. 2 (C = 0) , 148. 1 (CarH) , 145. 0 (Car) , 143. 6 (Car) , 139. 4 (CH =)， 131. 8 (CarH)，127. 4 (Car)，123. 9 (CarH)，119. 7 (CarH), 117. 1 (CH2 = )，102. 5 (CarH), 71. 4 (CH)， 59. 8 (CH)，57. 1 (OMe)，55. 7 (CH2)，44. 8 (CH2)，38. 6 (CH)，38. 5 (CH2)，36. 1 (CH2)，28. 3 (CH)， 25. 2 (CH2)，20. 9 (CH2) · MS (ESI，正的):440. 4 [M+H] +，462. 4 [M+Na] +，879. 6 [2M+H] +， 901. 5[2M+Na]+.N-[[[(8S，9R)_6’ -甲氧基脱氧辛可宁_9_基]氧基]羰基]-氨基乙磺酸 (N- [ [ [ (8S, 9R) -6，-methoxycinchonan-9-yl] oxy] carbonyl]-taurine) 4 :55 %，淡黄色固体。1H NMR[CD3OD] δ = 8. 73 (d, 1H)，8. 00 (d, 1H)，7. 64 (d, 1H)，7. 50 (s, 1H)，7. 48 (d, 1H)，6. 94 (s，1H)，5. 78 (m, 1H)，5. 14 (d，1H)，5. 05 (d, 1H)，4. 05 (s, 3H)，3. 87-3. 74 (m, 2H)，3. 65 (m, 2H)，3. 50 (m, 1H)，3. 37 (m, 2H)，3. 01 (m, 2H)，2. 84 (m, 1H)，2. 30-2. 19 (m, 2H) ,2.13 (m, 1H) , 1. 99 (m, 1H) , 1. 75 (m, 1H). 13C NMR δ = 160. 5 (Car) , 155. 9 (C = 0)，147. 8 (CarH)，144. 4 (Car)，143. 6 (Car)，138. 9 (CH = )，131. 4 (CarH)，127. 4 (CarH)， 124. 3 (CarH) ,119.5 (CarH) ,117.4 (CH2 = ), 102. 3 (CarH), 71. 1 (CH), 60. 0 (CH), 57. 1 (OMe)， 55. 8 (CH2) ,51. 5 (CH2)，45. 5 (CH2)，38. 4 (CH2)，38. 3 (CH)，28. 2 (CH)，25. 0 (CH2)，20. 7 (CH2). MS (ESI，positive) :476. 4[Μ+Η]+，498· 4[M+Na]+· MS(ESI，负的):474. 2 [Μ-ΗΓ.非对映体的层析分离(参见下文)得到高纯度的5和6。反式-(l”S，2”S)-N-[[[(8S，9R)-6，-甲氧基脱氧辛可宁_9_基]氧基]羰 基]-2”-氨基环己烷磺酸(trans- (1，，S，2，，S) -N- [ [ [ (8S, 9R) _6，-methoxycinchonan-9-yl] oxy] carbonyl] ~2" -aminocyclo-hexanesulfonic acid) 5 :64%，灰白色结晶。1H NMR [CD3OD] δ = 8. 70 (d，1Η)，7. 95 (d，1Η)，7. 60 (d，1Η)，7. 40 (dd，1Η)， 7. 30 (d, 1H)，6. 85 (s, 1H)，5. 77 (m, 1H)，5. 23 (d, 1H)，5. 04 (d, 1H)，4. 03 (m, 1H)，3. 92 (s, 3H)， 3. 81 (m, 1H)，3. 73 (m, 2H)，3. 38 (m, 1H)，2. 85 (s, 1H)，2. 70 (m, 1H)，2. 39 (m, 1H)，2. 31 (m, 1H)， 2. 21 (m, 1H)，2. 12 (s, 1H)，1. 95 (m, 2H)，1. 85-1. 68 (m, 3H)，1. 52 (m, 1H)，1. 30 (m, 4H). 13CNMR δ = 160. 3 (Car), 155. 6 (C = 0), 148. 2 (CarH), 145. 0 (Car), 143. 1 (Car), 139. 2 (CH =)， 131. 9 (CarH)，127. 1 (Car)，123. 6 (CarH), 119. 9 (CarH), 117. 3 (CH2 = )，102. 2 (CarH)，71. 0 (CH)， 63. 6 (CH)，60. 0 (CH)，56. 5 (OMe)，56. 0 (CH2)，53. 2 (CH)，46. 1 (CH2)，38. 5 (CH)，35. 0 (CH2)， 29. 4 (CH2)，28. 2 (CH)，26. 1 (2xCH2)，25. 3 (CH2)，20. 8 (CH2). MS (ESI，正的):530. 5 [M+H]+， 552. 3[M+Na]+，1059. 7 [2M+H]+，1081. 7 [2M+Na]+.反式-(l”R，2”R)-N-[[[(8S，9R)-6，-甲氧基脱氧辛可宁_9_基]氧基]羰 基]-2”-氨基环-己烷磺酸(trans- (1，，R，2，，R) -N- [ [ [ (8S, 9R) _6，-methoxycinchonan-9-yl] oxy] carbonyl] ~2" -aminocyclo-hexanesulfonic acid) 6 :55%，灰白色固体。1H NMR[CD3OD] δ = 8. 77 (d, 1H), 8. 05 (d, 1H), 7. 71 (d, 1H), 7. 54 (d, 1H), 7. 41 (s, 1H)，6. 76 (s，1H)，5. 75 (m, 1H)，5. 12 (d, 1H)，5. 06 (d, 1H)，4. 03 (s, 3H)，3. 88 (m, 2H)，3. 71 (m, 1H)，3. 65 (m, 1H)，3. 44 (m, 1H)，3. 38 (m, 1H)，3. 08 (m, 1H)，2. 85 (s, 1H)，2. 40-2. 05 (m, 5H)， 1. 95 (m, 2H)，1. 75 (m, 1H)，1. 66 (m, 1H)，1. 58 (m, 1H)，1. 48 (m, 1H)，1. 40-1. 19 (m, 2H). 13CNMR δ = 160. O(Car), 155. 3 (C = 0), 148. 4 (CarH), 144. 4 (Car), 142. 7 (Car), 138. 7 (CH =)， 131. 8 (CarH)，126. 8 (Car)，123. 7 (CarH)，120. 2 (CarH), 117. 2 (CH2 = )，101. 9 (CarH)，71. 1 (CH)， 61. 5 (CH)，59. 8 (CH)，57. 0 (OMe)，55. 6 (CH2)，53. 4 (CH)，45. 4 (CH2)，37. 7 (CH)，33. 4 (CH2)， 29. 0 (CH2)，27. 5 (CH)，25. 8 (CH2)，25. 7 (CH2)，24. 8 (CH2)，20. 7 (CH2) · MS (ESI，正的) 530. 3[M+H]+，552. 4[M+Na]+，1059. 7 [2M+H]+，1081. 7 [2M+Na]+.N-[[[(8R，9S)_6’ -甲氧基脱氧辛可宁_9_基]氧基]羰基]-氨基乙磺酸 (N- [ [ [ (8R, 9S) -6，-methoxycinchonan-9-yl] oxy] carbonyl]-taurine) 7 -.90%,黄色结晶。1H NMR[CD3OD] δ = 8. 79 (d, 1H)，7. 96 (d, 1H)，7. 78 (d, 1H)，7. 56-7. 50 (m, 2H)，7. 11 (s，1H) ,6. 14 (m, 1H)，5. 33-5. 24(m，2H)，4. 01 (s，3H)，3· 87 (m, 1H)，3. 65-3. 51 (m, 5H)，3. 37 (m, 1H)，3. 02 (m, 2H)，2. 77 (m, 1H)，2. 42 (m, 1H)，2. 06 (m, 1H)，2. 02-1. 83 (m, 2H), 1. 47 (m, 1H). 13C NMR δ = 161. 2 (Car), 155. 7 (C = 0) , 146. 8 (Car), 145. 8 (CarH), 141. 2 (Car), 137. 9 (CH = ), 128. 8 (CarH), 127. 9 (Car), 126. 1 (CarH), 120. 1 (CarH), 118. 4 (CH2 =)，102. 6 (CarH) ,71. 4 (CH)，59. 8 (CH)，57. 4 (OMe)，51. 5 (CH2) ,51. 0 (CH2)，50. 1 (CH2)， 38. 5 (CH2), 38. 2 (CH), 28. 7 (CH), 23. 7 (CH2), 20. 4 (CH2). MS (ESI,正的):476. 2 DM+， 498. 2[M+Na]+，951. 4[2M+H]+，973. 4[2M+Na]+.S05和6的HPLC半制备型非对映体分离非对映体5和6的等度半制备型层析拆分用以上描述的标准分析型HPLC系统结 合来自Agilent Technologies的，连接于刚好在UV检测器后面用于自动收集流分的流路 的12/13-开关阀实施。所采用的固定相为装填于不锈钢柱(150x4mm I. D)腔内的β-丙 氨酸基CSP 1。采用在MeOH中的25mM(0. 142%，v/v) HOAc作为流动相，流速设定为1.0ml/ 分钟和柱温为25°C。使氨基酸非对映体以100mg/ml的浓度溶于MeOH中并分配到标准HPLC 小瓶。注射到柱中的样品量分别为85μ 1或8. 5mg。在一系列注射中，非对映体被分离并以两个流分收集，将其真空浓缩。所收集的非 对映体纯度采用类似的条件O^SP 1 ；25mM HOAc在MeOH中)进行分析评价。首先被洗脱的 非对映体5在环己烷磺酸亚单位被确定为(1”S，2”Q-构型，并且因此，第二个被洗脱的非 对映体6被确定为(1”R，2”R)_构型。这些测定的基础初步是基于5的X-射线晶体学数据。SO固定和柱填充用于制备基于两性离子SO的CSI^s的通法一般地，使烘箱干燥的巯基改性硅胶(2. 20g)悬浮于MeOH(IOml)中。加入每一 个溶于MeOH(分别为5ml和Iml)中的S0(380mg,0. 89mmol)和偶氮二异丁腈AIBN(30mg， 0. 18mmol)。在回流下搅拌混悬液6小时。在冷却并过滤后，用MeOH(3x20ml)、乙醚Qx20ml) 洗涤硅胶并在60°C下真空干燥，得到新的CSP。自通过元素分析得到的氮含量计算SO覆盖 率CSP 1 (基于 SO 3) :w-% C 10. 60，w-% H 1. 85，w-% N 0. 825，w-% S 2. 56 ；196 μ mol SO 每 g CSP。CSP 2 (基于 SO 4) :w~% C 10. 48, w-% H 1. 85, w-% N 0. 863, w-% S 3. 26 ； 205 μ mol SO 每 gCSP。CSP 3(基于 SO 5) :w~% C 11. 53，w-% H 1. 96, w-% N 0. 905, w-% S 3. 19 ；215 μ mol SO每 g CSP。CSP 4(基于 SO 6) :w~% C 11. 83,w-% HI. 92,w-% N 0.961， w-% S 3. 19 ；229 μ mol SO 每 g CSP。CSP 5 (基于 S07) :w~% C 10. 14，w-% H 1. 78, w-% N 0. 881, w-% S 3. 15 ；210 μ mol SO 每 g CSP。CSP 1-5 为装填于不锈钢柱(150x4mm I. D.) 内或VDSOptilab GmbH(柏林，德国)腔内的浆状物。结果与讨论选择剂设计本发明目标为致力于开发其针对带正和负电荷两者的手性分析物的离子交换剂 类型手性固定相。因此，目的是将其先前已经被我们用作阳离子和阴离子交换剂类型的对 映体选择性层析法中成功的低分子量SOs的酸性和碱性选择剂单位融合成新型两性离子 选择剂结构。在图1中显示的磺酸基SCX CSP已经被报导用于HPLC中多种手性胺的对映 体分离。其手性部分由反式-2-氨基环己烷磺酸表示并且因此被选择作为两性离子CSP的阳离子交换位点。奎宁氨基甲酸叔丁基酯衍生物WAX(参见图1)也被很好地确定为手性阴 离子交换剂CSP。已经在对映体分离技术中对金鸡纳树属型受体进行报导的详尽研究提示， 如果对映体选择特性在很大程度上保持不变，奎宁的09-位用于经氨基甲酸酯键引入氨基 磺酸。图2中的新的两性离子CSI^s图解说明了在一个单一的选择剂中融合阳离子和阴离 子交换剂部分的原理，其中CSP 3和4结合WAX-和SCX同种物质的关键基元与生物碱基和 环己烷磺酸。为了更详细地研究对映体选择性离子相互作用方法，在CSP 1，2和5中也结 合在β-位具有氨基的非手性羧酸和磺酸。而且在CSP 5中，生物碱基奎宁用其伪对映体 (pseudoenantiomer)奎尼丁替代，这预计会在对映体分离时影响洗脱顺序并因此更清晰地 阐明作为基础的分子识别方法。CSP 1-5 的制备对于在09-位用氨基酸进行氨基甲酸酯型衍化，分别使奎宁Ia和奎尼丁 Ib通过 与4-硝基氯代甲酸酯反应活化[39]，随后自反应溶液中沉淀盐酸盐加和2b并经过滤收集 (图3)。被偶联的非手性β -氨基酸为市售可得到的化合物如氨基乙磺酸和β -丙氨酸， 而建立嵌段的手性反式-2-氨基环己烷磺酸按照公开的方法作为外消旋体制备[13，37]。为了防止发生溶解性问题，不同的氨基酸在与硝基苯基酯加和2b反应之前用N， 0-双(三甲基甲硅烷基)乙酰胺W0]转化为其三甲基甲硅烷基酯。从而可以以可接受至 良好的产率快速制备两性SOs 3-7。经游离基加成反应[35]实现将SOs固定到巯基改性 的硅胶上并产生具有150-230 μ mol每克CSP的SO载荷的新型CSI3S 1_5。在CSI3S 3和4 的情况中，在固定化之前制备型分离非对映体SOs是必要的，以确保SO立体异构体的高纯 度。当标准的反相(RP)和WAX-型层析法两者不容许便利地分离两性化合物时，采用新型 CSP 1，β-丙氨酸-奎宁基两性离子材料，得到足够的分离(分析型运行α =2. 24,Rs = 8. 9)和高的载荷能力(至多IOmg样品被注射到150x4mm柱上)，同时采用可易于除去的流 动相，腔由MeOH中0.14%乙酸组成(数据未显示)。尽管为非对映体的分离，其表明这些 新型手性两性离子固定相也用于制备型分离和纯化两性化合物的潜力。CSPs 1-5的层析评价在下文将提出和讨论CSI^s 1-5在用于对映体分离的HPLC的层析评价结果首先 对于酸性分析物种类，其次对于碱性胺分析物，并且最后对于两性离子溶质。对于这些研究选择极性有机流动相条件，因为它们已经成功和广泛地用于原始 的、纯的阴离子或阳离子交换剂CSI^s [13，41]。极性有机模式采用极性有机散装溶剂(bulk solvents)如甲醇和乙腈，而酸性和碱性添加剂起同-和反离子的作用并且调节荷电SO与 溶质之间的离子相互作用。因为新型两性离子分离材料首先应图解说明更通用的手性离子交换剂的概念、两 性离子CSI^s 1-5与母体WAX-和SCX CSI^s的总体层析性能比较仅以基本水平出现。在这 方面，优选的是其中后者CSP材料的关键特征已经得到极详细报导的文献资料[6，13，38]。手性酸的对映体分离在一系列实验中，CSPs 1-5被试验有关不同手性酸的对映体分离，以评价金鸡纳 树属型WAX CSPs的主要性能-即手性酸性分析物如N-保护的氨基酸的对映体分离-是否 能够在新型两性离子CSI^s中保留。为了该目的，收集小的但是代表性的一组八种分析物， 其包含用芳族、脂肪族和荷电侧链进行N-封端的氨基酸并且采用常用的N-保护的或者衍化的基团。分析物的结构及层析结果两者均列于表1中。表 权利要求
1.一种对映体选择性两性离子交换材料，其包含含有至少一个阳离子交换基团和至少 一个阴离子交换基团及带有所述选择剂组分的载体的手性选择剂组分(so)，其中-手性选择剂组分包含至少一个以非大环方式连接所述离子交换基团的手性连接体部 分，和-所述手性连接体部分包含至少一个η-H相互作用位点。
2.权利要求1的对映体选择性两性离子交换材料，其中所述至少一个阳离子交换基团 的pka < 5. 5，和所述至少一个阴离子交换基团的pka > 8. 0。
3.权利要求2的对映体选择性两性离子交换材料，其中所述阳离子交换基团的pka < 3. 0和所述阴离子交换基团的pka > 8. 0。
4.权利要求1-3的任一项的对映体选择性两性离子交换材料，其中所述选择剂化合物 SO包含至少两个具有pka值< 5. 5的酸性基团和至少一个具有pka >8.0的碱性基团。
5.权利要求1-4的任一项的对映体选择性两性离子交换材料，其中所述选择剂化合物 SO包含至少两个具有pka值> 8. 0的碱性基团和至少一个具有pka < 5. 5的酸性基团。
6.权利要求1-5的任一项的对映体选择性两性离子交换材料，其特征在于所述阳离子 交换基团为羧酸、磺酸、亚磺酸、磷酸、膦酸或次膦酸基团。
7.权利要求1-5的任一项的对映体选择性两性离子交换材料，其特征在于所述阴离子 交换基团为伯、仲、叔或季氨基。
8.权利要求1-7的任一项的对映体选择性两性离子交换材料，其中所述至少一个阴离 子交换基团为奎宁或奎尼丁残基。
9.权利要求1-8的任一项的对映体选择性两性离子交换材料，其中所述至少一个阳离 子交换基团为磺酸基团。
全文摘要
一种对映体选择性两性离子交换材料，其包含含有至少一个阳离子交换基团和至少一个阴离子交换基团及一个带有所述选择剂组分的载体的手性选择剂组分(SO)，其中手性选择剂组分包含至少一个以非大环方式连接所述离子交换基团的手性连接体部分，和所述手性连接体部分包含至少一个π-π相互作用位点。
文档编号B01J20/29GK102066003SQ200980117838
公开日2011年5月18日 申请日期2009年5月11日 优先权日2008年5月13日
发明者C·霍夫曼, M·拉默霍弗, W·林德纳 申请人:维也纳大学