壳聚糖苯甲酰化衍生物固定相的制备及其手性识别的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于分离分析领域，具体地是涉及壳聚糖苯甲酰化衍生物固定相的制备及其手性识别。
【背景技术】
[0002]对映异构体的手性拆分是分离及分析领域中的研究热点。目前，基于使用手性固定相(chiral stat1nary phase，CSP)的高效液相色谱(high performance liquidchromatography,HPLC)法因其高效、快速等优点，已成为对映体分离和检测的最佳方法，因而研制新的手性分离材料一直受到极大的关注。多糖类手性固定相因其手性识别范围广，手性分离性能好，且制备简单，成本低，柱容量高，成为使用最广泛的一类手性固定相。
[0003]在已商业化的100多种手性固定相中，应用最多的是纤维素和直链淀粉衍生物手性固定相。一般认为，有机小分子能与纤维素或直链淀粉的螺旋沟槽“络合”，从而产生手性识别，Okamoto等认为多糖衍生物高级结构的规整性对相应固定相的分离性能有至关重要的作用。甲壳素与纤维素的结构相似，也有螺旋结构，脱乙酰后的甲壳素经即为壳聚糖，在已有的文献报道中，用以制备固定相的壳聚糖的脱乙酰度大多为75%?90%，即壳聚糖的结构不均一，势必影响所制备的壳聚糖衍生物的规整性，进而影响所制备固定相的对映体选择性和分离性能。
【发明内容】
[0004]本发明就是针对上述问题，弥补现有技术的不足，提供壳聚糖苯甲酰化衍生物固定相的制备及其手性识别；本发明以超高脱乙酰度壳聚糖(脱乙酰度为95%以上的壳聚糖)为手性原料，用一系列含不同取代基的苯甲酰氯修饰壳聚糖，制备出新的衍生物，以这些衍生物为手性选择体，将其涂覆在氨丙基硅胶上，得到新的手性固定相，提高手性固定相的对映体选择性及分离性能。
[0005]为实现本发明的上述目的，本发明采用如下技术方案。
[0006]本发明壳聚糖苯甲酰化衍生物固定相的制备及其手性识别，具体包括如下步骤: Cl)壳聚糖衍生物手性固定相的制备:称取干燥至恒重的壳聚糖1.60 g于50mL三口烧瓶中，加入1mL甲基磺酸，冰浴冷却，搅拌至均相，再加入8 mL对甲基苯甲酰氯，剧烈搅拌2 h密封；然后置于冰箱中冷冻过夜，室温解冻，将粗产物分散在冰水中，搅拌、过滤，将滤饼分散在蒸馈水中，滴加氨水调节其pH至8，搅拌、过滤；
(2)固定相的制备:将0.70g壳聚糖-二(4-甲基苯甲酸酯)-(4-甲基苯甲酰胺)溶于30mL DMF中，取1mL与2.8g氨丙基硅胶相混合，减压蒸干，此过程重复2次，干燥后制得手性固定相CSPl，涂覆量为20% ;依次称取0.56g壳聚糖-二(4-甲基苯甲酸酯)-(4-甲基苯甲酰胺)、壳聚糖-二(苯基甲酸酯)_(苯基甲酰胺)、壳聚糖-二(3，5- 二甲基苯基甲酸酯)-3，5-二甲基苯基甲酰胺、壳聚糖-二(4-氯苯基甲酸酯)-4-氯苯基甲酰胺涂敷在2.94g氨丙基硅胶上，制得涂覆量均为16%的CSP2、CSP3、CSP4和CSP5。
[0007]作为本发明的一种优选方案，所述步骤(2 )中的氨丙基硅胶由3-氨基丙基三乙氧基硅烷与硅胶于95 °(:下在甲苯中反应24 h制得。
[0008]作为本发明的另一种优选方案，所述步骤(2)中的DMF为N，N-二甲基甲酰胺。
[0009]本发明的有益效果是。
[0010]本发明壳聚糖苯甲酰化衍生物固定相的制备及其手性识别，共合成了 4种新的壳聚糖衍生物，并将其涂敷于大孔氨丙基硅胶上制得相应的固定相，这些固定相有较好的手性识别性能。研究了壳聚糖衍生物在固定相上的涂敷量对手性识别性能的影响，发现当衍生物涂敷量由16%增加到20%时，固定相的手性识别性能稍有降低。在研究中还发现当使用乙醇和甲醇的混合溶剂作流动相的组分时，有利于提高壳聚糖衍生物对手性样品的分离度。
[0011]本发明综合比较4种固定相的手性识别结果，以壳聚糖-二( 3，5_ 二甲基苯基甲酸酯)_( 3，5_ 二甲基苯甲酰胺)备的固定相的手性识别性能最强，以壳聚糖-二(4-甲基苯基甲酸酯)-(4-甲基苯甲酰胺)制备的固定相对手性化合物的分离度最大。另一方面，本工作使用的壳聚糖的分子量未必最适合所制备固定相的手性识别及分离，改变壳聚糖的分子量，还有望进一步提高固定相的手性识别性能，尤其是对手性化合物的分离度。
【附图说明】
[0012]图1是本发明为所制备壳聚糖的核磁共振谱图。
【具体实施方式】
[0013]本发明实施例1为壳聚糖衍生物手性固定相的制备:称取干燥至恒重的壳聚糖
1.60 g于50mL三口烧瓶中，加入1mL甲基磺酸，冰浴冷去卩，搅拌至均相，再加入8mL对甲基苯甲酰氯，剧烈搅拌2h密封；然后置于冰箱中冷冻过夜，室温解冻，将粗产物分散在冰水中，搅拌、过滤，将滤饼分散在蒸馏水中，滴加氨水调节其PH至8，搅拌、过滤；将滤饼分散在蒸馏水中，滴加氨水调节其PH至8，搅拌，过滤。将滤饼分散在乙醇中，反复洗涤数次，真空干燥至恒重，得2.0lg第一次修饰的产物。为使壳聚糖上的羟基修饰完全，再进行第二次饰。将产物置于10mL三口烧瓶中，加入30mL DMAc和6mL三乙胺，搅拌、升温，得到透明溶液，于85 °C下加入I ImL对甲基苯甲酰氯，反应24h后，冷却，过滤，除去三乙胺盐酸盐.将滤液逐滴滴入400mL甲醇中，并剧烈搅拌，过滤，滤饼用1mL DMAc溶解，再将该溶液逐滴滴入水中，剧烈搅拌，过滤，用乙醇洗涤固体数次，真空干燥至恒重，得到3.05g黄色固体，即壳聚糖-二( 4-甲基苯甲酸酯)-(4-甲基苯甲酰胺)。本实施例中所述的DMAc为N，N-二甲基乙酰胺。
[0014]本发明所述实施例2为固定相的制备:将0.70g壳聚糖-二(4-甲基苯甲酸酯)-(4-甲基苯甲酰胺)溶于30mL DMF中，取1mL与2.Sg氨丙基硅胶相混合，减压蒸干，此过程重复2次，干燥后制得手性固定相CSP1，涂覆量为20% ;依次称取0.56g壳聚糖-二(4-甲基苯甲酸酯)-(4-甲基苯甲酰胺)、壳聚糖-二(苯基甲酸酯)_(苯基甲酰胺)、壳聚糖-二(3，5_ 二甲基苯基甲酸酯)-3，5_ 二甲基苯基甲酰胺、壳聚糖-二(4-氯苯基甲酸酯)-4-氯苯基甲酰胺涂敷在2.94g氨丙基硅胶上，制得涂覆量均为16%的CSP2、CSP3、CSP4 和 CSP5。
[0015]本发明所述氨丙基硅胶由3-氨基丙基三乙氧基硅烷与硅胶于95°C下在甲苯中反应24 h制得。所述步骤实施例2中的DMF为N，N- 二甲基甲酰胺。
[0016]实施例3:壳聚糖衍生物的表征；本发明采用戊醇作溶剂，将固体氢氧化钠和甲壳素在戊醇中相混合，加热回流，所制备的壳聚糖为白色粉末。如图1所示为所制备壳聚糖的核磁共振谱图；脱乙酰度及分子量都会影响壳聚糖核磁共振谱图上的化学位移，所使用的氘代试剂尤其影响化学位移，本发明采用氘代三氟乙酸为溶剂进行核磁共振谱的检测。在图1中，化学位移为2.30的峰对应未完全脱乙酰的乙酰基上的甲基H，化学位移在4.5附近的峰对应壳聚糖重复单元2位上的H，在壳聚糖骨架H中，I位上H的化学位移最大，但与相邻的峰有部分重叠，而2位H的峰与相邻的峰达到基线分离。根据2位H和乙酰基H的积分面积比，或者其余骨架H积分面积之和与乙酰基积分面积之比，均能计算出壳聚糖的脱乙酰度为99.6%ο
【主权项】
1.壳聚糖苯甲酰化衍生物固定相的制备及其手性识别，其特征在于包括如下步骤: (1)壳聚糖衍生物手性固定相的制备:称取干燥至恒重的壳聚糖1.60 g于50mL三口烧瓶中，加入1mL甲基磺酸，冰浴冷却，搅拌至均相，再加入8 mL对甲基苯甲酰氯，剧烈搅拌2 h密封；然后置于冰箱中冷冻过夜，室温解冻，将粗产物分散在冰水中，搅拌、过滤，将滤饼分散在蒸馈水中，滴加氨水调节其pH至8，搅拌、过滤； (2)固定相的制备:将0.70g壳聚糖-二(4-甲基苯甲酸酯)-(4-甲基苯甲酰胺)溶于30mL DMF中，取1mL与2.8g氨丙基硅胶相混合，减压蒸干，此过程重复2次，干燥后制得手性固定相CSPl，涂覆量为20% ;依次称取0.56g壳聚糖-二(4-甲基苯甲酸酯)-(4-甲基苯甲酰胺)、壳聚糖-二(苯基甲酸酯)_(苯基甲酰胺)、壳聚糖-二(3，5- 二甲基苯基甲酸酯)-3，5-二甲基苯基甲酰胺、壳聚糖-二(4-氯苯基甲酸酯)-4-氯苯基甲酰胺涂敷在2.94g氨丙基硅胶上，制得涂覆量均为16%的CSP2、CSP3、CSP4和CSP5。2.根据权利要求1所述的壳聚糖苯甲酰化衍生物固定相的制备及其手性识别，其特征在于:所述步骤(2)中的氨丙基硅胶由3-氨基丙基三乙氧基硅烷与硅胶于95 °(:下在甲苯中反应24 h制得。3.根据权利要求1所述的壳聚糖苯甲酰化衍生物固定相的制备及其手性识别，其特征在于:所述步骤(2)中的DMF为N，N-二甲基甲酰胺。
【专利摘要】壳聚糖苯甲酰化衍生物固定相的制备及其手性识别。本发明以超高脱乙酰度壳聚糖(脱乙酰度为95%以上的壳聚糖)？为手性原料，用一系列含不同取代基的苯甲酰氯修饰壳聚糖，制备出新的衍生物，以这些衍生物为手性选择体，将其涂覆在氨丙基硅胶上，得到新的手性固定相，提高手性固定相的对映体选择性及分离性能。本发明具体包括如下步骤：壳聚糖衍生物手性固定相的制备：称取干燥至恒重的壳聚糖1.60？g于50mL三口烧瓶中，加入10mL甲基磺酸，冰浴冷却，搅拌至均相，再加入8？mL对甲基苯甲酰氯，剧烈搅拌2？h密封；然后置于冰箱中冷冻过夜，室温解冻，将粗产物分散在冰水中，搅拌、过滤，将滤饼分散在蒸馏水中，滴加氨水调节其pH？至8，搅拌、过滤。
【IPC分类】C08B37/08, B01D15/08, C08J7/04, B01J20/24
【公开号】CN105622973
【申请号】CN201410622443
【发明人】陈玉梅
【申请人】陈玉梅
【公开日】2016年6月1日
【申请日】2014年11月7日