一种测定单糖对映体过量值的方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于材料化学和有机化学领域，具体设及一种测定单糖对映体过量值的方 法。
【背景技术】
[0002] 对于不对称合成而言，其目标是通过手性催化剂来得到一种纯度高的对映异构 体。运种方法能够避免耗时的手性分离，节约生产成本。而对于不对称合成的评估而言，对 映体过量值（常用名：ee值）的测定至关重要。随着市场上手性药物的不断增加，需要研 制和开发新的、高效的对映体过量值的测定方法。
[0003] 目前，对映体过量的测定主要是利用液相和气相色谱进行，通过设计和制备不 同的手性色谱柱填料，依据待测定的手性物种在色谱柱上保留时间的差异，通过比较心， D-型物种的色谱峰面积，来测定手性物质的对映体过量值。然而，运些方法都存在着耗费时 间长和花费大等缺点，特别是手性色谱柱价格非常昂贵，动辄2万元每根分析柱；而且色谱 填料十分娇贵，无法承受一些苛刻的分离条件（如要尽量避免在溶剂中引入二甲基亚讽、 N，N'-二甲基甲酯胺、氯仿、二氯甲烧、甲苯、四氨巧喃、二氧六环等常见的有机溶剂，W免造 成色谱填料不可逆的损伤）。对于手性色谱法而言，其无法实现对某些手性物质（如手性单 糖）对映异构体过量的测定。
[0004] 单糖和低聚糖被广泛应用于手性药物的合成中，充当起始的光学纯原料、或者反 应的中间体。天然存在的单糖大多数都是D-型糖，只有阿拉伯糖和岩藻糖型糖的形式 存在。D-型糖的生物学功能已经被充分地掲示，并开展了深入的研究探索；然而k型糖的 生理功能却很少被发现，例如k阿拉伯糖具有和D-型阿拉伯糖一样的甜味，但是却不能为 人体所代谢，因此被作为一种减肥食品（"左旋阿拉伯糖"）被广泛使用。D-型脱氧核糖是 DNA的核屯、构筑单元，而k型脱氧核糖被用来合成一种抗艾滋病药物。因此研究非天然的 手性单糖具有显著的科学意义和潜在的经济价值。然而k型单糖很难从自然界生物中提 取得到，一般需要进行多步的不对称催化反应，得到的产物往往是W外消旋体的形式存在， 因此有必要对单糖的对映体纯度进行精确的测定，作为后续开发的基础。
[0005] 目前，手性色谱柱无法实现对单糖的对映异构体区分，因此无法进行对映体过量 值的测定；旋光法和圆二色谱法，由于精度不高，批次重现性差，也无法进行定量测定。因 此，有必要开发一种能准确测定单糖对映体过量的新方法。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的是提供一种准确性高、操作简便的单糖对映体过量值的测定方法。
[0007] 本发明为解决上述技术问题所采用的方案为：
[0008] 一种测定单糖对映体过量的方法，其包括如下步骤：
[0009] 1)利用静电吸附的方法将二肤聚乙締亚胺聚合物接枝到石英微晶体天平忍片表 面，形成聚合物薄膜；
[0010] 所述二肤聚乙締亚胺聚合物为
其中，n为聚 合度，其范围为5至200000 ;
[0011] 2)分别利用不同的已知对映体过量值的单糖溶液浸泡步骤1)得到的石英微晶体 天平忍片；
[0012] 3)利用原子力显微镜的力学模式分别测定上述不同的已知对映体过量值的单糖 溶液浸泡后的聚合物薄膜的杨氏模量大小，得到聚合物薄膜杨氏模量相对于对映体过量值 的线性关系曲线；
[001引 4)提供未知对映体过量值的单糖溶液，重复步骤。和如得到杨氏模量值，该杨氏 模量值对应的线性关系曲线上的对映体过量值即为测试结果。
[0014] 上述方案中，所述步骤2)中的单糖溶液为核糖、脱氧核糖、葡萄糖、木糖、来苏糖、 阿拉伯糖或甘露糖。
[0015] 上述方案中，所述二肤聚乙締亚胺聚合物是通过取代反应，将氯乙酷氯化的二肤 接枝到聚合度为5至200000的聚乙締亚胺的侧链上，获得所述二肤聚乙締亚胺聚合物，其
中，所述二肤呆
所述氯乙酷化的二肤为 ?? 〇阳016] 上述方案中，所述的二肤聚乙締亚胺聚合物的制备方法包括如下步骤：
[0017] 1)将所述二肤和=乙胺溶解在无水氯仿溶液之中，揽拌条件下，将氯乙酷氯逐滴 滴加到上述溶液中，滴加结束后，室溫下反应10-14小时，得到氯乙酷化的二肤1 ;
[0018] 2)室溫条件下，将聚乙締亚胺，舰化钢和碳酸钟溶解到无水N，N-二甲基甲酯胺溶 液中，揽拌条件下，将溶有1的N，N-二甲基甲酯胺溶液滴加逐滴滴加到上述溶液之中，避光 氮气保护条件下反应22-26小时，经过提纯即可得到二肤聚乙締亚胺聚合物PEI-g-D-DF;
[0019]
[0020] 本发明的有益效果为：
[0021] 1.本发明开发了一种全新的，利用检测聚合物杨氏模量的变化来测定单糖对映体 过量的新方法。在前期的研究中，发明人发现二肤（例如：D-Asp-D-Phe，缩写D-D巧对于 不同的单糖对映异构体，具有很好的立体选择性。在此基础上，发明人通过化学接枝的方法 将二肤单元接枝到一种柔性的聚电解质（例如：聚乙締亚胺，英文缩写：PEI)链段上，即得 到了一种对单糖对映异构体具有手性选择性相互作用的聚合物材料（PEI-g-D-D巧。通过 QCM-D的研究表明，运种手性聚合物对不同种类单糖（例如：核糖、脱氧核糖、葡萄糖、木糖、 来苏糖、阿拉伯糖、甘露糖）展现出良好的手性选择性和化学选择性吸附，其中L/D-核糖和 L/D-脱氧核糖表现出最大的手性差异性。于此同时，在吸附单糖后，聚合物薄膜的两种宏观 性质，即硬度和粘弹性发生明显的变化，同时变化的程度与溶液中单糖的对映体含量比例 呈良好的线性关系。基于此，可W利用对此聚合物机械性能上的变化，来测定单糖的对映体 过量值；
[0022] 2.本发明制备的聚合物为聚电解质，既可W通过静电吸附的方式键合到各种不同 的金属基底表面，构建出具有糖响应的功能界面材料；又可W通过取代反应将聚合物接枝 修饰到硅胶表面，开发为糖分离色谱填料；
[0023] 3.本发明通过测定聚合物薄膜吸附单糖前后杨氏模量的变化，即可获取单糖的对 映异构体过量值，解决了常规的手性色谱方法无法解决的难题。同时该方法具有测量精度 高、耗时短、成本低、易推广等优点，提供了一种全新的手性物种对映体含量测定的方法。
【附图说明】
[0024] 图1为二肤修饰的聚乙締亚胺功能聚合物的制备路线。 阳0巧]图2为化合物1，PEI和聚合物材料阳I-g-D-DF的核磁氨谱。 阳0%] 图3为化合物1，PEI和阳I-g-D-DF的紫外光谱。
[0027] 图4为化合物1，PEI和PEI-g-D-DF的红外光谱。
[0028] 图5为化合物1，PEI和PEI-g-D-DF的园二色谱光谱。
[0029] 图6为裸忍片和阳I-g-D-DF修饰后的忍片聚合物膜厚测试。
[0030] 图7为阳I-g-D-DF修饰的忍片XPS元素分析，碳元素组成。 阳03U 图8为阳I-g-D-DF修饰的忍片XPS元素分析，氧元素组成。 阳03引图9为阳I-g-D-DF修饰的忍片XPS元素分析，氮元素组成。
[0033] 图10为屯组单糖对映异构体吸附后引起PEI-g-D-DF聚合物忍片频率的变化。
[0034] 图11为核糖对映异构体在PEI-g-D-DF聚合物忍片表面吸附时产生的频率变化。 [003引图12为原始的聚合物表面硬度分布（A)，W及经过k型做或D-型似核糖处 理后的表面硬度分布。
[0036] 图13为L/D-核糖混合物对映体过量值与聚合物杨氏模量线性关系图。
[0037] 图14为L/D-脱氧核糖混合物对映体过量值与聚合物杨氏模量线性关系图。
【具体实施方式】
[0038] 为使本发明的内容、技术方案和优点更加清楚明白，W下结合具体实施例和附图 进一步阐述本发明，运些实施例仅用于说明本发明，而本发明不仅限于W下实施例。
[0039] 实施例中所用原料及设备：
[0040] 聚乙締亚胺（分子量10000，100000,500000)由上海阿拉下生化科技股份有 限公司购得，D-Asp-D-Phe由上海希施生物科技有限公司购得。氯乙酷氯，S乙胺和色 谱纯DMF由TCI公司购得。其他试剂均使用市售分析纯。古和"CNMR图谱在化址er ARXSOOspectrometer检测获得。 阳〇W实施例1
[0042] PEI-g-D-DF的制备
[0043] 详细的制备路线见图1所示。冰浴条件下，将0. 62g(2mmol)的D-Asp-D-Phe和 0. 24g(2mmol)的S乙胺溶解在30mL无水氯仿溶液之中，揽拌条件下，将0. 27g(2. 4mmol)的 氯乙酷氯逐滴滴加到上述溶液中，滴加结束后，室溫下反应12个小时。反应结束后30mL盐 水洗4次，取有机相溶液，旋转蒸发掉有机溶剂后过硅胶柱即可得到反应物1 (0. 51g，产率 65% ) 〇
[0044] 室溫条件下，将1. 5g聚乙締亚胺（分子量为10000)，0. 04g舰化钢化26