专利名称：一种分子烙印聚合物手性分离固定相的制备方法
技术领域：
本发明涉及分子烙印技术，特别提供了一种分子烙印聚合物手性分离固定相的制备方法。
根据“锁匙”作用原理而发展起来的分子烙印技术，是一种可以制备对特定化合物(即烙印分子或模板分子)具有预定分子识别能力的高分子材料的新颖方法。合成分子烙印聚合物的操作过程大致为(1)功能单体和烙印分子首先通过分子间相互作用(如共价作用力/非共价作用力/金属配体交换等)形成可逆的化合物或复合物；(2)在交联剂的作用下，交联聚合成高度交联的具有三维网络结构的高分子聚合物，从而将该化合物或复合物固定在高分子聚合物之中；(3)用适当的方法使烙印分子从高分子聚合物中释放出来，形成对烙印分子具有“预定”分子识别能力的“记忆”空穴。由于德国的G.Wulff(G.Wulff，Angew.Chem.Int.Ed.Engl.1995，341812)和瑞典的K.Mosbach(K.Mosbach and O.Ramstrom，Biotechnology 1996，Vol.14)分别在共价型分子烙印和非共价型分子烙印方面突出的贡献，分子烙印技术得到了迅速发展，在手性分离、模拟抗体、模拟生物传感器、催化及有机合成等方面有着广阔的应用前景。在色谱分析中，分子烙印聚合物除了可以用作手性分析中的手性固定相之外，由于分子烙印聚合物特有的预定选择性，它也可以用于手性化合物的制备性分离中。
目前合成的以氨基酸及其衍生物为模板分子的液相色谱分子烙印手性固定相，一般采用甲基丙烯酸或三氟甲基丙烯酸等酸性功能单体或者丙烯酰胺和2-乙烯基吡啶等碱性功能单体；交联剂则采用乙二醇二甲基丙烯酸酯。但采用上述功能单体-交联剂体系制备的氨基酸及其衍生物分子烙印高分子材料对烙印分子的分子识别能力一般都很小，只适合于色谱分析的需要，很难用于手性化合物的制备。
本发明的目的在于提供一种分子烙印聚合物手性分离固定相的制备方法，其通过提出新颖的功能单体-交联剂烙印体系，致使所制备的分子烙印高分子材料可以有效地提高对氨基酸及其衍生物的分子识别能力，从而完成氨基酸及其衍生物的制备。
本发明提供了一种分子烙印聚合物手性分离固定相的制备方法，由功能单体与烙印分子形成的缔合物在交联剂作用下聚合而成，其特征在于采用两种复合功能单体，选自丙烯酰胺+2-乙烯基吡啶，丙烯酰胺+3-乙烯基吡啶，丙烯酰胺+4-乙烯基吡啶，甲基丙烯酰胺+2-乙烯基吡啶，甲基丙烯酰胺+3-乙烯基吡啶，甲基丙烯酰胺+4-乙烯基吡啶之一种；使用双功能基或三功能基交联剂，选自二乙烯基苯(DVB)，乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)，三甲氧基丙烷三甲基丙烯酸酯(TRIM)，季戊四醇三丙烯酸酯(PETRA)之一种；丙烯酰胺与乙烯基吡啶的摩尔比为1∶1～3；功能单体与交联剂的摩尔比为1∶5～20。
本发明针对氨基酸及其衍生物，通过同时使用几种功能单体的复合功能单体体系，并采用带有三个以上乙烯基的多元交联剂制备氨基酸及其衍生物的分子烙印高分子材料，大大提高了制得的分子烙印高分子材料的分子识别能力，所合成的分子烙印聚合物材料可以用于氨基酸的制备。
下面通过实例对本发明进行具体阐述，但并不局限于此。
附
图1.N-Cbz-DL-Trp在N-Cbz-L-Trp为模板分子的分子烙印聚合物手性固定相的手性分离情况。流动相乙腈/乙酸 99.0/1.0，(v/v)；检测波长280nm；流速0.5mL/min.峰1.N-Cbz-D-Trp，峰2.N-Cbz-L-Trp附图2.N-Cbz-DL-Phe在N-Cbz-L-Phe为模板分子的分子烙印聚合物手性固定相的手性分离情况。流动相乙腈/乙酸 99.5/0.5，(v/v)；检测波长258nm；流速0.5mL/min.峰1.N-Cbz-D-Phe，峰2.N-Cbz-L-Phe附图3.N-Cbz-DL-Tyr在N-Cbz-L-Tyr为模板分子的分子烙印聚合物手性固定相的手性分离情况。流动相乙腈/乙酸 99.5/0.5，(v/v)；检测波长276nm；流速0.5mL/min.峰1.N-Cbz-D-Tyr，峰2.N-Cbz-L-Tyr本发明实施例中所用原料如下单体丙烯酰胺(AM)，上海药品采购供应站2-乙烯基吡啶(2-VP)，Fluka，瑞士交联剂乙二醇二甲基丙烯酸酯(EDMA)，上海珊瑚化工厂三甲氧基丙烷三甲基丙烯酸酯(TRIM)，上海珊瑚化工厂引发剂偶氮二异丁腈(AIBN)，北京化工厂模板分子及其对映体苯甲氧羰基-L-色氨酸(N-Cbz-L-Trp)，Sigma，美国苯甲氧羰基-D-色氨酸(N-Cbz-D-Trp)，Sigma，美国苯甲氧羰基-L-酪氨酸(N-Cbz-L-Tyr)，Sigma，美国苯甲氧羰基-D-酪氨酸(N-Cbz-D-Tyr)，Sigma，美国苯甲氧羰基-L-苯丙氨酸(N-Cbz-L-Phe)，Sigma，美国苯甲氧羰基-D-苯丙氨酸(N-Cbz-D-Phe)，Sigma，美国实施例1以N-Cbz-L-Trp为模板分子的分子烙印聚合物的制备与评价1.1分子烙印聚合物(MIP)的制备将模板分子N-Cbz-L-Trp、2-VP、AM、EGDMA以一定的摩尔比例(1∶2∶2∶20，见表1)溶解于适量的乙腈中，加入单体重量1％的引发剂AIBN，经超声溶解，充氮脱气后密封，在0℃下用紫外线照射反应48小时，得到坚硬的固体产物。经甲醇抽提，除去模板分子后，固体物粉碎过筛并反复沉降以除去细末，得到的无定形颗粒，粒径小于30μm，用于高效液相色谱法评价。
1.2高效液相色谱法评价MIP
固定相以乙腈/水(v/v，50/50)为匀浆液和顶替液装入200×4.0mm或250×4.0mm色谱柱中，装柱压力为20MPa.进样体积为10μl，内含样品20μg。丙酮测死时间。
1.3新型分子烙印聚合物的手性分离效果以N-Cbz-L-Trp为模板分子的分子烙印聚合物为手性固定相，对模板分子对映体N-Cbz-DL-Trp进行手性分离的结果见表1。
实施例2以N-Cbz-L-Phe为烙印分子的分子烙印聚合物的制备与评价2.1采用例1.1的方法制备分子烙印聚合物。
2.2采用例1.2的方法评价分子烙印聚合物。
2.3评价结果见表1。
实施例3以N-Cbz-L-Tyr为烙印分子的分子烙印聚合物的制备与评价3.1采用例1.1的方法制备分子烙印聚合物。
3.2采用例1.2的方法评价分子烙印聚合物。
3.3评价结果见表1。
实施例4新型分子烙印聚合物在手性分离中的应用所制备的分子烙印聚合物手性固定相以乙腈/水(v/v，50/50)为匀浆液和顶替液装入200×4.0mm或250×4.0mm色谱柱中，装柱压力为20MPa.进样体积为10μl，内含样品20μg。丙酮测死时间。实际分析谱图见图1、图2和图3。
实施例5三元交联剂分子烙印聚合物的制备将模板分子N-Cbz-L-Trp、2-VP、AM、TRIM以一定的摩尔比例(如1∶2∶2∶5)混合，溶解于适量的乙腈中，加入单体重量1％的引发剂AIBN，经超声溶解，充氮脱气后密封，在0℃下用紫外线照射反应48小时，得到坚硬的固体产物。经干燥后，将固体物粉碎过筛，并反复沉降以除去细末，用甲醇/乙酸抽提，除去模板分子后得到的无定形颗粒，粒径小于30μm，用于高效液相色谱法评价。
实施例6以甲基丙烯酰胺和3-乙烯基吡啶为功能单体的分子烙印聚合物的制备将模板分子N-Cbz-L-Tyr、3-VP、甲基丙烯酰胺、EGDMA按2∶3∶4∶40(摩尔比)溶解于适量的氯仿中，加入单体总重量1％的引发剂AIBN，经超声溶解，充氮脱气后密封，在0-4℃下用紫外线照射反应24-48小时，得到坚硬的白色固体产物。经甲醇/乙酸(1∶1，v/v)抽提，除去模板分子后，固体物粉碎、过筛并反复沉降以除去细末，得到的无定形颗粒，粒径小于30μm，适用于高效液相色谱法分离N-Cbz-L-Tyr及结构相近的对映体。
表1在2-VP＋AM复合功能单体分子烙印聚合物上的手性分离
注柱长200×4.0mm；样品N-Cbz-DL-Trp，N-Cbz-DL-Phe，N-Cbz-DL-Tyr；样品量各20μg；流动相乙腈/乙酸，99.0/1.0(v/v)；检测波长N-Cbz-DL-Trp 280nm，N-Cbz-DL-Phe 258nm，N-Cbz-DL-Tyr 276nm；流速0.5mL/min。
权利要求
1.一种分子烙印聚合物手性分离固定相的制备方法，由功能单体与烙印分子形成的缔合物在交联剂作用下聚合而成，其特征在于采用两种复合功能单体，选自丙烯酰胺+2-乙烯基吡啶，丙烯酰胺+3-乙烯基吡啶，丙烯酰胺+4-乙烯基吡啶，甲基丙烯酰胺+2-乙烯基吡啶，甲基丙烯酰胺+3-乙烯基吡啶，甲基丙烯酰胺+4-乙烯基吡啶之一种；使用两个以上乙烯基的多元交联剂，选自二乙烯基苯，乙二醇二甲基丙烯酸酯，三甲氧基丙烷三甲基丙烯酸酯，季戊四醇三丙烯酸酯之一种；丙烯酰胺与乙烯基吡啶的摩尔比为1∶1～3；功能单体与交联剂的摩尔比为1∶5～20。
2.按权利要求1所述分子烙印聚合物手性分离固定相的制备方法，其特征在于为交联剂三甲氧基丙烷三甲基丙烯酸酯，季戊四醇三丙烯酸酯。
全文摘要
一种分子烙印聚合物手性分离固定相的制备方法,采用两种复合功能单体,选自丙烯酰胺+2－乙烯基吡啶,丙烯酰胺+3－乙烯基吡啶,丙烯酰胺+4－乙烯基吡啶,甲基丙烯酰胺+2－乙烯基吡啶,甲基丙烯酰胺+3－乙烯基吡啶,甲基丙烯酰胺+4－乙烯基吡啶之一种;使用两个以上乙烯基的多元交联剂,选自二乙烯基苯,乙二醇二甲基丙烯酸酯,三甲氧基丙烷三甲基丙烯酸酯,季戊四醇三丙烯酸酯之一种;丙烯酰胺与乙烯基吡啶的摩尔比为1∶1～3;功能单体与交联剂的摩尔比为1∶5～20。本发明通过提出新颖的功能单体－交联剂烙印体系,致使所制备的分子烙印高分子材料可以有效地提高对氨基酸及其衍生物的分子识别能力,从而完成氨基酸及其衍生物的制备。
文档编号C08F220/06GK1340552SQ00122948
公开日2002年3月20日 申请日期2000年8月30日 优先权日2000年8月30日
发明者刘学良, 王进防, 王俊德, 商振华, 于亿年 申请人:中国科学院大连化学物理研究所