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1、(10)申请公布号 CN 103007906 A (43)申请公布日 2013.04.03 CN 103007906 A *CN103007906A* (21)申请号 201210470365.1 (22)申请日 2012.11.19 B01J 20/286(2006.01) B01J 20/29(2006.01) B01J 20/30(2006.01) (71)申请人 江苏易谱恒科技有限公司 地址 210000 江苏省南京市白下区白下路 273 号 (72)发明人 姜久英 王海燕 周瑾丹 (74)专利代理机构 南京经纬专利商标代理有限 公司 32200 代理人 李纪昌 曹翠珍 (54) 发明。
2、名称 一种聚合物包覆硅胶手性色谱固定相及其制 备方法 (57) 摘要 本发明公开了一种聚合物包覆硅胶手性色谱 固定相及其制备方法, 属于材料化学技术领域。 上 述的色谱固定相的结构是在表面包覆有接枝了叠 氮基的环糊精的聚合物层的硅胶微球的上。采用 的制备方法是 : 应用原子转移自由基聚合法, 以 甲基丙烯酸甲基丁炔醇酯为单体, 二乙烯苯为交 联剂, 在硅胶微球表面包覆含有炔基的聚合物层, 之后通过点击化学接枝含有叠氮基的环糊精, 得 到手性色谱固定相。本发明的优点为该固定相中 聚合物包覆层可控性好, 耐溶剂性强, 且柱效高, 手性分离效果好, 应用范围广。 (51)Int.Cl. 权利要求书 。
3、1 页 说明书 4 页 附图 3 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 3 页 1/1 页 2 1. 一种聚合物包覆硅胶手性色谱固定相, 其结构是 : 其中 x1, y1, n1, 所述结构中的环糊精是 环糊精、 环糊精或者 环糊精。 2. 一种制备如权利要求 1 所述的聚合物包覆硅胶手性色谱固定相的方法, 包括以下步 骤 : 步骤 (1)、 以环己酮为溶剂, 在 2,2 - 联吡啶和溴化亚铜存在以及 N2保护条件下, 表面 接枝 ATRP 引发剂的硅胶、 二乙烯苯和甲基丙烯酸甲基丁炔醇酯进行反应 ; 步骤(2)、 分别用ED。
4、TA-2Na饱和溶液和丙酮洗涤步骤(1)产物, 得到包覆聚合物的硅胶 基质 ; 步骤 (3)、 以 N,N- 二甲基甲酰胺为溶剂, 在 2,2 - 联吡啶、 溴化亚铜存在和 N2保护下 条件下, 叠氮单取代的环糊精与步骤 (2) 所得的包覆聚合物的硅胶基质进行反应 ; 步骤(4)、 用EDTA-2Na饱和溶液洗去步骤(3)反应后吸附在硅球表面的铜离子, 再用丙 酮洗去未反应物, 得到接枝环糊精的手性色谱固定相。 3. 根据权利要求 2 所述的制备聚合物包覆硅胶手性色谱固定相的方法, 其特征在于 : 所述的步骤 (1) 中, 反应温度是 105 115 ; 反应时间是 3 5 小时。 4. 根据。
5、权利要求 2 所述的制备聚合物包覆硅胶手性色谱固定相的方法, 其特征在于 : 所述的步骤 (1) 中, 每克的表面接枝 ATRP 引发剂所需要的溴化亚铜、 2,2 - 联吡啶、 甲基丙 烯酸甲基丁炔醇酯和二乙烯苯的摩尔量是0.60.7mmol、 1.11.5mmol、 3.04.0mmol、 3.0 4.0mmol。 5. 根据权利要求 2 所述的制备聚合物包覆硅胶手性色谱固定相的方法, 其特征在于 : 所述的步骤 (3) 中, 反应温度是 75 85 ; 反应时间是 25 35 小时。 6. 根据权利要求 2 所述的制备聚合物包覆硅胶手性色谱固定相的方法, 其特征在于 : 所述的步骤 (3)。
6、 中, 每克的包覆聚合物的硅胶基质所需要的 2,2 - 联吡啶、 溴化亚铜、 叠氮 单取代的环糊精的摩尔量是 : 0.15 0.25mmol、 0.05 0.15mmol、 0.1 0.2mmol。 7. 根据权利要求 2 所述的制备聚合物包覆硅胶手性色谱固定相的方法, 其特征在于 : 所述的叠氮单取代的环糊精是叠氮单取代的 、 或者 环糊精中的一种。 8. 根据权利要求 2 所述的制备聚合物包覆硅胶手性色谱固定相的方法, 其特征在于 : 在所述的步骤 (1) 之前, 还需要对表面接枝 ATRP 引发剂的硅胶进行真空干燥。 权 利 要 求 书 CN 103007906 A 2 1/4 页 3 。
7、一种聚合物包覆硅胶手性色谱固定相及其制备方法 技术领域 0001 本发明涉及一种手性分离固定相的制备方法, 特别涉及一种硅胶基质表面包覆聚 合物层的固定相的制备方法, 属于材料化学技术领域。 背景技术 0002 对于高效液相色谱, 环糊精不但可以键合到固定相载体上, 也可用于流动相添加 剂。从应用上看, 手性流动相添加剂具有一定优点, 该方法在技术上容易实现, 且可以在常 规的色谱柱上实现手性分离。但应用手性流动相添加剂的方法也有较多难以克服的缺点, 限制了其应用, 如 : (1) 环糊精在流动相中溶解度较低, 难以达到理想的浓度 ; (2) 形成的包 结物溶解性可能变差, 则会析出, 堵塞进。
8、样口或柱入口 ; (3) 用流动相添加剂的方法具有相 对较小的选择能力。这些问题如果使用环糊精键合固定相则可避免。 0003 环糊精及其衍生物键合固定相的制备有多种方法, 根据环糊精键合到硅胶上方式 的不同, 主要分成以下两类 : 0004 首先把空间臂键合到硅胶上, 在空间臂的另一端留出一个活性基团用于接枝环 糊精。 0005 以硅烷试剂为空间臂, 其一端先和环糊精中的羟基偶联, 之后再把空间臂的另 一端键合到硅胶上。 0006 与流动相添加剂方法比较, 以上两种环糊精键合硅胶色谱固定相均能得到好的对 映体选择能力。 0007 目前, 以活性可控自由基聚合 (Controlled/Livin。
9、g Radical Polymerization, CRP) 方法修饰硅胶基质表面, 通过包覆聚合物的方法制备色谱固定相已取得了令人瞩目的 发展。其中, 原子转移自由基聚合 (Atom Transfer Radical Polymerization, ATRP) 方法 具有许多独特优势 : (1) 适用的单体种类广泛 , 包括 ( 甲基 ) 丙烯酸酯类、 苯乙烯类、 丙烯 酰胺类以及一些含有羟基或羧基的单体。 (2)引发剂中除了带有卤原子,还可以带有羧基、 胺基等官能团。官能团的存在不会影响活性 / 可控反应的进行 , 因此这种方法可方便地制 备端基确定的,特别是一些两亲性嵌段共聚物。 (3)。
10、ATRP方法适合于多种聚合体系, 特别是 水相体系。 0008 以活性自由基聚合法修饰硅胶微球表面, 可形成均匀的聚合物包覆层, 有效改变 载体表面的性质。作为色谱固定相, 既具备硅胶化学键合固定相的高效、 耐压等特点, 又具 有有机聚合物基质稳定性好, 适用于 pH 值范围宽的优点。 发明内容 0009 本发明的目的是提供一种聚合物包覆硅胶手性色谱固定相, 包覆层可控性好, 耐 溶剂性强, 且柱效高, 手性分离效果好, 应用范围广。 0010 另一个目的是提供一种聚合物包覆硅胶手性色谱固定相的制备方法, 工艺简单, 原料易获取, 条件温和。 说 明 书 CN 103007906 A 3 2/。
11、4 页 4 0011 一种聚合物包覆硅胶手性色谱固定相, 具有如下结构 : 0012 0013 其中 x1, y1, n1 ; 结构中的环糊精 (Cyclodextrin, 简称 CD) 是 环糊精、 环 糊精或者 环糊精。 0014 采用的制备方法是 : 0015 步骤 (1)、 以环己酮为溶剂, 在 2,2 - 联吡啶 (2,2 -bipyridine, 简称 BPY) 和溴 化亚铜 (CuBr) 存在以及 N2保护条件下, 表面接枝 ATRP 引发剂的硅胶 ( 简称 Br-sil)、 二乙 烯苯和甲基丙烯酸甲基丁炔醇酯 (2-methyl-3-butyn-2-ol methacrylat。
12、e, 简称 MBMA) 进 行反应 ; 0016 上述步骤 (1) 中, 反应温度最好是 105 115 ; 反应时间最好是 3 5 小时 ; 0017 步骤(2)、 分别用EDTA-2Na饱和溶液和丙酮洗涤步骤(1)产物, 得到包覆聚合物的 硅胶基质 ( 简称 poly-sil) ; 0018 步骤 (3)、 以 N,N- 二甲基甲酰胺为溶剂, 在 2,2 - 联吡啶、 CuBr 存在和 N2保护下 条件下, 叠氮单取代的环糊精 (mono-6-deoxy-6-azido-CD) 与步骤 (2) 所得的包覆聚合物 的硅胶基质进行反应 ; 0019 上述步骤 (3) 中, 反应温度最好是 75。
13、 85 ; 反应时间最好是 25 35 小时。 0020 步骤(4)、 用EDTA-2Na饱和溶液洗去步骤(3)反应后吸附在硅球表面的铜离子, 再 用丙酮洗去未反应物, 得到接枝环糊精的手性色谱固定相 ( 简称 CD-poly-sil)。 0021 进一步地, 在进行制备步骤前, 最好对表面接枝 ATRP 引发剂的硅胶进行真空干 燥。 0022 上 述 的 表 面 接 枝 ATRP 引 发 剂 的 硅 胶 合 成 方 法 可 参 考 Analyst,2010,135,1785-1792, 其中溴元素在硅胶表面的密度最好是 0.9 微摩尔每平方 米。 0023 步骤 (1) 中、 每克的表面接枝。
14、 ATRP 引发剂所需要的溴化亚铜、 2,2 - 联吡啶、 甲 基丙烯酸甲基丁炔醇酯和二乙烯苯的摩尔量是 0.6 0.7mmol、 1.1 1.5mmol、 3.0 4.0mmol、 3.0 4.0mmol。 0024 步骤 (3) 中、 每克的包覆聚合物的硅胶基质所需要的 2,2 - 联吡啶、 CuBr、 叠氮单 取代的环糊精的摩尔量是 : 0.15 0.25mmol、 0.05 0.15mmol、 0.1 0.2mmol。 0025 上述的叠氮单取代的环糊精可以是叠氮单取代的 、 或者 环糊精。 0026 有益效果 0027 本发明提供的聚合物包覆硅胶手性色谱固定相, 包覆层可控性好, 耐。
15、溶剂性强, 且 说 明 书 CN 103007906 A 4 3/4 页 5 柱效高, 手性分离效果好, 应用范围广。制备工艺简单, 原料易获取, 条件温和。 附图说明 0028 图 1 是本发明提供的聚合物包覆硅胶手性色谱固定相制备方法示意图。 0029 图 2 5 分 别 为 扑 尔 敏、 氯 噻 酮、 扁 桃 酸 和 安 息 香 在 手 性 色 谱 固 定 相 (CD-poly-sil) 上的分离色谱图。 具体实施方式 0030 实施例 1 包覆聚合物的硅胶基质的制备 0031 在硅胶表面引发ATRP包覆聚合物层 : 取圆底三口烧瓶, 依次加入表面接枝ATRP引 发剂的硅胶 2.1 克,。
16、 甲基丙烯酸甲基丁炔醇酯 1.09 毫升 (7.18mmol)、 二乙烯苯 1.00 毫升 (7.18mmol) 和环己酮 30 毫升, 通 N2 10 分钟后, 加入 2,2 - 联吡啶 0.4475 克 (2.87mmol) 和 CuBr 0.2068 克 (1.44mmol), N2保护下, 110反应 4 小时。溴元素在硅胶表面的密度是 0.9 微摩尔每平方米。反应完成后, 将反应混止聚悬液倾入无水乙醇中, 停合反应, 用饱和 EDTA-2Na 水溶液洗去吸附在硅球表面的铜离子, 再用丙酮洗去未反应物, 真空干燥, 得到包 覆聚合物的硅胶基质。 0032 实施例 2 包覆聚合物的硅胶基。
17、质的制备 0033 与实施例 1 的区别在于 : 各原料用量是表面接枝 ATRP 引发剂的硅胶 2.1 克、 溴 化亚铜 1.26mmol、 2,2 - 联吡啶 2.31mmol、 甲基丙烯酸甲基丁炔醇酯 6.3mmol、 二乙烯苯 6.3mmol。聚合反应时间是 3 小时, 温度是 105。同样可以制备出包覆聚合物的硅胶基质。 0034 实施例 3 包覆聚合物的硅胶基质的制备 0035 与实施例 1 的区别在于 : 各原料用量是表面接枝 ATRP 引发剂的硅胶 2.1 克、 溴 化亚铜 1.47mmol、 2,2 - 联吡啶 3.15mmol、 甲基丙烯酸甲基丁炔醇酯 8.4mmol、 二乙。
18、烯苯 8.4mmol。聚合反应时间是 5 小时, 温度是 115。同样可以制备出包覆聚合物的硅胶基质。 0036 实施例 4 接枝环糊精的手性色谱固定相的制备 0037 手性色谱固定相的合成 : 取圆底三口烧瓶, 加入叠氮基取代的 - 环糊精 (mono-6-deoxy-6-azido-CD) 0.5 克 (0.33mmol), 用 30 毫升干燥的 N,N- 二甲基甲酰胺 溶解, 加入2.1克包覆聚合物的硅胶基质, 通N2 20分钟后, 加入CuBr 0.0317克(0.22mmol) 和 2,2 - 联吡啶 0.0686 克 (0.44mmol), 在 80下, 反应 30 小时, 反应过。
19、程中一直保持在 N2环境中。反应完成后, 用 EDTA-Na2饱和水溶液洗去吸附在硅球表面的铜离子, 再用丙酮 洗去未反应物, 真空干燥, 得到接枝环糊精的手性色谱固定相。 0038 实施例 5 接枝环糊精的手性色谱固定相的制备 0039 与实施例 4 的区别在于 : 各原料用量是包覆聚合物的硅胶基质 2.1g, 2,2 - 联吡 啶 0.315mmol、 CuBr 0.105mmol、 叠氮单取代的 - 环糊精 0.21mmol。在 85下, 反应 35 小 时, 同样可以制备出接枝环糊精的手性色谱固定相。 0040 实施例 6 接枝环糊精的手性色谱固定相的制备 0041 与实施例 4 的区。
20、别在于 : 各原料用量是包覆聚合物的硅胶基质 2.1g, 2,2 - 联吡 啶 0.525mmol、 CuBr 0.315mmol、 叠氮单取代的 - 环糊精 0.42mmol。在 75下, 反应 25 小 时, 同样可以制备出接枝环糊精的手性色谱固定相。 说 明 书 CN 103007906 A 5 4/4 页 6 0042 实施例 7 接枝环糊精的手性色谱固定相的制备 0043 与实施例 4 的区别在于 : 分别采用叠氮单取代的 - 环糊精和叠氮单取代的 - 环糊精进行接枝环糊精的手性色谱固定相的制备, 本发明的技术方案也可以实现。 0044 实施例 8 固定相的分离性能试验 0045 将。
21、实施例 4 中接枝环糊精的手性色谱固定相 (CD-poly-sil), 装入 1504.6 毫 米的不锈钢色谱柱中, 采用高效液相色谱法, 考察限进色谱固定相对手性药物扑尔敏、 扁桃 酸、 安息香和氯噻酮的分离能力。色谱条件和色谱分离能力见表 1 和图 1 4。从表中可以 看出, 本发明提供的手性色谱固定相对于手性药物具有良好的分离能力。 对于扑尔敏、 扁桃 酸、 氯噻酮, 其分离度可以达到 1.49 以上 ; 对于安息香的分离度也能达到 1.09。 0046 表 1 本发明手性色谱固定相对手性药物的分离能力 0047 0048 色谱条件 : 1504.6 毫米的不锈钢色谱柱 ; 检测波长 :。
22、 254nm ; 流速 : 0.5 毫升 / 分钟,(k1为首先流出的对映体的保留因子) 。流动相, 扁桃酸和氯噻酮 : 甲醇 /(0.3% 三乙 胺乙酸缓冲液 ,pH 4.9)(15/85,v/v), 安息香 : 甲醇 /(0.3% 三乙胺乙酸缓冲液 ,pH 4.9) (5/95,v/v), 扑尔敏 : 乙腈 /(0.3% 三乙胺乙酸缓冲液 ,pH 6.8)(25/75,v/v)。 说 明 书 CN 103007906 A 6 1/3 页 7 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 103007906 A 7 2/3 页 8 图 3 图 4 说 明 书 附 图 CN 103007906 A 8 3/3 页 9 图 5 说 明 书 附 图 CN 103007906 A 9 。