环糊精及其衍生物在毛细管电泳手性分离中的应用研究

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环糊精(Cyclodextrin,简称CD)是由D-(+)-吡啶型葡萄糖通过α-(1,4)糖苷键连接而成的环状低聚体。其形状是一个中空的圆台,小的一端为主要羟基边(6-位羟基),大的一端为次要羟基边(2,3-位羟基),由于含有多个羟基,故能溶于水。连接两个葡萄糖单元的氧原子的孤对电子朝向内腔,产生高电子云密度,与多种有机化合物有偶极-偶极作用,因而形成包结化合物,在超分子化学领域有广泛应用。此外还含有多个不对称碳原子,具有手性识别能力,作为特殊选择性固定相在色谱领域广泛应用。同样是毛细管电泳中最常用的手性选择剂。常用的环糊精类手性选择剂主要分为三类:电中性环糊精;阴离子β-环糊精,主要有磺酸化β-环糊精、磷酸化β-环糊精、磺丁基β-环糊精、羧烷化β-环糊精中的羧甲基β-环糊精;阳离子β-环糊精,主要是各种氨化β-环糊精,如:全甲基-6-单氨基-6-脱氧-β-环糊精、七(6-羟乙基氨基-6-脱氧β-环糊精)。目前认为七(2-O-羟丙基)-β-环糊精(HP-CD)、七(2,6-二甲基)-β-环糊精(DM-CD)以及七(6-磺丁基)-β-环糊精是效果最好的手性选择剂。交联环糊精是通过双官能团交联聚合而成的大分子聚合物,这类交联环糊精除含刚性的环糊精空腔外,还含有由聚合物链构成的网状空间,这些空间结合客体的能力常常与环糊精空腔相似,在结合客体时出现很高的客体-主体摩尔比,因此常被用于超分子化学研究。本文合成了几种环糊精单体及交联环糊精并作为手性选择剂应用到CE(capillary electrophoresis)中,对11种手性氨基酸进行筛选,发现环糊精衍生物在毛细管电泳中的选择性与其结构和溶解性有关,此外对用不同的交联剂交联环糊精的包谱性能进行比较,发现链的长短以及结构对聚合物的识别能力有影响,当链太长时识别能力降低,可能有两种原因,其一是链太长,环糊精之间协同作用减弱,另一种是链进入环糊精空腔内使聚合物对溶质的包结能力下降。但总体来说聚合物分离能力强于环糊精单体,可能是β-环糊精低聚物具有环糊精单体所没有的空间网格以及分子内协同效应,增强了手性识别能力,可作为一种高效手性选择剂。
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