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手性药物的两个对映体呈现截然不同的生物活性或药理、毒理作用,开发和研究手性对映体的拆分技术,具有重要的实际意义。研制新的具有不对称手性中心或手性识别能力的手性固定相(CSPs),解决不同类型手性化合物的分离是手性色谱发展的前沿领域。在分子水平上研究手性识别机理,从理性的角度将手性色谱导向深入是一种趋势。本论文的主要研究成果如下:
采用新的合成路线合成了苯基氨基甲酸酯全衍生化β-环糊精键合硅胶手性固定相CSP1,并首次合成了对硝基苯基氨基甲酸酯部分衍生化β-环糊精键合硅胶手性固定相CSP2,进行了必要的结构表征。
多种α-氨基膦酸酯手性化合物在CSP1和CSP2液相色谱模式下得到了较好的手性拆分,深入分析了溶质结构与保留及对映体选择性的关系。手性识别机理为π-π作用、疏水作用和立体效应。对比CSP1和CSP2上的拆分结果发现,CSP1有利于拆分π-酸性手性溶质,CSP2有利于拆分兀.碱性手性溶质,两种手性固定相的这种互补性拆分能力对新型手性固定相的设计合成有重要意义。
首次在微径液相色谱(micro-HPLC)和加压电色谱(p-CEC)正反两相模式下,采用CSP1对N-(2-噻唑基)-α-氨基膦酸酯等系列手性化合物进行了研究。对比micro-HPLC和p-CEC反相模式下的分离结果发现,micro-HPLC获得了较高的对映体选择性,p-CEC则具有快速与高效的优势;对比正反两相模式下分离结果发现β-环糊精中衍生化基团中新的手性识别位点的引入对手性分离起决定性作用。
首先利用溶胶-凝胶法在毛细管内合成了整体硅胶基质,然后通过表面键合(对硝基)苯基异氰酸酯衍生化β-环糊精,制得毛细管手性整体柱。采用扫描电镜考察了柱子的形貌,并通过微径液相色谱和电色谱进行了初步评价。
首次成功在衍生化β-环糊精手性固定相CSP1和CSP2上,运用计算机辅助分子模型3D-QSERR CoMFA方法研究了α-氨基膦酸酯系列手性化合物的正相色谱保留和手性识别机理;建立了较为可靠的预测模型,预示值和实验结果有很好的一致性;首次通过分子对接(Docking)方法研究了溶质和手性固定相间可能的结合模型,初步推断了两个对映体的洗脱顺序。总之,苯基(对硝基苯基)氨基甲酸酯衍生化β-环糊精CSP1、CSP2是一类极有潜力的多模式手性固定相。在(微径)液相色谱及电色谱正反两相条件下对多种含磷手性化合物的拆分,显示出该类型手性固定相对α-氨基膦酸酯及其他类似手性化合物具有广谱性和较高的对映体选择性。运用3D-QSERR CoMFA方法进行手性识别机理的研究,为新型手性固定相和新型手性有机磷化合物的设计合成提供了理论依据。