阅读说明：本技术 一种(s)-bionl衍生物csp填料及其制备方法和应用 ((S) -BIONL derivative CSP filler and preparation method and application thereof ) 是由 沈报春 王永茜 杨璨瑜 孙孔春 于 2019-11-18 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种(S)-BIONL衍生物CSP填料及其制备方法和应用,属于分析化学领域。本发明提供的(S)-BIONL衍生物CSP填料,可对多种结构类型的手性化合物进行分离,同时具有很好的稳定性能,适合用作高效液相色谱填料。实施例的数据表明,本发明提供的(S)-BIONL衍生物CSP填料在正相条件下能够拆分1,1’-联二萘酚、5-甲氧基黄烷酮、2’-羟基黄烷酮、沙利度胺和N-(3,5-二硝基苯甲酰基)-α-苯乙胺5种手性化合物,在正相色谱模式下具有稳定的手性识别能力,能满足日常药物分析和生产质量控制的需要。<Image he="354" wi="700" file="DDA0002277020800000011.GIF" imgContent="drawing" imgFormat="GIF" orientation="portrait" inline="no"></Image>(The invention provides (S) -BIONL derivative CSP filler and a preparation method and application thereof, belonging to the field of analytical chemistry. The (S) -BIONL derivative CSP filler provided by the invention can be used for separating chiral compounds with various structural types, has good stability and is suitable for being used as a high performance liquid chromatography filler. The data of the embodiment shows that the (S) -BIONL derivative CSP filler provided by the invention can be used for resolving 5 chiral compounds of 1,1'-binaphthol, 5-methoxy flavanone, 2' -hydroxy flavanone, thalidomide and N- (3,5-dinitrobenzoyl) -alpha-phenylethylamine under normal phase conditions, has stable chiral recognition capability in a normal phase chromatographic mode, and can meet the requirements of daily pharmaceutical analysis and daily pharmaceutical analysisProduction quality control is required.)

一种(S)-BIONL衍生物CSP填料及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及分析化学技术领域，尤其涉及一种(S)-BIONL衍生物CSP填料及其制备方法和应用。

背景技术

手性是人类赖以生存的自然界的本质属性之一，生物大分子如蛋白质、多糖、核酸等都具有手性，具有光学活性的手性物质广泛存在于动植物体内。目前，临床上使用的药物中，约有57％为手性药物，但绝大多数以外消旋体供药用，临床上使用的单一对映体药物不足100种。手性药物在体内的吸收、分布、代谢、***等药物动力学过程，以及与生物分子如蛋白质、核酸、酶、受体等的相互识别、相互作用具有一定的立体选择性，导致不同对映体在人体内血药浓度差异，因而也出现了疗效和不良反应的差异。互为对映异构体的两个手性化合物，在生物活性、药理动力学、药物潜在的毒副作用等方面往往有较大的差别。因此，手性识别和对映异构体的拆分研究对生物、医学及材料领域有着至关重要的实用价值和理论意义。

高效液相色谱法(HPLC法)具有高效、快速、简单的优点，是分离光学异构体和分析对映体纯度应用最广泛的方法。高效液相色谱中的手性固定相法(CSP法)由于高效方便，既可用于分析分离，又可用于对映体的制备和半制备，已成为药物对映体分离中最为引人注目的方法。20世纪70年代以来，CSP的研制得到了飞速的发展，已有100多种液相色谱手性固定相被商品化。常用的手性固定相有刷型CSP，环糊精及衍生物CSP，冠醚及衍生物CSP，大环抗生素CSP，多糖衍生物CSP等等。但迄今为止，还没有一种CSP能够适应多种结构类型的对映体分离及较高的对映体分离选择性，因此，不断研究开发新型手性固定相具有重要的科学意义和应用价值。

1,1'-联萘酚具有C2对称轴，并包含有两个完全相同的萘单元，两个萘环阻碍了1,1'-键的自由旋转，因而BINOL分子具有稳定的手性构型，但是仍存在对多种结构类型的手性化合物不能进行分离的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种(S)-BIONL衍生物CSP填料及其制备方法和应用。本发明提供的(S)-BIONL衍生物CSP填料对多种结构类型的手性化合物进行优异的分离性能。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种(S)-BIONL衍生物CSP填料，结构式如式I所示；

式I中，

代表硅胶载体去掉氢后的结构式。

本发明还提供了上述技术方案所述的(S)-BIONL衍生物CSP填料的制备方法，包括以下步骤：

对S-6-A BINOL进行羟基保护，得到具有式II所示结构的化合物；

将具有式II所示结构的化合物与硅烷化试剂进行缩合反应，得到缩合产物；

将所述缩合产物键合到酸化的硅胶载体上，然后进行脱羟基保护，得到所述的(S)-BIONL衍生物CSP填料。

本发明还提供了另一种上述技术方案所述的(S)-BIONL衍生物CSP填料的制备方法，包括以下步骤：

将硅烷化试剂与酸化的硅胶载体进行硅烷化反应，得到硅烷化硅胶；

对S-6-A BINOL进行羟基保护，得到具有式II所示结构的化合物；

将具有式II所示结构的化合物键合到所述硅烷化硅胶上，然后进行脱羟基保护，得到所述(S)-BIONL衍生物CSP填料。

优选地，所述硅烷化试剂为3-氨基丙基三乙氧基硅烷或3-氨基丙基三甲氧基硅烷。

优选地，所述酸化的硅胶载体由硅胶进行酸化得到。

优选地，所述硅胶包括色谱用球形或无定形硅胶。

优选地，所述酸化使用的酸化试剂为盐酸，所述盐酸的浓度为4mol/L，所述硅胶与盐酸的用量比为硅胶10g：100mL。

优选地，所述缩合反应的时间为3～4h。

优选地，所述脱羟基保护在盐酸中进行。

本发明还提供了上述技术方案所述的(S)-BIONL衍生物CSP填料在手性拆分领域中的应用。

本发明提供了一种(S)-BIONL衍生物CSP填料，可对多种结构类型的手性化合物进行分离，同时具有很好的稳定性能，适合用作高效液相色谱填料。实施例的数据表明，本发明提供的(S)-BIONL衍生物CSP填料在正相条件下能够拆分1,1'-联二萘酚、5-甲氧基黄烷酮、2'-羟基黄烷酮、沙利度胺和N-(3,5-二硝基苯甲酰基)-α-苯乙胺5种手性化合物，在正相色谱模式下具有稳定的手性识别能力，能满足日常药物分析和生产质量控制的需要。

附图说明

图1为实施例1和实施例2中具有式II所示结构的化合物的核磁氢谱；

图2为实施例1缩合产物的核磁氢谱；

图3为实施例1缩合产物的核磁碳谱；

图4为实施例1S-6-A BINOL CSP的红外光谱图；

图5为1,1'-联二萘酚(1,1'-Binaphthol)在S-6-A BINOL CSP上的拆分色谱图；

图6为5-甲氧基黄烷酮(5-Methoxyflavanone)在S-6-A BINOL CSP上的拆分色谱图；

图7为2'-羟基黄烷酮(2'-Hydroxyflavanone)在S-6-A BINOL CSP上的拆分色谱图；

图8为沙利度胺(Thalidomide)在S-6-A BINOL CSP上的拆分色谱图；

图9为N-(3,5-二硝基苯甲酰基)-α-苯乙胺(N-(3,5-Dinitrobenzoyl)-1-phenyleth-ylamine)在S-6-A BINOL CSP上的拆分色谱图。

具体实施方式

本发明提供了一种(S)-BIONL衍生物CSP填料(简写为S-6-A BINOL CSP)，结构式如式I所示；

式I中，

代表硅胶载体去掉氢后的结构式。

在本发明中，所述式I中苯环上的化学键加黑代表该固定相的结构为S构型。

本发明还提供了上述技术方案所述的(S)-BIONL衍生物CSP填料的制备方法，包括以下步骤：

对S-6-A BINOL进行羟基保护，得到具有式II所示结构的化合物；

将具有式II所示结构的化合物与硅烷化试剂进行缩合反应，得到缩合产物；

将所述缩合产物键合到酸化的硅胶载体上，然后进行脱羟基保护，得到所述的(S)-BIONL衍生物CSP填料。

本发明对S-6-A BINOL进行羟基保护，得到具有式II所示结构的化合物(简称(S)-1)；

本发明优选对S构型的BINOL进行结构修饰，在萘环的6-位取代丙烯酸得到S-6-丙烯酸BINOL(S-6-A BINOL)，然后对S-6-A BINOL的1和1'位进行羟基保护得到化合物(S)-1。本发明对所述羟基保护的具体方式没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的方式即可。

得到将具有式II所示结构的化合物后，本发明将所述具有式II所示结构的化合物与硅烷化试剂进行缩合反应，得到缩合产物。

在本发明中，所述硅烷化试剂优选为3-氨基丙基三乙氧基硅烷或3-氨基丙基三甲氧基硅烷。

在本发明中，所述缩合反应的时间优选为3～4h。

在本发明的具体实施例中，优选为：在50mL单口瓶中，将(S)-1(1.125mmol，500mg)溶于无水二氯甲烷(15mL)，然后加入三乙胺(3.375mmol，0.47mL)，在冰浴条件下搅拌5分钟后加入2-(7-氧化苯并三氮唑)-N,N,N',N'-四甲基脲六氟磷酸酯(1.2375mmol，470.25mg)，撤去冰浴室温搅拌30分钟后加入3-氨基丙基三乙氧基硅烷(1.125mmol，0.26mL)，并在室温条件下反应3小时，用TLC检测反应。反应结束后用乙酸乙酯萃取(3×15mL)，合并有机相，饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，减压蒸干，得到缩合产物(S)-2。

得到缩合产物后，本发明将所述缩合产物键合到酸化的硅胶载体上，然后进行脱羟基保护，得到所述的(S)-BIONL衍生物CSP填料。

在本发明中，所述酸化的硅胶载体优选由硅胶进行酸化得到。

在本发明中，所述硅胶优选包括色谱用球形或无定形硅胶。

在本发明中，所述酸化使用的酸化试剂优选为盐酸，所述盐酸的浓度优选为4mol/L，所述硅胶与盐酸的用量比优选为硅胶10g：100mL。

在本发明中，所述脱羟基保护优选在盐酸中进行。

在本发明的具体实施例中，优选为：在250mL单口烧瓶中加入硅胶(10g)，用4M的盐酸(100mL)回流5小时，5小时后用砂芯漏斗过滤硅胶，用水洗至中性，150℃真空干燥24小时。在250mL单口烧瓶中称取(S)-2(1.36g)，酸化硅胶(3.5g)并加入重蒸甲苯(100mL)，氮气保护，回流反应12小时。反应结束后冷却至室温，用砂芯漏斗过滤硅胶，用二氯甲烷和甲醇多次洗涤，50℃真空干燥4小时，得到(S)-3；在100mL单口烧瓶中将(S)-3溶于甲醇(50mL)，逐滴加入盐酸(12M，2mL)，室温搅拌，TLC检测反应终点。反应结束后，用砂芯漏斗过滤硅胶，甲醇多次洗涤，50℃真空干燥4小时，得到S-6-A BINOL CSP。

以硅烷化试剂为3-氨基丙基三乙氧基硅烷为例，所述制备(S)-BIONL衍生物CSP填料的方程式如下式所示(由(S)-1为开始)：

本发明还提供了另一种上述所述的(S)-BIONL衍生物CSP填料的制备方法，包括以下步骤：

将硅烷化试剂与酸化的硅胶载体进行硅烷化反应，得到硅烷化硅胶；

对S-6-A BINOL进行羟基保护，得到具有式II所示结构的化合物；

将具有式II所示结构的化合物键合到所述硅烷化硅胶上，然后进行脱羟基保护，得到所述的(S)-BIONL衍生物CSP填料。

本发明将硅烷化试剂与酸化的硅胶载体进行硅烷化反应，得到硅烷化硅胶。

在本发明的具体实施例中，优选为：取硅胶10g，4M盐酸100mL，N₂保护回流5h，冷至室温，硅胶用超纯水洗至中性，140℃真空干燥24h，得到酸化硅胶，密封阴凉处储存备用。酸化硅胶(3.5g)加入盛有100mL干燥甲苯的250mL三颈烧瓶中，甲苯带出残留水分，冷至室温。根据硅胶的比表面积加入2倍量的3-氨丙基三乙氧基硅烷(每m²硅胶约含有8～10μmolOH)，N₂保护，油浴加热缓慢升温至110℃(至沸腾)，回流反应4h，自然冷却至室温，过滤，先后用甲苯和甲醇各洗涤三次，150℃真空干燥4h后制得硅烷化硅胶。

本发明对S-6-A BINOL进行羟基保护，得到具有式II所示结构的化合物；

本发明对进行羟基保护的具体方式没有特殊的限定，采用与上述方案一致即可。

得到硅烷化硅胶和具有式II所示结构的化合物后，本发明将具有式II所示结构的化合物键合到所述硅烷化硅胶上，然后进行脱羟基保护，得到所述的(S)-BIONL衍生物CSP填料。

在本发明的具体实施例中，优选为：取化合物(S)-1(1.0g)用12mL的无水二氯甲烷溶解，置于0℃下搅拌5min，加入三乙胺(1.852g)和2-(7-氧化苯并三氮唑)-N,N,N',N'-四甲基脲六氟磷酸酯(5.575g)继续反应2h，撤去冰浴，加入硅烷化硅胶(4.0g)继续反应24h后制得(S)-3。

在100mL单口烧瓶中将上步所得(S)-3溶于甲醇(50mL)，逐滴加入盐酸(12M，2mL)，室温搅拌，TLC检测反应终点。反应结束后，用砂芯漏斗过滤硅胶，甲醇多次洗涤，50℃真空干燥4小时，得到所述S-6-A BINOL CSP。

以硅烷化试剂为3-氨基丙基三乙氧基硅烷为例，所述制备(S)-BIONL衍生物CSP填料的方程式如下式所示：

本发明还提供了上述技术方案所述的(S)-BIONL衍生物CSP填料在手性拆分领域中的应用。

为了进一步说明本发明，下面结合实例对本发明提供的(S)-BIONL衍生物CSP填料及其制备方法和应用进行详细地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。

实施例1

本实施例是对S构型的BINOL进行结构修饰，在萘环的6-位取代丙烯酸得到S-6-丙烯酸BINOL(S-6-A BINOL)，对S-6-A BINOL的1和1'位进行羟基保护得到化合物(S)-1，(S)-1经硅烷化后键合到酸化的硅胶载体上，再脱去羟基保护制得S-6-丙烯酸BINOL手性固定填料(S-6-A BINOL CSP)。

在50mL单口瓶中，将衍生物(S)-1(1.125mmol，500mg)溶于无水二氯甲烷(15mL)，然后加入三乙胺(3.375mmol，0.47mL)，在冰浴条件下搅拌5分钟后加入2-(7-氧化苯并三氮唑)-N,N,N',N'-四甲基脲六氟磷酸酯(1.2375mmol，470.25mg)。撤去冰浴室温搅拌30分钟后加入3-氨基丙基三乙氧基硅烷(1.125mmol，0.26mL)，并在室温条件下反应3小时，用TLC检测反应。反应结束后用乙酸乙酯萃取(3×15mL)，合并有机相，饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，减压蒸干，得到化合物(S)-2。

在250mL单口烧瓶中加入硅胶(10g)，用4M的盐酸(100mL)回流5小时。5小时后用砂芯漏斗过滤硅胶，用水洗至中性，150℃真空干燥24小时。在250mL单口烧瓶中称取上步产物化合物(S)-2(1.36g)，酸化硅胶(3.5g)并加入重蒸甲苯(100mL)，氮气保护，回流反应12小时。反应结束后冷却至室温，用砂芯漏斗过滤硅胶，用二氯甲烷和甲醇多次洗涤，50℃真空干燥4小时，得到(S)-3。

在100mL单口烧瓶中将上步所得(S)-3溶于甲醇(50mL)，逐滴加入盐酸(12M，2mL)，室温搅拌，TLC检测反应终点。反应结束后，用砂芯漏斗过滤硅胶，甲醇多次洗涤，50℃真空干燥4小时，得到S-6-A BINOL CSP(3.64g)。

图1为具有式II所示结构的化合物的核磁氢谱；图2为缩合产物的核磁氢谱；图3为缩合产物的核磁碳谱；图4为S-6-A BINOL CSP的红外光谱图，由图1～4可知，本发明制备得到的了S-6-A BINOL CSP。

本实施例所述的S-6-A BINOL CSP在正相色谱条件下的具体分离参数如下：

1、拆分化合物1,1'-联二萘酚(1,1'-Binaphthol)、5-甲氧基黄烷酮(5-Methoxyflavanone)和2'-羟基黄烷酮(2'-Hydroxyflavanone)使用的流动相为：正己烷/乙醇/三氟乙酸＝99/1/0.1(v/v/v)；

2、拆分化合物沙利度胺(Thalidomide)使用的流动相为正己烷/乙醇/三氟乙酸＝90/10/0.1(v/v/v)；

3、拆分化合物N-(3,5-二硝基苯甲酰基)-α-苯乙胺(N-(3,5-Dinitrobenzoyl)-1-phenylethylamine)胺使用的流动相为正己烷/乙醇/三氟乙酸＝97/3/0.1(v/v/v)。

4、所使用的流速均为1mL/min，检测波长：220nm，温度：20℃。分离结果见表1和图5～9，图5为1,1'-联二萘酚(1,1'-Binaphthol)在S-6-A BINOL CSP上的拆分色谱图，图6为5-甲氧基黄烷酮(5-Methoxyflavanone)在S-6-A BINOL CSP上的拆分色谱图，图7为2'-羟基黄烷酮(2'-Hydroxyflavanone)在S-6-A BINOL CSP上的拆分色谱图，图8为沙利度胺(Thalidomide)在S-6-A BINOL CSP上的拆分色谱图，图9为N-(3,5-二硝基苯甲酰基)-α-苯乙胺(N-(3,5-Dinitrobenzoyl)-1-phenyleth-ylamine)在S-6-A BINOL CSP上的拆分色谱图。由表1和图5～9可知，本实施例制得的S-6-A BINOL CSP在正相条件下能够拆分1,1'-联二萘酚、5-甲氧基黄烷酮、2'-羟基黄烷酮、沙利度胺和N-(3,5-二硝基苯甲酰基)-α-苯乙胺5种手性化合物，填装有S-6-A BINOL CSP手性柱在经过2000次进样分析之后依然具有良好的手性识别能力，能满足日常药物分析和生产质量控制的需要。

表1正相色谱条件下S-6-A BINOL CSP对5种手性化合物的分离结果

k₁′：第一个对映异构体的保留因子，α：分离因子。流动相：1,1'-联萘酚、5-甲氧基黄烷酮和2'-羟基黄烷酮为正己烷/乙醇/三氟乙酸＝99/1/0.1(v/v/v)；沙利度胺为正己烷/乙醇/三氟乙酸＝90/10/0.1(v/v/v)；N-(3,5-二硝基苯甲酰基)-α-苯乙胺为正己烷/乙醇/三氟乙酸＝97/3/0.1(v/v/v)。流速：1mL/min；温度：20℃；检测波长：220nm。

实施例2

本实施例是对S构型的BINOL进行结构修饰，在萘环的6-位取代丙烯酸得到S-6-丙烯酸BINOL(S-6-A BINOL)，对S-6-A BINOL的1和1'位进行羟基保护得到化合物(S)-1，将化合物(S)-1键合至氨丙基硅胶载体上，最后脱羟基保护之后得到S-6-A BINOL CSP。

取硅胶10g，4M盐酸100mL，N₂保护回流5h，冷至室温，硅胶用超纯水洗至中性，140℃真空干燥24h，得到酸化硅胶，密封阴凉处储存备用。酸化硅胶(3.5g)并加入盛有100mL干燥甲苯的250mL三颈烧瓶中，甲苯带出残留水分，冷至室温。根据硅胶的比表面积加入2倍量的3-氨丙基三乙氧基硅烷(每m²硅胶约含有8--10μmol OH)，N₂保护，油浴加热缓慢升温至110℃(至沸腾)，回流反应4h，自然冷却至室温，过滤，先后用甲苯和甲醇各洗涤三次，150℃真空干燥4h后制得硅烷化硅胶备用。

取化合物(S)-1(1.0g)用12mL的无水二氯甲烷溶解，置于0℃下搅拌5min，加入三乙胺(1.852g)和2-(7-氧化苯并三氮唑)-N,N,N',N'-四甲基脲六氟磷酸酯(5.575g)继续反应2h，撤去冰浴，加入硅烷化硅胶(4.0g)继续反应24h后制得(S)-3。

在100mL单口烧瓶中将上步所得(S)-3溶于甲醇(50mL)，逐滴加入盐酸(12M，2mL)，室温搅拌，TLC检测反应终点。反应结束后，用砂芯漏斗过滤硅胶，甲醇多次洗涤，50℃真空干燥4小时，得到S-6-A BINOL CSP(3.64g)。

图1为具有式II所示结构的化合物(S)-1的核磁氢谱；对本实施例制得的S-6-ABINOL CSP进行红外表征，结果与实施例1类似。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，并非对本发明作任何形式上的限制。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。