[发明专利]作为分离剂的环果聚糖的组成物及方法

说明书

技术领域

本发明涉及色谱领域。尤其是手性色谱。

背景技术

对映体液相色谱(LC)分离在过去的几十年里已备受关注。目前，已报导了百余种手性固定相(CSP)，并且藉由涂渍或连接手性选择剂至载体(通常是硅胶载体)而形成这些CSP。值得探讨的是仅有几种/类CSP在对映体分离领域为主流。多糖类CSP、大环抗生素CSP和π复合物CSP为主要种类的实例。并且在每类CSP中，通常有一个或两个主导实体。因此，尽管引入多种手性选择剂/CSP，但大多数分离仍仅使用少部分的手性选择剂/CSP。一般而言，为了产生实质作用，任意新的CSP必须满足一个或多个下述要求：(a)比现存CSP具有更广的适用性，(b)对特定对映体更好的分离特性(如更好的选择性、更高的效率、更有利的溶剂亲和性、更短的分离时间、低成本、使用超临界流体色谱法的能力增强等)或者(c)可填补没有其它CSP可奏效的重要的分众市场上的空缺。

环果聚糖(CF)为大环低聚糖的一个相对较小部分。环糊精可能是该类分子的最有名成员。然而，各CF在其结构及作用上均不相同。CF为由六个或多个β-(2→1)-键合的D-呋喃果糖单元组成的环菊低聚糖。每个呋喃果糖单元包含四个手性中心和三个羟基。这些化合物的常用简写命名为CF6、CF7、CF8等，其中CFn表示在环状低聚体中具有n个果糖部分(如6、7、8等)的环果聚糖。

环果聚糖由Kawamura和Uchiyama在1989年首先报导。通过环状芽孢杆菌(bacillus circulans)的至少两个不同菌株凭借菊糖的发酵产生环果聚糖。产生环菊低聚糖果糖转移酶(CF Tase)的基因已被分离，并且其序列已被确定并纳入常见酵母酿酒酵母(saccharomyces cerevisiae)。因此，可进行CF的便利生产。图1显示了CF的基本结构。从CF6的x-射线晶体结构可知，较小的CF如环糊精无疏水空腔。因此，在结合有机分子与环糊精时发挥重要作用的疏水包合物似乎与环果聚糖无关。

反之，CF的戊糖部分(果糖)在冠醚核单元周围形成一螺旋桨状边缘。例如，CF6的晶体结构显示六个呋喃果糖环以螺旋或螺旋桨式排列在18-冠-6核周围，相对冠醚平面朝上或朝下。六个3-位羟基交替地朝向或远离分子中心，且指向内部的三个氧原子彼此非常接近显然在环果聚糖分子中存在大量内部氢键。结果，在大环的一侧进入18-冠-6核的入口被氢键羟基所阻挡。中央凹陷处周围的-O-C-CH₂-O-的亚甲基造成CF6的另一侧似乎更疏水。CF6的计算亲油模式还证实CF6显示出亲水及疏水表面的一清楚的“前/后”区域化。晶体结构及计算模型研究证明CF6似乎具有大量额外的内氢键。实际上三个3-OH基团完全覆盖18-冠-6环一侧以及核冠氧几乎折入分子内，使得CF₆与其它18-冠-6系手性选择剂大不相同。表1示出CF6、CF7和CF8的相关物理-化学资料。

表1 环果聚糖6-8的的物理-化学性质

^a在此范围内熔化及分解

环果聚糖已用在各种应用中，大多数作为消费品中的添加物或者作为溶液中结合金属离子的媒介。作为消费品中添加物的CF的许多应用类似于环糊精的应用。例如，CF已用作纸张涂渍、食品和饮料苦味及涩味的缓和剂、褐变防护剂、乳液聚合剂、油墨配制剂、抑制异味的试剂、药物传递系统部分、润滑剂等。此外，CF已显示出具有冷冻保护效果并且用作一些离子的络合剂。然而，据我们所知，CF或其类似物从未用作广泛使用的CSP，其用于通过色谱进行对映体的分离。不限于理论约束，未衍生(或天然)的CF可能无法用作气液色谱(GLC)CSP，原因在于上述CF的熔点高且在其它液体GLC固定相中无法溶解。出于上述结构原因，天然CF6和其它CF受限形成疏水包合物及/或冠乙醚包合物。

发明内容

本发明涉及分子式Ⅰ的化合物，包含分子式Ⅰ化合物的组成物，以及利用包含分子式Ⅰ化合物的组成物进行化学物质色谱分离的方法，其中分子式Ⅰ如下：

其中n、L和R如本发明所描述。