[发明专利]一步法制备环糊精有机聚合物毛细管整体柱的方法及应用

说明书

技术领域

本发明属于有机聚合物材料学领域，特别涉及一种以点击化学反应为键合的方法制备单-6-（4-甲基丙烯酸丙炔基酯-1,2,3-三氮唑）-β-环糊精单体，再结合柱内原位反应“一步”制备单-6-（4-甲基丙烯酸丙炔基酯-1,2,3-三氮唑）-β-环糊精-乙二醇二甲基丙烯酸酯聚合物毛细管整体柱的方法及应用。

背景技术

环糊精（Cycfodextrin，CD），是由D-吡喃葡萄糖单元通过1,4-α糖苷键连接得到的一系列环状低聚糖的总称，被称作“第二代超分子化合物”。作为一种功能强大的主要手性选择剂，环糊精及其衍生物在手性药物的分离领域得到了广泛的应用。[Bai ZW，Lai XH,Chen L,Ching CB,Ng SC.Arylcarbamoylatedallylcarbamido-b-cyclodextrin:synthesis and immobilization on nonfunctionalizedsilica gel as a chiral stationary phase.Tetrahedron Lett.2004;45(39):7323-7326.；Lai XH,Ng SC.

Mono(6A-N-allylamino-6A-deoxy)perphenylcarbamoylated-cyclodextrin:synthesisand application as a chiral stationary phase for HPLC.Tetrahedron Lett.2003;44(13):2657-2660.;Mitchell C,Desai M,McCulla R,Jenks W，Armstrong DW.Use of Native and Derivatized Cyclodextrin Chiral Stationary Phases for theEnantioseparation of Aromatic and Aliphatic Sulfoxides by High PerformanceLiquid Chromatography.Chromatographia 2002;56(3-4):127-135.]。亲水作用色谱是近年来迅速发展的针对强极性化合物的色谱分离技术，色谱固定相是其核心元件，但目前还不存在像ODS柱一样具有普适合性的实例。近年来，环糊精应用于亲水作用色谱中的研究也逐渐引起了人们的重视[Liu Y，Urgaonkar S,Verkade JG，Armstrong DW.Separation and characterization of underivatizedoligosaccharides using liquid chromatography and liquidchromatography–electrospray ionization mass spectrometry.J.Chromatogr.A 2005;1079(1-2):146–152.;Wang C,Jiang C,Armstrong DW.Considerations on HILICand polar organic solvent-based separations:Use of cyclodextrin and macrocyclicglycopetide stationary phases.J.Sep.Sci.2008;31(11):1980-1990.]，这主要是鉴于环糊精大量暴露在外的羟基及特殊的筒状空腔结构，因此作为亲水作用色谱固定相具有天然优势，有望对强极性物质进行高效快速分离[Iha RK,WooleyKL,AM,Burke DJ,Kade MJ,Hawker CJ.Applications of Orthogonal,“Click”Chemistries in the Synthesis of Functional Soft Materials.Chem.Rev.2009;109(11):5620-86.；Slater M,Snauko M,Svec F,Fréchet JM.Clickchemistryin the preparation of porous polymer-based particulate stationary phasesfor mu-HPLC separation of peptides and proteins.Anal Chem.2006;78(14):4969-4975.]。自Fujimura[Kazumi F，Teruhisa U,Teiichi A.Retention Behavior ofSome Aromatic Compounds on Chemically Bonded Cyclodextrin Silica StationaryPhase in Liquid Chromatography.Anal.Chem.1983;55(3):446-450.]和DeMond[Armstrong DW，Wade D.Cyclodextrin Bonded Phases For the LiquidChromatographic Separation of Optical,Geometrical,and Structural Isomers.J.Chromatogr.Sci.1984;22(9):411-415.]将环糊精通过牢固的化学键固载到硅胶的表面后，环糊精及其衍生物作为固定相分离材料的研究也越来越多了[SzetliJ.Introduction and General Overview of Cyclodextrin Chemistry.Chem.Rev.1998;98(5):1743-1754.;Armstrong DW，Tang YB,Ward T,Nichols M.Derivatizedcyclodextrins immobilized on fused-silica capillaries for enantiomeric separationsvia capillary electrophoresis,gas chromatography,or supercritical fluidchromatography.Anal.Chem.1993;65(8):1114-1117.]。整体材料由于制备方法简单、易于改性、柱压低、渗透性好、可快速分离等优点，近年来成为色谱材料研究的一个重要领域，同样环糊精整体柱也成为目前研究的热点内容之一。其根据基质的区别，大致分为无机硅胶型[Ishizuka N,Minakuchi H,Nakanishi K,Soga N,Nagayama H,Hosoya K,Tanaka N.Performance of a Myonolithic SilicaColumn in a Capillary under Pressure-Driven and Electrodriven Conditions.Anal.Chem.2000;72(6):1275-1280.；Sugrue E,Nesterenko PN,Paull B.Fastionchromatography of inorganic anions and cations on a lysine bonded porous silicamonolith.J.Chromatogr.A 2005;1075(1-2):167-175.]和有机聚合物型环糊精整体柱[Koide T,Ueno K.Enantiomeric Separations of Cationic and NeutralCompounds by Capillary Electrochromatography with Charged PolyacrylamideGels Incorporating Chiral Selectors.Anal.Sci.1998;14(5):1021-1023.；Koide T，Ueno K.Enantiomeric Separations of Cationic and Neutral Compounds byCapillary Electrochromatography with β-Cyclodextrin-Bonded ChargedPolyacrylamide Gels.Anal.Sci.1999;15(8):791-794.]。其中，有机聚合物型整体柱又包括均匀凝胶柱（homogeneous gels）[Koide T,Ueno K.EnantiomericSeparations of Cationic and Neutral Compounds by CapillaryElectrochromatography with Charged Polyacrylamide Gels Incorporating ChiralSelectors.Anal.Sci.1998;14(5):1021-1023.；Koide T，Ueno K.EnantiomericSeparations of Cationic and Neutral Compounds by CapillaryElectrochromatography with β-Cyclodextrin-Bonded Charged Polyacrylamide Gels.Anal.Sci.1999;15(8):791-794.]以及刚性整体柱（rigid monolith）[Guerrouache M,Millot MC,Carbonnier B.Functionalization of Macroporous Organic PolymerMonolith Based on Succinimide Ester Reactivity for Chiral CapillaryChromatography:A Cyclodextrin Click Approach.Macromol.Rapid Commun.2009;30(2):109-113.;Pumera M,Jelínek I,J,Benada O.β-cyclodextrin-modified monolithic stationary phases for capillaryelectrochromatography and nano-HPLC chiral analysis of ephedrine and ibuprofen.J.Liq.Chromatogr.Relat.Technol.2002;25(16):2473-2484.;Lv Y，Mei D,Pan X,Tan T.Preparation of novel β-cyclodextrin functionalized monolith and itsapplication in chiral separation.J.Chromatogr.B2010;878(26):2461-4.]。然而，由于难以得到适合的环糊精单体，刚性环糊精整体柱的研究还处于滞后的状态，这严重制约了其在色谱分离领域的推广应用。