大環(huán)抗生素及其衍生物手性固定相的研制與藥物對映體分離研究.pdf

1、本論文是關(guān)于大環(huán)抗生素及其衍生物手性固定相的研制及藥物對映體分離的研究，主要包括大環(huán)抗生素手性柱的制備、手性化合物對映體的分離及影響對映體分離各要素的考察與手性識(shí)別機(jī)理的探討。 論文的第一章為引言，簡要介紹了對映體分離的意義和常用方法。 論文第二章對大環(huán)抗生素手性固定相、多糖衍生物手性固定相、Pirkle型手性固定相的研究及進(jìn)展進(jìn)行簡要的評述。 論文第三章用替考拉寧手性固定相(TE CSP)分別與間甲基苯基異氰酸

2、酯和對氯苯基異氰酸酯反應(yīng)得到了兩種新型的手性固定相----間甲基苯基異氰酸酯替考拉寧手性固定相(MP-TE CSP)和對氯苯基異氰酸酯替考拉寧手性固定相(PCl-TE CSP)。在反相及極性流動(dòng)相中對替考拉寧及其衍生物CSP的對映體分離能力進(jìn)行了評價(jià)和比較。在反相流動(dòng)相中，考察了有機(jī)添加劑的種類和濃度，緩沖液的pH值等條件對7種氨基酸化合物和3種非氨基酸化合物在三種CSP上對映體分離的影響，計(jì)算得出了溶質(zhì)在三種CSP上的手性選擇性自由能

3、差值，初步探討了這些溶質(zhì)在三種CSP上的手性識(shí)別機(jī)理。氨基酸在三種CSP上的保留按以下順序遞減：TE>PCl-FE>MP-TE，手性選擇性和分離度的順序則是：MP-TE>PCl-TE>TE。10種溶質(zhì)中，只有去甲羥安定在TE上的分離效果比在MP-TE上稍好，其余溶質(zhì)對映體都是在兩種衍生物CSP上的分離效果比在TE上更好。在極性流動(dòng)相中，用三種CSP對6種氨基醇類化合物進(jìn)行了對映體分離研究。固定酸/堿的比例、固定酸(或堿)改變堿(或酸)的

4、濃度，考察流動(dòng)相中酸堿添加劑的改變對氨基醇類化合物在這三種CSP上對映體分離的影響。氨基醇類化合物在三種CSP上的保留順序?yàn)椋篜Cl-TE>MP-TE>TE。MP-TE是三者中對氨基醇類化合物分離效果最差的CSP；PCl-TE CSP對6種氨基醇化合物中的4種(67％)分離效果更好，2種(33％)在TE CSP上表現(xiàn)更佳。 論文第四章用三種本實(shí)驗(yàn)室自制的手性固定相，替考拉寧(TE)，苯基異氰酸酯替考拉寧(Phe-TE)和3,5-

5、二甲基苯基異氰酸酯替考拉寧(DMP-TE CSP)在反相及極性有機(jī)溶劑兩種流動(dòng)相體系中對19種化合物進(jìn)行了對映體分離研究。 Phe-TE和DMP-TE CSP是通過衍生化試劑，苯基異氰酸酯、3，5-二甲基苯基異氰酸酯，分別和TE CSP反應(yīng)而得。與TE相比，衍生物CSP減少了羥基/胺基增加了芳環(huán)。在不同的流動(dòng)相中，不同的作用力對溶質(zhì)的保留和手性識(shí)別起了不同的作用。在反相模式中，溶質(zhì)與CSP之間的靜電作用、疏水作用、氫鍵作用和空間

6、位阻等共同影響著手性識(shí)別。三種CSP對氨基酸的手性分離能力順序?yàn)椋篋MP-TE>Phe-TE>TE。通過計(jì)算各CSP間的手性選擇性自由能差值發(fā)現(xiàn)，用TE與Phe-TE、DMP-TE CSP分別比較時(shí)，11種化合物中的55％在Phe-TE CSP上分離效果更好；64％的化合物在DMP-TE CSP上獲得更好分離。流動(dòng)相pH值對衍生物CSP的影響較TE稍大。在極性流動(dòng)相模式中，溶質(zhì)與CSP之間的π-π作用，氫鍵作用和空間位阻共同參與了手性識(shí)

7、別。在極性模式下，與Phe-TE和DMP-TE CSP相比，TE是分離β-受體阻滯劑的最佳選擇。從機(jī)理學(xué)觀點(diǎn)看，衍生物基團(tuán)通過4種方式參與手性識(shí)別。 論文第五章用萬古霉素手性固定相(Van CSP)分別和間甲基苯基異氰酸酯和對氯苯基異氰酸酯反應(yīng)得到兩種新型手性固定相：間甲基苯基異氰酸酯萬古霉素CSP(MP-Van CSP)和對氯苯基異氰酸酯萬古霉素CSP(PCI-Van CSP)。在極性和正相模式中，用這三種CSP分別對三種溶質(zhì)

8、進(jìn)行了對映體分離研究。在極性流動(dòng)相中，考察了甲醇流動(dòng)相中酸堿添加劑的濃度和比例對手性分離的影響。在Van和MP-Van CSP上，弱堿性藥物拉米呋定及其中間體都是在MP-Van CSP上保留更強(qiáng)而在Van CSP上分離效果更好；近中性藥物酞胺哌啶酮在MP-VanCSP上保留更強(qiáng)選擇性也更大，且流動(dòng)相中的酸堿濃度對它的影響較小。在正相模式下，對三種軸手性化合物在三種CSP上進(jìn)行了對映體分離研究。改變流動(dòng)相中醇類添加劑的種類和濃度，探討了三

9、種CSP的手性識(shí)別機(jī)理。聯(lián)二萘酚只在MP-Van CSP上得到部分分離；聯(lián)二萘胺在MP-Van CSP上保留更強(qiáng)而在Van CSP上分離效果更好；聯(lián)二萘酚胺在MP-Van CSP上保留更強(qiáng)選擇性也更大。由于溶質(zhì)在PCI-Van CSP上的理論塔板數(shù)與在另外兩種CSP上的理論塔板數(shù)值相差較大，溶質(zhì)在該CSP上的對映體分離沒有和前兩個(gè)CSP進(jìn)行比較。 論文第六章用手性柱和非手性柱對一個(gè)自己合成的扁桃酸衍生物，2-苯基-2-四氫吡喃氧

10、基醋酸甲酯進(jìn)行了光學(xué)異構(gòu)體分離研究。由于其分子中含有2個(gè)手性中心，溶質(zhì)有4個(gè)光學(xué)異構(gòu)體。用(S，S)-Whelk-O1手性柱進(jìn)行分離時(shí)，得到了4個(gè)完全分離的色譜峰?？疾炝鲃?dòng)相添加劑對溶質(zhì)光學(xué)異構(gòu)體分離的影響時(shí)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)用甲基叔丁基醚(TBME)作為有機(jī)添加劑時(shí)，溶質(zhì)得到了最好的分離效果。但是流動(dòng)相中的TBME卻影響了溶質(zhì)的保留行為，光學(xué)異構(gòu)體的保留因子在含TBME的流動(dòng)相中發(fā)生了漂移。而且TBME的濃度還影響了保留因子漂移的程度，溶質(zhì)在含

11、5％(v/v)TBME的流動(dòng)相中的保留因子漂移比在含8％(v/v)和10％(v/v)TBME的流動(dòng)相中都要大。當(dāng)流動(dòng)相添加劑換成異丙醇時(shí)，保留因子漂移現(xiàn)象消失。溶質(zhì)在CDMPC手性柱上的光學(xué)異構(gòu)體分離效果并不理想，只獲得了3個(gè)色譜峰。在三種非手性柱(C18，硅膠柱和氣相色譜HP-5柱)上，溶質(zhì)分別獲得了2個(gè)峰。 論文第七章在O，O’-二(3，5-二甲基苯甲酰)Ⅳ，Ⅳ-二烯丙基酒石酸二酰胺(CHI-DMB)及(R，R)-3，5-二

12、硝基苯甲酰基-1,2-二苯基乙烷-1,2-二胺((R，R)-DNB-DPEDA)手性柱上對喜樹堿合成中間體----2-[N-對甲苯磺?；?(R)-脯氨酰氧基]-2-[6-氰基-(1，1-亞乙二氧基)-5-酮-1，2,3,9-四氫中氮茚-7-基]-丁酸乙酯進(jìn)行了光學(xué)異構(gòu)體分離研究?？疾炝肆鲃?dòng)相中極性醇類添加劑的種類及濃度對分離的影響，并比較了溶質(zhì)在這兩種手性柱上的手性識(shí)別機(jī)理。在這兩種手性固定相上，溶質(zhì)與手性固定相之間的吸引作用都是產(chǎn)生手

13、性識(shí)別的關(guān)鍵。從溶質(zhì)與固定相的空間結(jié)構(gòu)看，在CHI-DMB手性柱上，π-π堆積作用及偶極偶極作用是關(guān)鍵的；而在(R,R)-DNB-DPEDA手性柱上，π-π堆積作用，偶極偶極作用及氫鍵作用對分離有利。此外，空間位阻在喜樹堿合成中間體光學(xué)異構(gòu)體分離中也起了一定的作用。根據(jù)溶質(zhì)和固定相的空間結(jié)構(gòu)，推導(dǎo)出兩個(gè)光學(xué)異構(gòu)體的流出順序，并通過相應(yīng)的光學(xué)異構(gòu)體得到驗(yàn)證。 論文第八章在兩大類五種手性固定相上對兩種新型有機(jī)膦化合物，[(2-氯-苯

14、胺)-(2-羥基-苯基)]-膦酸二乙酯(化合物1)和[(2-氯-苯胺)-(4-氟-苯胺)-甲基]-膦酸二乙酯(化合物2)進(jìn)行了對映體分離研究。分別考察了在正己烷流動(dòng)相中醇類添加劑的種類及濃度對手性分離的影響。同時(shí)，通過研究溶質(zhì)的立體結(jié)構(gòu)因素對手性分離的影響，探討了這兩種有機(jī)膦化合物在不同手性柱上的手性識(shí)別機(jī)理。化合物1在(S，S)-Whelk-O1，CHI-DMB，CDMPC和纖維素三苯基氨基甲酸酯(CTPC)手性柱上得到了分離；化合物

15、2在(R，R)-DNB-DPEDA和CDMPC上獲得分離。在三種“刷型”CSP上，溶質(zhì)和CSP之間的吸引作用對手性識(shí)別是非常必要的。在(S，S)-Whelk-O1和CHI-DMB手性柱上，溶質(zhì)和CSP之間的氫鍵作用對手性識(shí)別較為重要；在(R,R)-DNB-DPEDA手性柱上，溶質(zhì)和CSP之間的偶極偶極作用和π-π作用對手性識(shí)別有利。在(S，S)-Whelk-O1和(R,R)-DNB-DPEDA上，建立了溶質(zhì)流出順序和絕對構(gòu)型的關(guān)系圖。在

16、纖維素衍生物CSP上，流動(dòng)相中的酸添加劑是必需的。溶質(zhì)和CSP之間的空間適應(yīng)性對手性識(shí)別較為關(guān)鍵。此外，化合物1和CTPC之間的氫鍵作用對手性識(shí)別較重要，但是它和CDMPC之間的氫鍵作用對手性識(shí)別影響較小。 論文第九章在CDMPC和萬古霉素手性固定相上分別分離了穩(wěn)殺得、千金和禾草靈三種芳氧苯氧丙酸類除草劑的對映異構(gòu)體。在這兩種手性固定相上分別考察了流動(dòng)相組成和溶質(zhì)的結(jié)構(gòu)對手性分離的影響。同時(shí)探討了三種溶質(zhì)在兩種CSP上的手性識(shí)別

17、機(jī)理。三種芳氧苯氧丙酸類除草劑中，千金在CDMPC上保留最強(qiáng)而禾草靈分離效果最好。萬古霉素手性固定相對三種溶質(zhì)的分離效果明顯不如CDMPC。本章使用的方法為尋找高效低毒的芳氧苯氧丙酸類除草劑提供了技術(shù)支持。 論文第十章在正相模式下，用直鏈淀粉衍生物手性固定相Chiralpak AD柱對二茂鐵衍生物----3-(1-N，N-二甲基)乙基二茂鐵進(jìn)行了對映體分離研究，考察了醇類添加劑種類和濃度，堿的濃度以及溫度對對映體分離的影響。乙醇