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R-1-苯基乙基氨基甲酸酯-β-环糊精键合手性固定相的制备与应用研究

福建分析测试Fujian Analysis&Testing 

R一1一苯基乙基氨基甲酸酯一p一环糊精键合手性固定相的 

制备与应用研究 

郭丽珍,余光艳,望丹妮,谢飞云,李杭燕,林杰,翁文 

(漳州师范学院化学与环境科学系,福建漳州363000) 

摘要:利用R一1一苯基乙基异氰酸酯对8一环糊精键合固定相进行衍生,合成了R一1一苯基乙基氨基甲酸酯一p一环糊 

精手性固定相,填充后在反相条件下考察其对氢化安息香、安息香和d一苯乙醇的手性拆分,探讨了流动相中乙腈含 

量、缓冲盐类型等对手性拆分的影响。氢化安息香获得了基线分离,分离因子可达1.214,安息香得到了部分分离,Or.一 

苯乙醇未能拆开。结合线性溶剂强度(LSS)模型和计量置换理论(SDM-.-R)对色谱保留机理进行了探讨,认为水分子 

和乙腈分子一起参与了溶质的置换。 

关键词:手性固定相IB一环糊精;R-一1一苯基乙基异氰酸酯;氢化安息香;色谱保留机理 

中图分类号:0656.4文献标识码:A文章编号:1009—8143(2012)04-一0001—06 

Preparation and Application of R-1-Phenylethylcarbamoylated 

B—CD Bonded Chiral Stationary Phase 

Guo Li-zhen,Yu Guang-yan,Wang Dan-ni,Xie Fei-yun,Li Hang-yan,Lin Jie,Weng Wen 

(Department ofChemistry and Environmental Science,Zhangzhou Normal University,Zhangzhou,Fujjan 363000,China) 

Abstract:R-1-Phenylethylcarbamoylated B-CD bonded chiral stationary phase(CSP)was prepared from R-一1-phenylethyl 

isocyanate and p一-cyclodextrin bonded CSP.The obtained CSP was packed into stainless steel column b:r slurry method.Then 

enantioseparations of hydrobenzoin.benzoin and -phenethyl alcohol were evaluated under the reverse mode..The effects of 

acetonitrile amount and buffer type on the retention and enantioseparation were investigated.Hydrobemoin obtained baseline 

separation,and the separation factor could reach 1.214.Benzoin obtained partial enantioseparation,and Ot-phenethyl alcohol 

could not be separated wholly.Chromatographic retention mechanism was studied further with linear solvent strength(LSS) 

model and stoichiometric displacement method for retention(SDM—R).Water molecules and acetonitrile molecules were 

considered to participate in the displacing process of the solute.. 

Keywords: Chiral stationary phase;B-cyclodextrin;R一1一phenylethyl isocyanate;hydrobenzoin;chromatographic retention 

mechanjsm 

高效液相色谱(HPLC)手性拆分已成为药物、农 

药、食品、生物、环境、材料等领域不可或缺的一种 

分析方法口tl。进行手性拆分时,可在流动相中添加手 

性选择剂(chiral mobile phase additives,CMPAs),或 

者使用手性固定相(chiral stationary phases,CSPs)。 各种类型的手性固定相如多糖衍生物型、蛋白质 

型、酒石酸型、印迹聚合物、刷性固定相等已被开发 

并应用于手性拆分『2一。环糊精及其衍生物由于具有 

良好的手性识别性能,也被广泛地用于制备手性固 

定相 。本文利用R一1一苯基乙基异氰酸酯对B一 

收稿13期:2012一-3—28 

基金项目:国家自然科学基金资助项目(20705031);福建省高校新世纪优秀人才支持计划资助项目(JK201 1030) 

作者简介:郭丽珍(1985~),女,硕士研究生,主要从事色谱手性拆分研究。 

通讯作者:翁文(1974~),男,教授,研究方向:手性拆分及手性识别。E-mail:weng_wen@126.corn

 2 福建分析测试研究报告 

环糊精键合固定相上的羟基进行部分衍生,制得了 

R一1一苯基乙基氨基甲酸酯一B一环糊精手性固定 

相,匀浆法装柱后考察其对氢化安息香等的拆分性 

能,并结合色谱保留模型探讨了手性识别机理。 

1 实验部分 

1.1仪器及试剂 

Waters 600型高效液相色谱仪(美国),含Wa— 

ters 600泵系统,Waters 2487紫外可见双波长检测 

器,Empower II色谱工作站;RPL—ZD10装柱机,大 

连日普利科技仪器有限公司;Vario Micro元素分析 

仪(德国Elementar公司);Milli—Q超纯水系统(美国 Millipore公司)。 

硅胶(粒径5 m,孔径90 A,比表面积 

220 m2/g),中科院兰州化学物理研究所;R一1一苯基 

乙基异氰酸酯、3一缩水甘油基氧丙基三甲基硅烷、 

氢化钠购自Alfa Aesar公司,分析纯;B—CD(国药 

集团化学试剂有限公司)经水重结晶两次后真空干 

燥使用;R,R一及s,s一氢化安息香(1)、安息香 

(2)、 一苯乙醇(3),分析纯,Acros产品,结构如图 

1;N,N一二甲基甲酰胺(DMF,分析纯)用前经无水 

硫酸镁干燥并减压蒸馏;吡啶(分析纯)经KOH固 

体浸泡过夜后常压蒸馏;甲醇、乙醇、乙腈均为色谱 

纯,美国TEDIA试剂公司;冰醋酸和三乙胺,汕头西 

陇化学试剂有限公司;磷酸缓冲盐,上海化学试剂 

有限公司。 

H 

图1氢化安息香及其类似物的结构 

Fig.1 Structures of hydrobenzoin and its analogues 

1-2 R一1一苯基乙基氨基甲酸酯一13一环糊精键合 

手性固定相(PEC…13 CD CSP)的制备 

参考文献[8/,B—CD在氢化钠的作用下与3一缩 

水甘油基氧丙基三甲氧基硅烷反应,再键合到硅胶 

表面合成了p—CD键合手性固定相(13一CD—CSP)。 

元素分析得c和H的质量百分数分别为6.30%和 

藿 s・ 。 + 1.12%,计算得键合量为0.56 mol・m 。 

将5.0046 g的B—CD—CSP置于三颈圆底烧瓶 

中,N 保护下加入60 mL吡啶,1 mL R一1一苯基乙 

基异氰酸酯,45℃反应24 h后过滤,依次用吡啶、 

甲醇和乙醇洗涤数次,60℃真空干燥得R一1一苯基 

乙基氨基甲酸酯一B一环糊精键合手性固定相(以 

DM F CH ̄ OI si 

晕 si 

s ◎ ∞ 

pyridine 

O ¨ R:◎ 一 

图2 R一1一苯基乙基氨基甲酸酯一B一环糊精键合手性固定相合成路线 

Fig.2 Preparation of R一1-phenylethylcarbamoylated-6一CD bonded chiral stati

onary phase 郭丽珍等:R一1一苯基乙基氨基甲酸酯一B一环糊精键合手性固定相的制备与应用研究 3 

下简称PEC—B—CD—CSP),元素分析得c、H和N 

的质量百分数分别为8.19%、1.12%和0.42%。合 

成路线如图2。合成的手性固定相以甲醇一水(40: 

60)作为匀浆液和顶替液,在40~48 MPa下装柱 

(250 mm×4.6 mm i.d.),流出液约120 mL。 

2结果与讨论 

实验在反相条件下进行。所有流动相在使用前 

都经过0.22 m滤膜过滤和超声波脱气,流速为 

1.0 mL min~,检测波长设为254 nm和220 nm,柱温 

为37℃。进样体积为10 L。保留因子k由(t 一t。) 

/t0计算而得,其中t 为保留时间,to为死时问。分离 

因子仅由k 计算而得。 

2.1 流动相中乙腈含量对手性拆分的影响 

首先对比了乙腈和甲醇作为流动相中有机添加 剂对手性拆分的影响,发现当乙腈作为添加剂时,色 

谱峰形较对称,基线噪音小,柱压也较低,后续实验 

以乙腈作为有机添加剂。表1为流动相中乙腈含量 

对PEC—B—CD—CSP拆分氢化安息香、安息香和oL一 

苯乙醇的影响。可以看出,随着乙腈含量的降低,三 

个化合物的保留因子都逐渐升高,安息香受到的影 

响最大。 一苯乙醇先洗脱,然后是氢化安息香、安息 

香。氢化安息香获得了理想的拆分,安息香部分分 

离,而 一苯乙醇未能拆开。氢化安息香有二个手性 

中心,分子中的二个苯环和二个羟基可能都参与了 

手性识别,而安息香只有一个手性中心,仅一苯乙醇 

的结构更为简单。另外,安息香中的羰基氧原子可能 

与环糊精上的羟基有较强的非特异性作用,从而导 

致保留时间长而分离因子没有提高。对氢化安息香 

和安息香,分离因子随乙腈含量的降低而上升。图3 

为三个化合物拆分的典型色谱图。 

图3化合物1—3在PEC一13一CD—CSP上拆分的典型色谱图 

Fig.3 Typical chromatograms for the enantioseparation of compounds l一3 on the PEC-13-CD-CSP 

Conditions:Mobile phase,H2O/CH3CN(95,5,v/v);column temperature,37 cc;flow rate,1 mI./min. 

表1流动相中乙腈含量对氢化安息香及其类似物手性拆分的影响 

Table 1 Effects of acetonitrile amount in the mobile phase on the retention and enantioseparation of hydrobenzoin and its analogues 

Conditions:Column temperature:37℃:flow rate:1.0 mL min一

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