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羟丙基β环糊精毛细管电泳法测定1,2其它医学
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【中医养生论文】作者：赵燕，杨兴斌，姜茹，孙晓莉，柳文敏，张生勇【关键词】 羟丙基Enantiomeric excess analysis of 1,2diphenyl1,2ethanediol by capillary electrophoresis using HPβCD as chiral selectors
【Abstract】 AIM: To develop a new method to determine enantiomeric excesses (e.e.%) of 1,2diphenyl1,2ethanediol by capillary electrophoresis (CE). METHODS: The effects of the concentration of buffer and hydropropylβcyclodextrin ( HPβCD), pH, running voltage and capillary temperature on the enantioseparation of 1,2diphenyl1,2ethanediol were investigated by CE. Enantiomeric excesses of 4 samples synthesized by asymmetric dihydroxylation were investigated and the results determined by CE method were then evaluated by comparison with those by HPLC. RESULTS: Under the optimized conditions of 200 mmol/L boric acid buffer of pH 9.8 containing 15 mmol/L HPβCD, at capillary temperature 20℃ and separation voltage 15 kV, 1,2diphenyl1,2ethanediol was completely separated with resolution as high as 3.35. Synchronously, the e.e.% of the 4 batches of samples determined by CE was consistent with that by HPLC. CONCLUSION: This method is simple, precise and can be applied to the chiral separation of 1,2diphenyl1,2ethanediol enantiomers and determination of e.e.%.
【Keywords】 electrophoresis, capillary； 1,2diphenyl1, 2ethanediol； enantiomer； chiral separation； stereoisomerism
【摘要】 目的：建立毛细管电泳法(CE)测定（E）1,2二苯乙烯不对称二羟化反应产物1,2二苯基乙二醇对映体过量（e.e.%）值的新 方法 ．方法：以HPβCD为手性选择剂，采用毛细管区带电泳法 研究 背景电解质浓度、pH值、环糊精浓度、分离电压、温度等参数对1,2二苯基乙二醇对映体分离的 影响 ，同时对该合成样品进行光学纯度检查，并与HPLC测定结果作比较．结果：在200 mmol/L硼酸缓冲液(pH=9.8)，15 mmol/L HPβCD，15 kV分离电压、柱温20℃的基本优化条件下，1,2二苯基乙二醇对映体得到基线分离，Rs达到3.35．同时，该合成样品 分析 结果表明，4批样品的e.e.%测定值与HPLC法结果相一致．结论：该CE方法简单、准确，可用于该1,2二苯基乙二醇的手性拆分和e.e.%值的测定．
【关键词】 电泳,毛细管；1,2二苯基乙二醇；对映体；手性分离；立体异构体
0引言
旋光性的1,2二苯基乙二醇（1,2diphenyl1,2ethanediol）既可用于手性药物合成的底物，也可作为手性催化剂用于多种反应［1-2］．在金鸡钠生物碱衍生物配体存在下，（E）1,2二苯乙烯不对称二羟化（asymmetric dihydroxylation, AD）反应是制备该手性物质最重要的方法之一［1-2］．而进一步 发展 该手性物质的高效拆分技术和方法对于此AD反应的反应选择性评估以及产物光学纯度的鉴定具有十分重要的意义．我们利用毛细管电泳（capillary electrophoresis，CE）手性拆分具有简单、高效、低消耗和符合绿色化学要求的特性［3-4］，选择价廉易得的羟丙基β环糊精（HPβCD）为手性选择剂，通过研究背景缓冲液浓度、pH值、环糊精浓度、操作电压及温度等因素对1,2二苯基乙二醇手性分离的影响，建立此对映体的最佳分离条件，并分别对以奎宁和奎尼定衍生物为锇手性配体催化合成的4批不对称二羟化产物对映体过量（enantiomeric excesses, e.e.%）值进行了测定，以期发展一种简单方便拆分该手性物质对映体和测定e.e.%值的CE新方法.
1材料和方法
1.1材料P/ACETM MDQ型毛细管电泳仪系统（Beckman，USA），配有二极管阵列检测器和Beckman System Gold软件；空心石英毛细管柱（48.5 cm×75 μm i.d.，有效长度38.5 cm，Beckman公司）；320S pH计（Mettler Toledo公司）. HPβCD (Beckman公司)；其他试剂均为分析纯．实验用水为去离子蒸馏水．4批1,2二苯基乙二醇样品由本实验室通过（E）1,2二苯乙烯的不对称二羟化反应制备得到，其对映体的化学结构见图1．
图11,2二苯基乙二醇的分子结构
1.2方法毛细管柱温度20℃，工作电压15 kV，0.5 psi气压进样5 s，二极管阵列检测．背景电解质溶液为硼酸水溶液，适量的HPβCD加入背景电解质作为手性选择剂，样品浓度为0.1 g/L．样品溶液和缓冲液皆4℃储存，在使用前用0.45 μm微孔滤膜滤过，超声脱气处理．每次运行前依次用0.1 mol/L NaOH溶液、MILLIQ去离子水、电泳缓冲液冲洗柱子2 min．
2结果
2.1分离条件的优化实验中改变电泳缓冲液中HPβCD的含量分别为5，10，15，25，50，75，100 mmol/L，测定对映体的分离度RS(图2)．不同缓冲溶液pH值（8.8，9.3，9.8，10.5，11.0）对分离也有 影响 (图3)．增加硼酸浓度，对映体的出峰时间有所延长，能有效增加分离度，但当硼酸浓度过大时，影响重现性，实验选择200 mmol/L硼酸浓度为优化的浓度．
图2HPβCD浓度对1,2二苯基乙二醇对映体分离度的影响
图3缓冲液pH对分离的影响
2.2样品分离结果与对映体过量值的测定1#和2#样品通过锇奎宁衍生物手性配合物诱导催化合成，3#和4#样品通过锇奎尼定衍生物手性配合物诱导催化合成，是两类具有不同旋光性的样品．在200 mmol/L硼酸缓冲液(pH=9.8)，15 mmol/L HPβCD，15 kV，20℃的基本优化条件下，分别对这4批不同旋光性或光学纯度的样品(1#,2#,3#,4#)进行了分离(图4)，并测定了其e.e.%值，然后与HPLC 分析 结果作比较(表1)．
图41,2二苯基乙二醇消旋体对照品与4批样品的电泳图
3讨论
在手性分离过程中，手性选择剂的浓度高低与手性识别强弱有关，对对映体的手性分离有一定的影响．由图2可知，随着HPβCD浓度的增加，分离度先急剧提高，而后缓慢下降，其中15 mmol/L时分离度最好．这与Wren等［6］认为在手性分离中总存在一个最佳的手性选择剂浓度的 研究 结果相一致．且HPβCD对1,2二苯基乙二醇有很好的分离能力，浓度在15~75 mmol/L之间都可使该对映体有良好的分离度.
表11,2二苯基乙二醇e.e.%的CE测定结果(略)
缓冲溶液pH值对分离度和迁移时间都有很大的影响．由图3可知随着pH值的增加，分离度先逐渐增加，在pH为10.5以后则开始降低，在pH为10.5时分离度可达到最大4.25．其中，在pH 9.3至11.0的范围内，都可使该对映体有良好的分离．但在pH 10.5以后迁移时间超过10 min，而在pH 9.8时分析时间不到10 min，也可达到3.35的理想分离度．综合考虑迁移时间与分离度，本实验对样品的测定选择pH 9.8为分离酸度．根据色谱基本 理论 ［7］，当分离度大于1.5时，两化合物的分离程度可达99.7%，其未分离部分小于1%，可以认为两个化合物达到基线分离．本实验在200 mmol/L硼酸缓冲液(pH=9.8)，15 mmol/L HPβCD，15 kV，20℃的优化条件下，1,2二苯基乙二醇对映体的分离度RS为3.35，明显大于1.5，达到基线分离．可见，1,2二苯基乙二醇对映体分离良好，可用来测定该对映体的e.e.%值．本实验采用HPβCD CE 方法 ，对4批不同光学活性或纯度的1,2二苯基乙二醇合成样品(1#，2#，3#，4#)进行了分离分析，并分别与HPLC所测e.e.%值比较，结果表明，本CE方法测定的对映体过量（e.e.%）值与传统的HPLC法测定结果相一致． 目前 用于AD反应产物分析的方法以HPLC法为主，其它还有核磁共振法、比旋光度法等［1-2］．核磁共振法需要昂贵的手性位移试剂；比旋光度分析法误差较大；HPLC法则不仅需要昂贵的手性柱，还需要使用大量的有机溶剂，手性柱通用性差，大量有机溶剂的使用也不符合绿色化学的要求［8］．而本CE方法测定的1,2二苯基乙二醇对映体e.e.%与传统的HPLC法测定结果相一致，但比HPLC法简单、 经济 ，更符合绿色化学的要求．可见，该CE方法具有简单、准确，可用于1,2二苯基乙二醇对映体的手性拆分和e.e.%值的测定．
【 参考 文献 】
［1］ 张生勇, 郭建权. 不对称催化反应［M］. 北京: 科学 出版社, 2002：120-128.
［2］ Kolb HC, Van Nieuwenhze MS, Sharpless KB. Catalytic Asymmetric dihydroxylation ［J］. Chem Rev, 1994， 94(8): 2483-2547.
［3］ 许克新, 王云川. 双向电泳及质谱分析与蛋白组研究［J］. 第四军医大学学报, 2002， 23(22): 2017-2022.
［4］ 赵燕, 李晓晔, 许自超. 毛细管电泳在手性药物分离分析中的 应用 ［J］. 第四军医大学学报, 2001， 21: 36-38.
［5］ Jiang R, Kuang YQ, Sun XL, et al. An improved catalytic system for recycling OsO4 and chiral ligands in the asymmetric dihydroxylation of olefins［J］. Tetrahedron: Asymmetry, 2004， 15: 743-746.
［6］ Wren SAC, Rowe RC J. The oretical aspects of chiral separation in capillary electrophoresis. I. Initial evaluation of a model ［J］. J Chromatogr A, 1992， 603(12): 235-241.
［7］ 傅若农. 色谱分析概论［M］. 北京: 化学 工业 出版社, 2000: 19-20.
［8］ 陈义. 毛细管电泳技术及应用［M］. 北京: 化学工业出版社, 2001: 4-40.
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