● 摘要
手性是自然界的一种普遍现象,尤其是在药物、生物分子和农用化学品中表现更为突出。鉴于有机分子的立体结构与其生物活性的特殊关系,建立高专属性、高分离度的对映体拆分和测定方法,对提高分子活性,减少副作用,深入研究作用机理等具有重大的理论和实际意义。目前新药研究的一个发展趋势是研制和生产光学纯的药物。手性药物的研究已成为国际新药研究的新方向之一,手性药物分析在手性药物研究中作用越来越重要,己成为国际上分析科学中的热点和难点。随着对由手性化合物立体异构引起的生物活性不同的认识不断深入,手性药物和化合物的药理学和毒理学特性的研究受到越来越多的重视,而手性化合物对映异构体的分离分析是手性化合物研究的关键和基本技术之一。在二十世纪八十年代初期,手性化合物常规的快速分析手段尚未出现。但是,在1990 年以后,手性分离技术迅速发展。色谱法由于适用性强、应用范围广、拆分纯度高,许多科学家逐渐将研究集中在色谱法分离上。
光学纯的2-(9-蒽基)-2-羟基乙酸(9AHAA)是手性辅助试剂2-(9-蒽基)-2-羟基乙酸乙酯(9AHA)和2-(9-蒽基)-2-甲氧基乙酸(9AMAA)的前体化合物,9AHA和9AMAA在手性碳原子绝对构型的测定方面有其独到的一面。我们从外消旋化合物9AHAA的合成展开,研究了其常用的手性拆分方法,为本实验室以后的一些重要工作做准备。本论文主要包括以下内容:
第一章对手性化合物的研究进展做了简要综述。关于手性化合物的相关知识,涉及到的内容比较多。我们主要从手性化合物的基本知识,手性分离的重要意义,手性药物的研究现状及其发展新动向,手性化合物的拆分方法以及用于色谱拆分的手性固定相这五个方面进行阐述。随着生命科学,尤其是生命化学和药物化学的发展,人们已经认识到具有光学活性的手性药物在生物体内的生理作用和代谢过程的差别。多个领域的手性革命如同雨后春笋般兴起,我们可以预测,由光学纯分子构成的手性药物将成为世界药物市场的主流。
第二章对9AHAA的合成研究进行了论述。该实验基于Riguera等人的研究思路,由蒽经固相Friedel-Crafts酰化、还原、水解反应便可得到9AHAA。实验取得 了理想的进展,通过优化反应条件,我们找到了合成目标产物的好方法,已经能够高产率得到9AHAA这一手性物质。根据中间产物的荧光特点,每一步实验的过程均由TLC进行跟踪,以确定反应终点。运用核磁共振氢谱或碳谱对所得各种中间产物进行了表征。图谱分析表明,我们的实验是成功的。
第三章对手性固定相(CSP)纤维素三苯甲酸酯(CTB)的合成及结构表征进行了研究。首先简要综述了国内外科研工作者合成CTB的方法,接着介绍了我们采用超声法合成CTB的实验方法,最后对合成的CTB从各个角度进行了结构表征。本文主要通过元素分析、环境扫描电镜(ESEM)、粉末X-射线衍射、热重分析(TGA)、IR谱这五种方法对我们合成的CTB进行结构表征与分析。综合各种分析结果,研究表明微晶纤维素(MC)已发生了衍生化反应生成CTB,但是没有完全衍生化。
第四章对外消旋化合物9AHAA进行了手性拆分研究。主要从毛细管电泳(CE)法,化学拆分法以及薄层色谱(TLC)法三个方面进行研究,并对拆分机理进行了初步的探讨。CE结果表明,选择取代度(DS)为6.2,浓度为15mmol/L的HP-β-CD作为手性选择剂;pH为6.50,浓度为20mmol/L的Tris-H3PO4作为缓冲体系,9AHAA基本上达到了基线分离,分离度(Rs)为1.35。化学拆分表明,以(-)-麻黄碱为拆分剂,成功地得到了外消旋体9AHAA的两种不同的对映异构体。TLC 结果表明,9AHAA在以β-CD/硅胶键合相和CTB为手性固定相的薄层板上,在适当的流动相体系中,都得到了良好的手性拆分。9AHAA在以上两种手性薄层板上的相对比移值分别为16.69和36.01,这一点很好地说明了手性拆分的效果。
相对于以前的研究,本论文取得了以下几点进步:首先,我们在Friedel-Crafts酰化反应的固相合成法中,加入了助催化剂1-甲基-2-吡咯烷酮,使反应产率提高到了92.5%;其次,在获取单一对映体时,引入(-)-麻黄碱为拆分剂,成功地拆分了9AHAA;最后,我们采用以CTB作为固定相的TLC板拆分9AHAA,取得了理想的结果。本文的实验方法具有一定的先进性和实用性,我们在这方面所进行的研究和探索是十分有意义的,也是非常重要的。