[发明专利]一种键合型手性固定相的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于手性固定相领域，具体涉及一种适用于高效液相色谱(HPLC)的以二氧化硅为载体的多糖类手性固定相。

背景技术

手性固定相由具有光学活性的小分子或手性聚合物通过化学键合反应到或涂敷到硅胶载体表面上而得到。拆分时，由对映体样品与键合或涂敷的手性分子形成非对映异构体络合物的结合能力的差别而达到分离，分离效率和洗脱顺序取决于复合物的相对强度。手性固定相的主要类型有蛋白质键合相、多糖类键合相、手性聚合物键合相、环糊精键合相和大环抗体类等。其中多糖，具有良好精细的结构，经过改性后适用手性识别的范围和能力大大扩展，为当前手性固定相的首选材料。由于手性固定相分离测定对映体速度快、柱效高、操作简单、适应范围广，目前在三点作用分离理论的指导下已经发展成对映体分离最迅速的领域，也是手性色谱发展的关键和核心。

在目前报道的手性柱固定相合成中涉及的基本方法分为：涂敷法、整体成球法、共聚-交联法、键合法。涂敷法是将多糖衍生物溶解于合适的有机溶剂称为涂敷溶剂，再加入硅胶载体，使其充分吸附多糖衍生物，然后蒸除涂敷溶剂，使多糖衍生物析出并附着于硅胶表面。涂敷型多糖衍生物拆分能力强，但流动相选择范围窄。整体微球型手性固定相不使用昂贵的大孔硅胶担体，降低了固定相的制备成本，同时也提高了固定相的柱载量。但这种微球的孔性结构复杂，内扩散阻力大，溶质在短时间内很难达到吸附-脱附平衡而产生较宽的洗脱峰，仅仅在低流速条件下才体现其柱载量高的优点。交联-共聚法同时克服了键合型固定相拆分能力降低和涂敷型固定相流动相选择范围小的缺点。键合型固定相则是将纤维素衍生物键合于担体表面，扩大了流动相的选择范围但手性选择性有所降低，但选用糖类单体很好解决了这一问题。

目前多糖衍生物手性固定相键合法，主要采用常规方法合成的手性聚合物的种类少，分子结构不能进行设计、分子量及分子量分布很宽等；键合到二氧化硅粒子表面时接枝率低下，操作麻烦、所接手性聚合物接联点分布不均匀且难以控制等导致固定相载样量低使得拆分效率受到影响。

发明内容

本发明目的是提供一种键合型手性固定相的制备方法，控制聚合物的分子量以及分子量分布，同时提高多糖衍生物手性链在二氧化硅的表面接枝率。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种键合型手性固定相的制备方法，包括合成手性聚合物链，制备二氧化硅载体以及将手性聚合物链键合到二氧化硅载体上，具体地，包括以下步骤：

(1)合成手性聚合物链：以对双丙酮-D-半乳糖苯乙烯(VBPG)作为单体，以含炔基的有机卤化物为引发剂，采用原子转移自由基聚合(ATRP)反应合成含炔基的手性聚合物链聚双丙酮-D-半乳糖苯乙烯；

(2)制备二氧化硅载体：采用史托伯法合成二氧化硅粒子，通过氯甲基化硅烷偶联剂进行氯甲基化得到氯甲基化的二氧化硅粒子，然后与叠氮化钠反应得到叠氮化二氧化硅粒子；

(3)将步骤(1)制备的含炔基的手性聚合物链与步骤(2)所得叠氮化二氧化硅粒子通过点击化学(click chemistry)反应键合：将步骤(1)制备的手性聚合物链与步骤(2)所得叠氮化二氧化硅粒子充分溶解和分散在溶剂中，再加入抗坏血酸钠和无水硫酸铜的水溶液，反应得到手性聚合物链修饰的二氧化硅粒子，所述手性聚合物链修饰的二氧化硅粒子即键合型手性固定相。

具体地，上述技术方案包括以下步骤：

(1)以对双丙酮-D-半乳糖苯乙烯作为单体，以含炔基的有机卤化物为引发剂，按摩尔比，单体∶引发剂∶催化剂＝20～200∶1∶0.1～1，将单体、引发剂、催化剂和配位剂加入溶剂中，在惰性气氛下，于70～100℃下，进行铜盐催化的原子转移自由基聚合反应合成含炔基的手性聚合物链聚双丙酮-D-半乳糖苯乙烯，所得含炔基的手性聚合物链聚双丙酮-D-半乳糖苯乙烯的聚合度为20～200；合成手性聚合物链聚双丙酮-D-半乳糖苯乙烯(P(VBPG))的结构通式如下：

式中，X为溴(Br)或氯(Cl)，R为亚甲基(-CH₂-)、-CH₂CH₂-或-C(CH₃)₂-，聚合度n＝20～200；

其中，所述引发剂选自：α-溴异丁酸丙炔酯、α-溴异丁酸丁炔酯和α-溴异丁酸甲基丁炔酯中的一种；所述催化剂选自：溴化亚铜或者氯化亚铜中的一种；所述配位剂选自：2，2′-二联吡啶或者五甲基二乙烯基三胺中的一种；所述溶剂选自：甲苯、四氢呋喃或者苯甲醚中的一种；