[发明专利]用于手性拆分的方法以及用于此方法的设备

说明书

本发明涉及用于对包含在置于格室中的液体中的手性物质进行手性拆分的方法，所述格室由内壁和外壁形成，所述外壁包围所述内壁的至少一部分，所述外壁和内壁中的每一者都是绕着纵轴的旋转实体，所述外壁和内壁彼此同轴，所述方法包含：‑将所述外壁相对于所述内壁朝一个转向旋转，以在所述液体内产生泰勒‑库埃特流动；‑收集所述手性物质中的至少一种。本发明还涉及用于此方法的设备。

技术领域

本发明涉及手性物质的手性拆分技术领域，例如将两种物质互相分离，或者对溶于或分散于非手性液体或混合物中的一种或多种手性物质进行提取。更特别地，本发明涉及手性物质的手性拆分方法和用于手性物质的手性拆分的设备。

背景技术

对彼此互为对映异构体的手性分子的不同药理活性的发现，有时是戏剧性的发现，已经导致不对称合成或不同对映异构体彼此之间的手性拆分的必要性，从而使得它们能够作为分离的化合物(优映体)被施用。因此，不对称合成和手性拆分是制药工业以及像食品、石油、农用化学品和生化这样的其它工业部门中最重要方法中的两种。

不对称合成和手性拆分通常依赖于第三手性化合物的使用。

不对称合成，也称作手性合成或对映选择性合成，由化学反应或反应序列组成，其中在底物分子中形成一个或多个新的手性元素，并以不同的量产生立体异构(在本发明中：对映体)产物，或者更简单地说，通过相对于其它立体异构体更有利于某特定立体异构体形成的方法的化合物合成。

一些化合物的不对称合成可能难以开发，有时需要辛苦研究。此外，很多时候它仍需要手性拆分，因为尽管有利于形成所期望的立体异构体，但产物混合物中可能仍然会存在其它立体异构体，必须将其与期望的立体异构体分离。

手性拆分通常通过手性柱色谱进行。在对映异构体的情况下，此类方法通常在于使得包含待分离对映异构体的混合物流过填充有包含一个或多个用作手性固定相的第三手性化合物的基体的柱，并通过在对映异构体被引入到柱中后用溶剂冲洗手性固定相。第三手性化合物将会选择性地保留一个或多个对映异构体，从而导致洗出液的不同部分的形成，每个部分具有分化浓度的不同对映异构体。因此，可获得具有更高浓度的一个对映异构体并具有基本上零浓度的其它对映异构体的部分。有时一些部分需要在另一个柱中进行进一步洗脱以完成手性拆分。

手性柱色谱的一个缺点是溶剂的高消耗。另一个缺点是用作手性固定相的第三化合物的成本。

在九十年代后期，少数报道提到一个已有上百年但仍令人兴奋的想法：使用流体动力流动代替手性柱色谱来区分手性物体的可能性。流体流动可诱导手性拆分的想法一开始由Howard等在《光学异构体的流体动力学拆分(The hydrodynamic resolution ofoptical isomers)》，AIChE Journal，22,794-798(1976)中提出。从那以后，这个想法已经在理论上进行了相当详细的检验。不使用任何手性固定相(手性柱色谱中最贵的部件)的情况下实现对映异构体的手性拆分将会推动制药工业的革命。但是，对于流体流动施加到手性物体上的力的大小甚至方向仍然没有达成一致意见。尽管几个实验研究报道了特定手性的流动效果，但是从分子尺度(旋蒸时卟啉聚集)到显微尺度(螺旋状细菌)，这些研究在很大程度上仍停留在现象学上。在一些情况下，流体流动通过使用像旋蒸或电磁搅拌这样的不准确的系统来实施，对于它们不同长度尺度的流动结构在很大程度上是未知的。

最多研究的流动类型为哈根-泊肃叶(Hagen-Poiseuille)流动和库埃特(Couette)流动。