论文部分内容阅读
高效液相色谱手性分离是当前拆分外消旋手性药物的一种重要手段。本论文对高效液相制备色谱的原理、应用及前景进行综述,重点阐述模拟移动床色谱(SMBC)的分离原理、发展现状及在手性分离中的应用。然后,对普通高效液相制备色谱和模拟移动床色谱制备分离手性化合物进行研究,取得一系列的成果。 首先,对三种键合β-环糊精衍生物手性固定相(SCDP、SDMP和MDMP)分离手性底物(如4-苯基-1,3-恶唑烷-2-硫酮(简写为L-苯)和兰索拉唑等)的热力学和动力学性质进行研究,得到了手性分离过程的焓变、熵变数据和色谱速率方程(范第姆特方程)。结果表明,分离过程的ΔΔH和ΔΔS均为负值,说明分析物在三种β-环糊精固定相上的保留与分离过程均为典型的焓驱动过程,后出峰对映体与固定相的作用力要强于先出峰对映体与固定相的作用力;同时两种对映体间焓变绝对值(ΔΔH)越大,不同构型的手性分子与固定相之间的作用的差别会越大,手性固定相对手性分子的分离效果也越好。在三种手性固定相表面,都带有苯氨基甲酰化官能团,与含芳环底物分子间可形成较强的π-π堆积作用,但由于在MDMP中,手性选择剂与硅胶间的多脲键结合增大了手性分子与手性固定相间的空间位阻,故底物在MDMP上分离度相对较小。从L-苯在三种手性固定相上的色谱速率方程(范第姆特方程)可知,样品在液固两相间的传质阻力是影响手性分离的柱效和分离度的关键因素。 然后,在β-环糊精衍生物手性固定相上采用高效液相色谱法分离制备L-苯的两种对映体,考察了流动相、进样浓度、进样量、进样体积和流速等因素对样品分离过程的分离度、产率、溶剂消耗及纯化率等影响。结果表明,在正己烷-乙醇、甲醇-水和纯甲醇等流动相中,以甲醇为流动相时对L-苯分离效果最好;增大进样体积能显著提高产率,减少溶剂消耗;增大流速后,流动相消耗显著增加。从产品的旋光度测试结果可知,在色谱柱上的弱保留组分为R-构型的L-苯,强保留组分具有S-构型。 最后,在填充SCDP手性固定相的半制备柱上,运用模拟移动床色谱分离技术制备分离得到两种L-苯的对映体。孔隙率和亨利系数等结果表明这些SCDP色谱柱具有良好的均一性;然后,在CF≤1.0mg/mL时,采用三角形理论确定了运行模拟移动床的操作参数,探讨了进样浓度、切换时间和操作点位置等对分离L-苯的影响;在CF≥5.0mg/mL时,采用经验的“洗脱体积法”设定模拟移动床设备的操作参数,最终获得纯度超过98.0%的产品(即提取液和提余液)。缩短柱切换时间,产品的产率和回收率显著提高。最后,对三角形理论和洗脱体积法在确定模拟移动床色谱参数的应用进行对比。