二氯苯双脲基-β-环糊精固定相及其制备方法和应用

本发明属于手性分离材料领域，具体涉及一种二氯苯双脲基-β-环糊精固定相及其制备方法和应用。

背景技术：

1、互为对映体的分子虽在理化性质上极其相似，但当它们与靶向生物大分子相互作用时，由于空间立体上的细微差异，可能导致不同的药理和毒理作用。人们高度关注药物对映体的差异性对人类健康的影响。随着社会的不断发展，各种人工合成的手性化合物越来越多，如农业生产的各种除草剂、杀菌剂和杀虫剂，餐桌上生鲜果蔬的保鲜剂、赋香剂，以及精细化工产品和各种助剂等，这使得手性安全问题受到广泛关注。许多国家对手性药物和农药对映体的含量实行严格监控，并不断更新法规和行业标准以保证其安全性。

2、手性监测很大程度依赖于分离技术的进步。目前，由于高效液相色谱法 (hplc)无需样品气化，适用范围广，方法通用性强，且仪器普及率高，已发展成为手性分离分析的首选方法。hplc手性拆分主要是基于左旋或右旋对映体与手性分离材料上的配基之间立体选择性差异来实现的，作用力主要涉及氢键、偶极、π-π层叠、静电和包结等多种作用力，普遍认为三点作用是设计手性固定相的指导原则，由此，多种类型的手性分离材料得以应用，主要包括：多糖类固定相(纤维素和直链淀粉)、大环抗生素、环糊精衍生物、蛋白质、有机高分子聚合和配体交换等手性分离材料。开发出新型高选择性的手性分离材料，并建立快速测定手性对映体含量的新方法具有重要意义，既可推动手性物质安全评价，也有助于对映体的功能差异的深入研究和开发利用，从而保障人们的用药安全和食品安全。

3、环糊精类固定相(cd csps)是一类具有包结作用的超分子手性分离材料，它是由多个葡萄糖单元组成的环状寡聚物，分子呈截断锥体，具有内疏水外亲水的结构，能与左旋体和右旋体形成稳定性不同的包结配合物，从而达到手性分离的目的。基于“三点作用原理”设计新型高选择性的环糊精类手性固定相是研究热点领域。环糊精类手性固定相应用前景广阔，但目前商品化的环糊精类固定相种类较少，以裸环糊精和全衍生化环糊精配体为主，前者选择性单一，后者全衍生化会使环糊精端口更拥挤，不利于充分发挥腔体手性包结优势，部分衍生化反应位点不明确，不同批次固定相的重现性差，难于商品化。单衍生化环糊精固定相具有明确的化学结构和稳定的色谱性能，是今后重点发展的方向之一。目前，大多数环糊精配体上的衍生反应通常以形成酯基或酰胺基为主，这些基团不适于较强酸性的流动相，通常当ph值<4会缓慢水解，造成衍生基团的流失，大大降低手性分离选择性和缩短手性柱的使用寿命。

技术实现思路

1、本发明的目的是解决现有技术的不足，提供一种二氯苯双脲基-β-环糊精固定相及其制备方法和应用，具体采用以下的技术方案：

2、本发明的第一方面，提供了一种二氯苯双脲基-β-环糊精固定相的制备方法，包括以下步骤：

3、s1：将单-6-乙二胺基-β-环糊精、二氯苯异氰酸酯和n,n-二甲基甲酰胺混匀，搅拌反应6 h-8 h，过滤，然后将滤液加入至丙酮中，待析出沉淀后过滤，沉淀采用丙酮进行洗涤，抽滤，真空干燥，得到二氯苯双脲基-β-环糊精；

4、s2：将二氯苯双脲基-β-环糊精和3-异氰酸基丙基三乙氧基硅烷溶于n,n-二甲基甲酰胺中，然后在氮气氛围和80℃-90℃的条件下搅拌反应3 h-5 h，得到反应混合物；

5、s3：将硅胶加入到反应混合物中，然后升温至110 ℃-120 ℃，搅拌反应20 h-24h，反应结束后冷却至室温，过滤，得到固体依次采用n,n-二甲基甲酰胺、甲醇、乙腈和丙酮进行洗涤至洗液清亮为止，然后干燥，最终得到二氯苯双脲基-β-环糊精固定相产品。

6、本发明提供了一种双脲基-β-环糊精固定相的制备方法，通过单衍生化的乙二胺基-β-环糊精与活泼的芳基异氰酸酯之间的反应，可以生成稳定的双脲基，且产率高；其中，脲基具有耐酸、耐碱和耐有机溶剂的特点，不易水解，从而能显著地提高柱子的稳定性和延长柱寿命。同时，双脲基作为一种有机配位基团，它既是氢键给体又是氢键受体，具有丰富的作用位点，这两个双脲基间具有协同作用，不仅仅依靠腔体的包结作用，对于那些不能被环糊精腔体包结的物质也能够实现很好的分离，甚至可以同时分离含有两个手性中心手性三唑类农药对映体，是一种性质稳定，可以在强酸性条件使用的、高选择性的环糊精类手性色谱分离材料，在手性药物分离分析领域具有广阔的应用前景。

7、上述制备方法中利用活泼二氯苯异氰酸酯与环糊精端口上的胺基之间的定向反应，在室温下较短时间内高产率地合成了二氯苯双脲基-β-环糊精，然后通过与3-异氰酸基丙基三乙氧基硅烷偶联剂反应，制备得到含环糊精的硅氧烷中间体，最后在较高的温度下将其键合到硅胶表面，制备得到一种稳定的单衍生化环糊精固定相（简称二氯苯双脲基-β-环糊精固定相）。在合成方法上较现有技术更为简便，反应产物结构确定，且产率较高。

8、本发明通过质谱、核磁、红外、元素分析等对固定相和配体的化学结构进行表征，证明二氯苯双脲基-β-环糊精配体被成功合成，并被牢固地键合到硅胶基质表面。经过实验验证，本发明得到的新固定相具有较强的手性分离能力，在hplc反相模式下对一系列黄烷酮类手性天然药用化学成分和多个常用的三唑类农药等表现出良好的分离性能，特别是它拥有拆分含两个手性中心三唑，如三唑醇、叶菌唑、联苯三唑醇等；在高酸度、高温这类极端色谱条件下也具有较强的手性拆分能力。

9、本发明所用到的硅胶基质为球形硅胶，平均粒径为5 μm，孔径约为10 nm，平均比表面积为300 m2/g，其较大的比表面积有利于键合量的提高，规则的孔结构也可加快溶质传质。

10、作为进一步优选的实施方式，上述步骤s1中单-6-乙二胺基-β-环糊精、二氯苯异氰酸酯和n,n-二甲基甲酰胺的用量比为5 g-6 g：1.8 g-2.2 g：45 ml。更优选地，步骤s1中单-6-乙二胺基-β-环糊精、二氯苯异氰酸酯和n,n-二甲基甲酰胺的用量比为5.5 g：2.0 g：45 ml。

11、作为进一步优选的实施方式，上述步骤s2中二氯苯双脲基-β-环糊精、3-异氰酸基丙基三乙氧基硅烷和n,n-二甲基甲酰胺的用量比为1.2 g-1.9 g：0.2 ml-0.3 ml：80 ml。更优选地，步骤s2中二氯苯双脲基-β-环糊精、3-异氰酸基丙基三乙氧基硅烷和n,n-二甲基甲酰胺的用量比为1.6 g：0.26 ml：80 ml。

12、作为进一步优选的实施方式，上述步骤s3中二氯苯双脲基-β-环糊精和硅胶的比例1.2 g-1.9 g：4.0 g。更优选地，步骤s3中二氯苯双脲基-β-环糊精和硅胶的比例1.6 g：4.0 g。

13、本发明的第二方面，还提供了一种由上述制备方法制备得到的二氯苯双脲基-β-环糊精固定相。

14、本发明的第三方面，还提供了上述二氯苯双脲基-β-环糊精固定相在对手性对映体分离领域中的应用。其中，手性对映体包括手性天然产物或手性农药，手性天然产物为黄烷酮类手性化合物，手性农药为含两个手性中心的三唑类农药。

15、本发明的有益效果为：

16、（1）本发明的固定相制备方法具有简便、产率高、重现性好等优点。

17、（2）本发明所制备的固定相是一类多模式固定相，同时适用于高效液相色谱的正相、反相和极性有机分离模式；同时，二氯苯双脲基-β-环糊精固定相分离选择性好，色谱性质稳定，不易水解，在高酸性和较高温条件下仍有手性分离能力，具有较高的实际应用性价值。

18、（3）本发明所制备的二氯苯双脲基-β-环糊精固定相具有广泛的分离对象，能同时拆分含一个手性中心和含二个手性中心的化合物，在液相色谱中能高效快速地拆分部分黄烷酮类天然产物及一些含两个手性中心的三唑类农药。