一種分子烙印聚合物手性分離固定相的製備方法
2023-09-19 02:59:45
專利名稱：一種分子烙印聚合物手性分離固定相的製備方法
技術領域：
本發明涉及分子烙印技術，特別提供了一種分子烙印聚合物手性分離固定相的製備方法。
根據「鎖匙」作用原理而發展起來的分子烙印技術，是一種可以製備對特定化合物(即烙印分子或模板分子)具有預定分子識別能力的高分子材料的新穎方法。合成分子烙印聚合物的操作過程大致為(1)功能單體和烙印分子首先通過分子間相互作用(如共價作用力/非共價作用力/金屬配體交換等)形成可逆的化合物或複合物；(2)在交聯劑的作用下，交聯聚合成高度交聯的具有三維網絡結構的高分子聚合物，從而將該化合物或複合物固定在高分子聚合物之中；(3)用適當的方法使烙印分子從高分子聚合物中釋放出來，形成對烙印分子具有「預定」分子識別能力的「記憶」空穴。由於德國的G.Wulff(G.Wulff，Angew.Chem.Int.Ed.Engl.1995，341812)和瑞典的K.Mosbach(K.Mosbach and O.Ramstrom，Biotechnology 1996，Vol.14)分別在共價型分子烙印和非共價型分子烙印方面突出的貢獻，分子烙印技術得到了迅速發展，在手性分離、模擬抗體、模擬生物傳感器、催化及有機合成等方面有著廣闊的應用前景。在色譜分析中，分子烙印聚合物除了可以用作手性分析中的手性固定相之外，由於分子烙印聚合物特有的預定選擇性，它也可以用於手性化合物的製備性分離中。
目前合成的以胺基酸及其衍生物為模板分子的液相色譜分子烙印手性固定相，一般採用甲基丙烯酸或三氟甲基丙烯酸等酸性功能單體或者丙烯醯胺和2-乙烯基吡啶等鹼性功能單體；交聯劑則採用乙二醇二甲基丙烯酸酯。但採用上述功能單體-交聯劑體系製備的胺基酸及其衍生物分子烙印高分子材料對烙印分子的分子識別能力一般都很小，只適合於色譜分析的需要，很難用於手性化合物的製備。
本發明的目的在於提供一種分子烙印聚合物手性分離固定相的製備方法，其通過提出新穎的功能單體-交聯劑烙印體系，致使所製備的分子烙印高分子材料可以有效地提高對胺基酸及其衍生物的分子識別能力，從而完成胺基酸及其衍生物的製備。
本發明提供了一種分子烙印聚合物手性分離固定相的製備方法，由功能單體與烙印分子形成的締合物在交聯劑作用下聚合而成，其特徵在於採用兩種複合功能單體，選自丙烯醯胺+2-乙烯基吡啶，丙烯醯胺+3-乙烯基吡啶，丙烯醯胺+4-乙烯基吡啶，甲基丙烯醯胺+2-乙烯基吡啶，甲基丙烯醯胺+3-乙烯基吡啶，甲基丙烯醯胺+4-乙烯基吡啶之一種；使用雙功能基或三功能基交聯劑，選自二乙烯基苯(DVB)，乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)，三甲氧基丙烷三甲基丙烯酸酯(TRIM)，季戊四醇三丙烯酸酯(PETRA)之一種；丙烯醯胺與乙烯基吡啶的摩爾比為1∶1～3；功能單體與交聯劑的摩爾比為1∶5～20。
本發明針對胺基酸及其衍生物，通過同時使用幾種功能單體的複合功能單體體系，並採用帶有三個以上乙烯基的多元交聯劑製備胺基酸及其衍生物的分子烙印高分子材料，大大提高了製得的分子烙印高分子材料的分子識別能力，所合成的分子烙印聚合物材料可以用於胺基酸的製備。
下面通過實例對本發明進行具體闡述，但並不局限於此。
附
圖1.N-Cbz-DL-Trp在N-Cbz-L-Trp為模板分子的分子烙印聚合物手性固定相的手性分離情況。流動相乙腈/乙酸 99.0/1.0，(v/v)；檢測波長280nm；流速0.5mL/min.峰1.N-Cbz-D-Trp，峰2.N-Cbz-L-Trp附圖2.N-Cbz-DL-Phe在N-Cbz-L-Phe為模板分子的分子烙印聚合物手性固定相的手性分離情況。流動相乙腈/乙酸 99.5/0.5，(v/v)；檢測波長258nm；流速0.5mL/min.峰1.N-Cbz-D-Phe，峰2.N-Cbz-L-Phe附圖3.N-Cbz-DL-Tyr在N-Cbz-L-Tyr為模板分子的分子烙印聚合物手性固定相的手性分離情況。流動相乙腈/乙酸 99.5/0.5，(v/v)；檢測波長276nm；流速0.5mL/min.峰1.N-Cbz-D-Tyr，峰2.N-Cbz-L-Tyr本發明實施例中所用原料如下單體丙烯醯胺(AM)，上海藥品採購供應站2-乙烯基吡啶(2-VP)，Fluka，瑞士交聯劑乙二醇二甲基丙烯酸酯(EDMA)，上海珊瑚化工廠三甲氧基丙烷三甲基丙烯酸酯(TRIM)，上海珊瑚化工廠引發劑偶氮二異丁腈(AIBN)，北京化工廠模板分子及其對映體苯甲氧羰基-L-色氨酸(N-Cbz-L-Trp)，Sigma，美國苯甲氧羰基-D-色氨酸(N-Cbz-D-Trp)，Sigma，美國苯甲氧羰基-L-酪氨酸(N-Cbz-L-Tyr)，Sigma，美國苯甲氧羰基-D-酪氨酸(N-Cbz-D-Tyr)，Sigma，美國苯甲氧羰基-L-苯丙氨酸(N-Cbz-L-Phe)，Sigma，美國苯甲氧羰基-D-苯丙氨酸(N-Cbz-D-Phe)，Sigma，美國實施例1以N-Cbz-L-Trp為模板分子的分子烙印聚合物的製備與評價1.1分子烙印聚合物(MIP)的製備將模板分子N-Cbz-L-Trp、2-VP、AM、EGDMA以一定的摩爾比例(1∶2∶2∶20，見表1)溶解於適量的乙腈中，加入單體重量1％的引發劑AIBN，經超聲溶解，充氮脫氣後密封，在0℃下用紫外線照射反應48小時，得到堅硬的固體產物。經甲醇抽提，除去模板分子後，固體物粉碎過篩並反覆沉降以除去細末，得到的無定形顆粒，粒徑小於30μm，用於高效液相色譜法評價。
1.2高效液相色譜法評價MIP
固定相以乙腈/水(v/v，50/50)為勻漿液和頂替液裝入200×4.0mm或250×4.0mm色譜柱中，裝柱壓力為20MPa.進樣體積為10μl，內含樣品20μg。丙酮測死時間。
1.3新型分子烙印聚合物的手性分離效果以N-Cbz-L-Trp為模板分子的分子烙印聚合物為手性固定相，對模板分子對映體N-Cbz-DL-Trp進行手性分離的結果見表1。
實施例2以N-Cbz-L-Phe為烙印分子的分子烙印聚合物的製備與評價2.1採用例1.1的方法製備分子烙印聚合物。
2.2採用例1.2的方法評價分子烙印聚合物。
2.3評價結果見表1。
實施例3以N-Cbz-L-Tyr為烙印分子的分子烙印聚合物的製備與評價3.1採用例1.1的方法製備分子烙印聚合物。
3.2採用例1.2的方法評價分子烙印聚合物。
3.3評價結果見表1。
實施例4新型分子烙印聚合物在手性分離中的應用所製備的分子烙印聚合物手性固定相以乙腈/水(v/v，50/50)為勻漿液和頂替液裝入200×4.0mm或250×4.0mm色譜柱中，裝柱壓力為20MPa.進樣體積為10μl，內含樣品20μg。丙酮測死時間。實際分析譜圖見圖1、圖2和圖3。
實施例5三元交聯劑分子烙印聚合物的製備將模板分子N-Cbz-L-Trp、2-VP、AM、TRIM以一定的摩爾比例(如1∶2∶2∶5)混合，溶解於適量的乙腈中，加入單體重量1％的引發劑AIBN，經超聲溶解，充氮脫氣後密封，在0℃下用紫外線照射反應48小時，得到堅硬的固體產物。經乾燥後，將固體物粉碎過篩，並反覆沉降以除去細末，用甲醇/乙酸抽提，除去模板分子後得到的無定形顆粒，粒徑小於30μm，用於高效液相色譜法評價。
實施例6以甲基丙烯醯胺和3-乙烯基吡啶為功能單體的分子烙印聚合物的製備將模板分子N-Cbz-L-Tyr、3-VP、甲基丙烯醯胺、EGDMA按2∶3∶4∶40(摩爾比)溶解於適量的氯仿中，加入單體總重量1％的引發劑AIBN，經超聲溶解，充氮脫氣後密封，在0-4℃下用紫外線照射反應24-48小時，得到堅硬的白色固體產物。經甲醇/乙酸(1∶1，v/v)抽提，除去模板分子後，固體物粉碎、過篩並反覆沉降以除去細末，得到的無定形顆粒，粒徑小於30μm，適用於高效液相色譜法分離N-Cbz-L-Tyr及結構相近的對映體。
表1在2-VP＋AM複合功能單體分子烙印聚合物上的手性分離
注柱長200×4.0mm；樣品N-Cbz-DL-Trp，N-Cbz-DL-Phe，N-Cbz-DL-Tyr；樣品量各20μg；流動相乙腈/乙酸，99.0/1.0(v/v)；檢測波長N-Cbz-DL-Trp 280nm，N-Cbz-DL-Phe 258nm，N-Cbz-DL-Tyr 276nm；流速0.5mL/min。
權利要求
1.一種分子烙印聚合物手性分離固定相的製備方法，由功能單體與烙印分子形成的締合物在交聯劑作用下聚合而成，其特徵在於採用兩種複合功能單體，選自丙烯醯胺+2-乙烯基吡啶，丙烯醯胺+3-乙烯基吡啶，丙烯醯胺+4-乙烯基吡啶，甲基丙烯醯胺+2-乙烯基吡啶，甲基丙烯醯胺+3-乙烯基吡啶，甲基丙烯醯胺+4-乙烯基吡啶之一種；使用兩個以上乙烯基的多元交聯劑，選自二乙烯基苯，乙二醇二甲基丙烯酸酯，三甲氧基丙烷三甲基丙烯酸酯，季戊四醇三丙烯酸酯之一種；丙烯醯胺與乙烯基吡啶的摩爾比為1∶1～3；功能單體與交聯劑的摩爾比為1∶5～20。
2.按權利要求1所述分子烙印聚合物手性分離固定相的製備方法，其特徵在於為交聯劑三甲氧基丙烷三甲基丙烯酸酯，季戊四醇三丙烯酸酯。
全文摘要
一種分子烙印聚合物手性分離固定相的製備方法,採用兩種複合功能單體,選自丙烯醯胺+2－乙烯基吡啶,丙烯醯胺+3－乙烯基吡啶,丙烯醯胺+4－乙烯基吡啶,甲基丙烯醯胺+2－乙烯基吡啶,甲基丙烯醯胺+3－乙烯基吡啶,甲基丙烯醯胺+4－乙烯基吡啶之一種;使用兩個以上乙烯基的多元交聯劑,選自二乙烯基苯,乙二醇二甲基丙烯酸酯,三甲氧基丙烷三甲基丙烯酸酯,季戊四醇三丙烯酸酯之一種;丙烯醯胺與乙烯基吡啶的摩爾比為1∶1～3;功能單體與交聯劑的摩爾比為1∶5～20。本發明通過提出新穎的功能單體－交聯劑烙印體系,致使所製備的分子烙印高分子材料可以有效地提高對胺基酸及其衍生物的分子識別能力,從而完成胺基酸及其衍生物的製備。
文檔編號C08F220/06GK1340552SQ00122948
公開日2002年3月20日 申請日期2000年8月30日 優先權日2000年8月30日
發明者劉學良, 王進防, 王俊德, 商振華, 於億年 申請人:中國科學院大連化學物理研究所