采用分子表面印迹技术构建手性空穴实现对天冬氨酸对映体的识别拆分

在溶液聚合体系中,采用"接出"法("graft from"method)将功能单体4-乙烯基吡啶(4VP)接枝聚合于微米级硅胶表面,制得了功能接枝微粒P4VP/SiO2,采用本课题组建立的新型分子表面印迹技术,以天冬氨酸(Asp)的一种对映体L-Asp为模板分子,二溴己烷为交联剂,对接枝在硅胶表面的大分子P4VP实施了分子印迹,制备了L-Asp分子表面印迹材料MIP-P4VP/SiO2.以天冬氨酸另一种对映体D-Asp为对比物,采用静态与动态两种方法深入研究了MIP-P4VP/SiO2对L-Asp分子的识别性能,重点探索了采用MIP-P4VP/SiO2对天冬氨酸两种对映体进行拆分的可行性.实验结果表明,印迹材料MIP-P4VP/SiO2对模板分子L-Asp具有良好的识别选择性与结合亲和性,相对于D-Asp,识别选择性系数为3.85,对天冬氨酸的外消旋体具有良好的拆分性能.印迹材料MIP-P4VP/SiO2也具有良好的解吸性能,以稀NaOH水溶液作为洗脱液,12个床体积内解吸率即可达到98.52%.     

新型表面分子印迹法制备苦参碱印迹材料及其分子识别特性

通过γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷的媒介, 将功能大分子聚甲基丙烯酸(PMAA)偶合接枝到硅胶微粒表面, 形成了接枝微粒PMAA/SiO₂, 采用本课题组建立的新型分子表面印迹技术, 以生物碱苦参碱(来源于苦豆子)为模板分子, 乙二醇二缩水甘油醚(EGDE)为交联剂, 对接枝在硅胶表面的PMAA大分子链进行了分子印迹, 制备了苦参碱表面分子印迹材料MIP-PMAA/SiO₂. 以另一种生物碱金雀花碱(亦来源于苦豆子)为对比物, 采用静态与动态两种方法研究了MIP-PMAA/SiO₂对苦参碱的结合性能与分子识别特性. 实验结果表明, 印迹材料MIP-PMAA/SiO₂对苦参碱具有特异的识别选择性与优良的结合亲和性, 相对于金雀花碱(与苦参碱共存于苦豆子植物中, 且结构彼此相似), 识别选择性系数为8.14. 此外, 印迹材料MIP-PMAA/SiO₂也具有良好的解吸性能, 以含氯化钠的乙酸水溶液作为洗脱液, 17个床体积内解吸率达到99.77%.     

采用新型离子表面印迹材料在皮米尺度上对相邻稀土离子进行识别分离的研究

将丙烯腈接枝聚合于硅胶微粒表面, 然后将接枝的聚丙烯腈转化为聚偕胺肟(PAO), 制得了功能接枝微粒PAO/SiO₂. 采用本课题组建立的新型分子表面印迹技术, 以稀土钆离子为模板离子, 戊二醛为交联剂, 对接枝在硅胶表面的PAO大分子链进行了离子印迹(IIP), 制备了钆离子表面印迹材料IIP-PAO/SiO₂. 以与钆元素相邻的稀土元素铕及钐的离子为对比物, 采用静态与动态两种方法, 考察研究了表面印迹材料IIP-PAO/SiO₂对钆离子的结合性能与离子识别特性. 研究结果表明, 离子表面印迹材料IIP-PAO/SiO₂对钆离子具有特异的识别选择性与优良的结合亲和性. 相对于离子半径与其仅差1～3 pm的相邻稀土离子铕离子及钐离子, IIP-PAO/SiO₂对钆离子的识别选择性系数分别为7.49与7.93. 此外, 印迹材料IIP-PAO/SiO₂还具有良好的洗脱性能, 以稀盐酸溶液作为洗脱液, 29个床体积内解吸率可达99.54%.     

具有高离子识别能力的镉离子表面印迹材料的制备及其离子识别机理的研究

采用氨基-过硫酸盐氧化还原引发体系, 先实现了甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)在微米级硅胶微粒表面的引发接枝聚合, 制得高接枝度的接枝微粒PHEMA/SiO₂. 然后使接枝大分子PHEMA的侧羟基与5-氯-8-羟基喹啉(CHQ)发生亲核取代反应, 将8-羟基喹啉(HQ)基团键合在接枝大分子侧链, 使接枝大分子PHEMA实现8-羟基喹啉功能化转变, 制得表面含有高密度HQ基团的功能接枝微粒HQ-PHEMA/SiO₂, 考察研究了功能微粒HQ-PHEMA/SiO₂对Cd²⁺离子的强螯合吸附作用. 在此基础上, 采用本课题组建立的新的分子表面印迹技术, 以Cd²⁺离子为模板离子, 二氯乙醚为交联剂, 对接枝在硅胶表面的功能大分子链HQ-PHEMA进行了离子印迹, 制备了Cd²⁺离子表面印迹材料IIP-HQP/SiO₂, 深入考察研究了其离子识别与结合特性. 实验结果表明, 该离子表面印迹材料对Cd²⁺离子具有特异的识别选择性与优良的结合亲和性, 相对于Cu²⁺和Pb²⁺两种对比离子, 印迹材料IIP-HQP/SiO₂对Cd²⁺离子的识别选择性系数分别高达25.52和22.91, 显示出超高的离子识别能力.     

基于离子交换和表面引发接枝聚合制备阴离子表面印迹材料及其识别特性研究

建立了一种新的离子表面印迹(IIP)方法. 使用偶联剂γ-氨丙基三甲氧基硅烷(AMPS)对微米级硅胶微粒进行表面改性, 制得表面含有氨基的改性硅胶AMPS-SiO₂. 凭借离子交换作用, 阳离子单体甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)结合在模板离子磷酸根周围; 改性硅胶AMPS-SiO₂表面的氨基与溶液中的过硫酸盐构成氧化还原引发体系, 使DMC及交联剂N,N'-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)在硅胶微粒表面发生接枝交联聚合, 从而实现了磷酸根离子的表面印迹, 制得了阴离子表面印迹材料IIP-PDMC/SiO₂. 采用静态与动态两种方法, 考察研究了IIP-PDMC/SiO₂对PO₄^3-离子的识别特性与结合性能. 研究结果表明, 离子表面印迹材料IIP-PDMC/SiO₂对PO₄^3-离子具有特异的识别选择性与优良的结合亲和性, 相对于对比离子高锰酸根离子, IIP-PDMC/SiO₂对PO₄^3-离子的识别选择性系数为9.58.     

表面引发接枝聚合法制备抗蚜威分子表面印迹材料及其分子识别与结合特性研究

基于表面引发接枝聚合,设计与建立了一种新的分子表面印迹(MIP)方法.先使用偶联剂γ-氨丙基三甲氧基硅烷(AMPS)对微米级硅胶微粒进行表面改性,制得改性硅胶AMPS-SiO2;在酸性水溶液体系中,凭借强静电相互作用,阴离子单体对苯乙烯磺酸钠(PSSS)被结合在模板分子抗蚜威周围;改性硅胶AMPS-SiO2表面的氨基与溶液中的过硫酸盐构成氧化还原引发体系,在硅胶微粒表面产生自由基,引发结合在模板分子周围的SSS及交联剂甲基双丙烯酰胺(MBA)在硅胶微粒表面发生接枝交联聚合,从而实现了抗蚜威分子的表面印迹,制得了抗蚜威分子表面印迹材料MIP-PSSS/SiO2.以残杀威为对比物,采用静态与动态两种方法,考察研究了分子表面印迹材料MIP-PSSS/SiO2对抗蚜威的分子识别特性与结合性能.研究结果表明,印迹材料MIP-PSSS/SiO2对抗蚜威分子具有特异的识别选择性与优良的结合亲和性,相对于残杀威分子,MIP-PSSS/SiO2对抗蚜威分子的识别选择性系数为9.373,显示出高的分子识别选择性.     

咖啡因替代物(茶碱)分子表面印迹材料的制备及其分子识别特性研究

采用巯基-过氧化苯甲酰(BPO)氧化还原引发体系,先实现了甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)在微米级硅胶微粒表面的引发接枝聚合,制得接枝微粒PGMA/SiO2.使接枝大分子PGMA的环氧基团与5-氨基水杨酸(ASA)发生开环反应,将水杨酸基团键合在接枝大分子侧链,制得功能接枝微粒SA-PGMA/SiO2,并对其化学结构与表面电性能进行了表征.考察研究了功能微粒SA-PGMA/SiO2与咖啡因替代物茶碱分子之间的相互作用力.研究表明,微粒SA-PGMA/SiO2与茶碱分子之间存在有强的次价键力(静电和氢键相互作用).在此基础上,采用本课题组建立的新型分子表面印迹技术,以咖啡因替代物茶碱为模板分子,乙二醇二缩水甘油醚(EGDE)为交联剂,对接枝在硅胶表面的功能大分子链SA-PGMA进行了交联印迹,制备了茶碱分子表面印迹材料MIP-SAP/SiO2,深入考察研究了其分子识别特性.实验结果表明,相对于两种对照物甘油茶碱和苦参碱,印迹材料MIP-SAP/SiO2对茶碱分子具有特异的识别选择性与优良的结合亲和性,相对于甘油茶碱,印迹材料对茶碱的识别选择性系数为7.72.     

胆红素分子表面印迹材料MIP-PMAA/SiO2的制备及识别特性

通过γ-（甲基丙烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷的媒介作用,在硅胶微粒表面偶合接枝聚甲基丙烯酸（PMAA）,制备了PMAA/SiO2接枝微粒。采用新型分子表面印迹技术,以乙二醇二缩水甘油醚（EGDE）为交联剂,制备了以胆红素为模板分子的表面印迹材料MIP-PMAA/SiO2。分别通过静态和动态吸附实验考查了该印迹材料对胆红素的识别特性。结果表明：该印迹材料对胆红素兼具优良的结合亲和性和特异的识别选择性,同时,具有优良的脱附性能,脱附率可达99.5%。     

生物碱分子表面印迹聚合物材料的设计与制备及其分子识别特性

采用巯基/偶氮二异丁腈(AIBN)表面引发体系,实现了甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)在微米级硅胶微粒表面的引发接枝聚合,制得接枝微粒PGMA/SiO2;然后使接枝大分子PGMA的环氧基团与间二氨基苯磺酸钠(SAS)分子中的对位氨基发生开环反应,将苯磺酸钠基团键合在接枝大分子侧链,制得苯磺酸盐功能化的接枝微粒SAS-PGMA/SiO2。 在对功能微粒SAS-PGMA/SiO2与苦参碱分子间的相互作用进行考察研究的基础上,以戊二醛为交联剂,实施了苦参碱分子的表面印迹,制备了苦参碱分子表面印迹材料MIP-SASP/SiO2。 实验结果表明,在近中性溶液中,功能接枝微粒SAS-PGMA/SiO2与苦参碱分子间存在静电相互作用,以此为基础所设计与制备的表面印迹材料MIP-SASP/SiO2对苦参碱分子具有特异的识别选择性与优良的结合亲和性。 相对于对照物金雀化碱而言,该印迹材料对苦参碱的识别选择性系数为10.7。     

采用新型分子表面印迹技术构建手性空穴实现对手性药物对映体的分子识别与高效拆分

通过偶联剂γ-氨丙基三甲氧基硅烷（AMPS）的媒介,通过表面引发接枝,将功能单体甲基丙烯酸（MAA）接枝聚合在微米级硅胶微粒表面,制得功能接枝微粒PMAA/SiO2;采用本课题组建立的新型分子表面印迹技术,以四咪唑（TM）为模型手性药物,用其左旋对映体L-TM为模板分子,乙二醇二缩水甘油醚（EGDE）为交联剂,对接枝在...     

16种手性化合物在不同自制手性固定相上的拆分比较

采用高效液相色谱法,在自制的纤维素-三(3,5-二甲基苯基氨基甲酸酯)(ATEO-OD)、纤维素-三(4-甲基苯基氨基甲酸酯)(ATEO-OG)和纤维素-三(4-甲基苯基甲酸酯)(ATEO-OJ)3种手性柱上对16种不同结构的手性化合物进行了拆分和比较.试验结果表明:16个手性样品在这3种手性固定相上分别获得了不同程度的拆分,A TEO-OD对所分析样品具有更好的手性识别能力,ATEO-OG和ATEO-OJ的手性识别能力相当.     

The Practical Asymmetric Syntheses of Key Chiral Intermediates of Chiral Drug from Four-Carbon Chiral Pool

(S)-or (R)-2-Amino-4-phenylbutyric acid and (S)-or (R)-2-hydroxy-4-phenylbutyric acid and their ethyl esters are key chiral intermediates for the preparation of angiotensin converting enzyme inhibitors (ACEI) and other chiral drugs. Their practically asymmetric synthetic methods in large scale from four-carbon chiral pool, commercially available L-aspartic acid and L-malic acid, will be presented (as scheme). (S)-2-Amino-4-phenylbutyric acid and its ethyl ester hydrochloride were prepared from the easily available L-aspartic acid via activation by forming anhydride hydrochloride, Friedel-Crafts reaction with benzene, hydrogenolysis and esterification with ethanol in the presence of thionyl chloride in overall yield of 80% and 73.6% respectively with 99% ee. We first used amino acid anhydride hydrochloride as the acylating agent in Friedel-Crafts reaction without racemization. [1]     

On Chiral Space Groups and Chiral Molecules

This note explains the relationship (as well as the absence of a relationship) between chiral space groups and chiral molecules (which have absolute configurations).For a chiral molecule,which must crystallize in a chiral space group,the outcome of the absolute configuration determination must be linked to some other properties of the chiral crystal such as its optical activity for the observation to the relevant.     

手性冠醚为手性分离选择剂的胶束毛细管电泳在线富集分离吉米沙星对映体

以手性冠醚为胶束毛细管电泳手性分离选择剂,对吉米沙星对映体药物的在线富集分离进行了研究.考察了阳离子表面活性剂十二烷基三甲基溴化铵浓度、运行缓冲溶液中有机添加剂含量和进样方式对对映体的富集和分离度的影响.使用未涂层毛细管柱(37 cm×51 μm,有效柱长30 cm),45 mmol/L Bis-Tris缓冲液+10 mmol/L十二烷基三甲基溴化铵(DTAB)+1 mmol/L手性冠醚+11%乙腈为运行缓冲溶液(pH=4.0),在紫外检测波长280 nm、运行电压-10 kV、电动进样条件下,对吉米沙星对映体进行在线推扫(sweeping)富集分离,在基线分离的前提下,富集倍数可达600～700倍.吉米沙星浓度为0.3 μmol/L时,两对映体峰高的相对标准偏差<4.0%(n=7).本方法为毛细管电泳在痕量对映体药物分析等方面的应用提供了新方法.     

Preparation of Chiral 1,4-Phenylene-silicas via Chiral Low-molecular-weight Amphiphiles

Chiral organic-inorganic hybrid silicas can be prepared via the self-assemblies of chiral surfactants and gelators as templates. However, the relationship between the chirality of the hybrid silica and the structure of the surfactant/gelator has not been systemically studied. Herein, a series of chiral low-molecular-weight amphiphiles(LMWAs) derived from L-valine was synthesized. Their alkyl chains were n-butadecyl, n-hexadecyl and n-octadecyl, respectively. They can form viscous liquids in pure water, and physical gels in tetrahydrofuran, cyclohexanone, acetonitrile, acetone, chlorobenzene and nitrobenzene. Chiral 1,4-phenylene-silicas were prepared viathe self-assemblies of these LMWAs as templates. With increasing the alkyl chain length, the 1,4-phenylene-silicas changed from short mesoporous nanorods to long nanotubes. The circular dichroism spectra of the 1,4-phenylene-silicas indicated that the long nanotubes exhibit the strongest chirality.     

乙酰螺旋霉素作为手性选择剂对手性药物的毛细管电泳拆分

毛细管区带电泳添加的手性选择剂常见的有环糊精类、蛋白质以及大环抗生素等[1].作者以乙酰螺旋霉素为手性选择剂,对两种手性药物进行了拆分研究,并初步讨论了部分操作参数的影响.     

Chiral Carbon Nanorings: Synthesis,Properties and Hierarchical Self-assembly of Chiral Ternary Complexes Featuring a Narcissistic Chiral Self-Recognition for Chiral Amines

We report the synthesis and chiroptical properties of novel chiral carbon nanorings S p-/Rp-[12]PCPP containing a planar chiral [2.2]PCP unit, and demonstrate that S p-/Rp-[12]PCPP can not only host crown ether 18-Crown-6 to form ring-in-ring complexes with a binding constant 3.35×10³ M⁻¹, but also accommodate the complexes of 18-Crown-6 and S/R-protonated amines to form homochiral S @Sp -/ R @Rp - and heterochiral S @Rp -/ R @Sp - ternary complexes, displaying significantly larger binding constants of up to 3.31×10⁵ M⁻¹ depending on the chiral guests. Importantly, homochiral S @Sp -/ R @Rp - ternary complexes exhibit an enhanced CD signal, while the heterochiral S @Rp -/ R @Sp - ones have a constant CD signal compared with the chiral carbon nanorings, respectively, which suggests that homochiral S @Sp -/ R @Rp - ternary complexes display a highly narcissistic chiral self-recognition for S/R-protonated chiral amines, respectively. Finally, the chiral ternary complexes can be further applied to determine the ee values of chiral guests. The findings highlight a new application of carbon nanorings in supramolecular sensors, beyond the common recognition of π-conjugated molecules.     

手性化合物

手性问题与我们的生活密切相关，它涉及到生命、动植物、药物、食品、香料、农药等诸多领域，本文介绍了手性化合物的一些性质、手性药物、手性化合物的拆分、尤其是手性化合物的现代色谱分离方法。