1羟丙基 环糊精毛细管电泳法测定 1,2作者：赵燕，杨兴斌，姜茹，孙晓莉，柳文敏，张生勇【关键词】 羟丙基Enantiomeric excess analysis of 1,2diphenyl1,2ethanediol by capillary electrophoresis using HPCD as chiral selectors【Abstract】 AIM: To develop a new method to determine enantiomeric excesses (e.e.%) of 1,2diphenyl1,2ethanediol by capillary electrophoresis (CE). METHODS: The effects of the concentration of buffer and hydropropylcyclodextrin ( HPCD), pH, running voltage and capillary temperature on the enantioseparation of 1,2diphenyl1,2ethanediol were investigated by CE. Enantiomeric excesses of 4 samples synthesized by asymmetric dihydroxylation were investigated and the results determined by CE method were then evaluated by comparison with those by HPLC. RESULTS: Under the optimized conditions of 200 mmol/L boric acid buffer of pH 9.8 containing 15 mmol/L HPCD, at capillary temperature 20 and separation voltage 15 kV, 1,2diphenyl1,2ethanediol was completely separated with resolution as high as 3.35. Synchronously, the e.e.% of the 4 batches of samples determined by CE was consistent with that by HPLC. CONCLUSION: This method is simple, precise and can be applied to the chiral separation of 1,2diphenyl1,2ethanediol enantiomers and determination of e.e.%.【Keywords】 electrophoresis, capillary； 1,2diphenyl1, 2ethanediol； enantiomer； chiral separation； stereoisomerism【摘要】 目的：建立毛细管电泳法(CE)测定（E）1,2 二苯乙烯不对称二羟化反应产物 1,2 二苯基乙二醇对映体过量（e.e.%）值的新方法方法：以 HPCD 为手性选择剂，采用毛细管区带电泳法研究背景电解质浓度、pH 值、环糊精浓度、分离电压、温度等参数对 1,2 二苯基乙二醇对映体分离的影响，同时对该合成样品进行光学纯度检查，并与 HPLC 测定结果作比较结果：在 200 mmol/L 硼酸缓冲液(pH=9.8)，15 mmol/L HPCD，15 kV 分离电压、柱温 20的基本优化条件下，1,2 二苯基乙2二醇对映体得到基线分离，Rs 达到 3.35同时，该合成样品分析结果表明，4 批样品的 e.e.%测定值与 HPLC 法结果相一致结论：该 CE 方法简单、准确，可用于该 1,2 二苯基乙二醇的手性拆分和 e.e.%值的测定【关键词】 电泳,毛细管；1,2 二苯基乙二醇；对映体；手性分离；立体异构体0 引言旋光性的 1,2 二苯基乙二醇（1,2diphenyl1,2ethanediol）既可用于手性药物合成的底物，也可作为手性催化剂用于多种反应1-2在金鸡钠生物碱衍生物配体存在下， （E）1,2 二苯乙烯不对称二羟化（asymmetric dihydroxylation, AD）反应是制备该手性物质最重要的方法之一1-2而进一步发展该手性物质的高效拆分技术和方法对于此 AD 反应的反应选择性评估以及产物光学纯度的鉴定具有十分重要的意义我们利用毛细管电泳（capillary electrophoresis，CE）手性拆分具有简单、高效、低消耗和符合绿色化学要求的特性3-4，选择价廉易得的羟丙基 环糊精（HPCD）为手性选择剂，通过研究背景缓冲液浓度、pH 值、环糊精浓度、操作电压及温度等因素对 1,2 二苯基乙二醇手性分离的影响，建立此对映体的最佳分离条件，并分别对以奎宁和奎尼定衍生物为锇手性配体催化合成的 4 批不对称二羟化产物对映体过量（enantiomeric excesses, e.e.%）值进行了测定，以期发展一种简单方便拆分该手性物质对映体和测定 e.e.%值的 CE 新方法.1 材料和方法1.1 材料 P/ACETM MDQ 型毛细管电泳仪系统（Beckman，USA），配有二极管阵列检测器和 Beckman System Gold 软件；空心石英毛细管柱（48.5 cm75 m i.d.，有效长度 38.5 cm，Beckman 公司）；320S pH 计（Mettler Toledo 公司）. HPCD 3(Beckman 公司)；其他试剂均为分析纯实验用水为去离子蒸馏水4 批 1,2 二苯基乙二醇样品由本实验室通过（E）1,2 二苯乙烯的不对称二羟化反应制备得到，其对映体的化学结构见图 1图 11,2 二苯基乙二醇的分子结构1.2 方法毛细管柱温度 20，工作电压 15 kV，0.5 psi 气压进样 5 s，二极管阵列检测背景电解质溶液为硼酸水溶液，适量的 HPCD 加入背景电解质作为手性选择剂，样品浓度为 0.1 g/L样品溶液和缓冲液皆 4储存，在使用前用 0.45 m微孔滤膜滤过，超声脱气处理每次运行前依次用 0.1 mol/L NaOH 溶液、MILLIQ去离子水、电泳缓冲液冲洗柱子 2 min 2 结果2.1 分离条件的优化实验中改变电泳缓冲液中 HPCD 的含量分别为5，10，15，25，50，75，100 mmol/L，测定对映体的分离度 RS(图 2)不同缓冲溶液pH 值（8.8，9.3，9.8，10.5，11.0）对分离也有影响(图 3)增加硼酸浓度，对映体的出峰时间有所延长，能有效增加分离度，但当硼酸浓度过大时，影响重现性，实验选择 200 mmol/L 硼酸浓度为优化的浓度图 2HPCD 浓度对 1,2 二苯基乙二醇对映体分离度的影响图 3 缓冲液 pH 对分离的影响2.2 样品分离结果与对映体过量值的测定 1#和 2#样品通过锇奎宁衍生物手性配合物诱导催化合成，3#和 4#样品通过锇奎尼定衍生物手性配合物诱导催化合成，是两类具有不同旋光性的样品在 200 mmol/L 硼酸缓冲液(pH=9.8)，15 mmol/L 4HPCD，15 kV，20的基本优化条件下，分别对这 4 批不同旋光性或光学纯度的样品(1#,2#,3#,4#)进行了分离(图 4)，并测定了其 e.e.%值，然后与 HPLC 分析结果作比较(表 1)图 41,2 二苯基乙二醇消旋体对照品与 4 批样品的电泳图3 讨论在手性分离过程中，手性选择剂的浓度高低与手性识别强弱有关，对对映体的手性分离有一定的影响由图 2 可知，随着 HPCD 浓度的增加，分离度先急剧提高，而后缓慢下降，其中 15 mmol/L 时分离度最好这与 Wren 等6认为在手性分离中总存在一个最佳的手性选择剂浓度的研究结果相一致且 HPCD 对 1,2 二苯基乙二醇有很好的分离能力，浓度在 1575 mmol/L 之间都可使该对映体有良好的分离度.表 11,2 二苯基乙二醇 e.e.%的 CE 测定结果(略)缓冲溶液 pH 值对分离度和迁移时间都有很大的影响由图 3 可知随着 pH 值的增加，分离度先逐渐增加，在 pH 为 10.5 以后则开始降低，在 pH 为 10.5 时分离度可达到最大 4.25其中，在 pH 9.3 至 11.0 的范围内，都可使该对映体有良好的分离但在 pH 10.5 以后迁移时间超过 10 min，而在 pH 9.8 时分析时间不到 10 min，也可达到 3.35 的理想分离度综合考虑迁移时间与分离度，本实验对样品的测定选择 pH 9.8 为分离酸度根据色谱基本理论7，当分离度大于 1.5 时，两化合物的分离程度可达 99.7%，其未分离部分小于 1%，可以认为两个化合物达到基线分离本实验在 200 mmol/L 硼酸缓冲液(pH=9.8)，15 mmol/L HPCD，15 kV，20的优化条件下，1,2 二苯基乙二醇对映体的分离度 RS 为 3.35，明显大于51.5，达到基线分离可见，1,2 二苯基乙二醇对映体分离良好，可用来测定该对映体的 e.e.%值本实验采用 HPCD CE 方法，对 4 批不同光学活性或纯度的 1,2 二苯基乙二醇合成样品(1#，2#，3#，4#)进行了分离分析，并分别与 HPLC 所测 e.e.%值比较，结果表明，本 CE 方法测定的对映体过量（e.e.%）值与传统的 HPLC 法测定结果相一致目前用于 AD 反应产物分析的方法以 HPLC 法为主，其它还有核磁共振法、比旋光度法等1-2核磁共振法需要昂贵的手性位移试剂；比旋光度分析法误差较大；HPLC 法则不仅需要昂贵的手性柱，还需要使用大量的有机溶剂，手性柱通用性差，大量有机溶剂的使用也不符合绿色化学的要求8而本 CE 方法测定的 1,2 二苯基乙二醇对映体 e.e.%与传统的 HPLC 法测定结果相一致，但比 HPLC 法简单、经济，更符合绿色化学的要求可见，该 CE 方法具有简单、准确，可用于 1,2 二苯基乙二醇对映体的手性拆分和 e.e.%值的测定【参考文献】1 张生勇, 郭建权. 不对称催化反应M. 北京:科学出版社, 2002：120-128.2 Kolb HC, Van Nieuwenhze MS, Sharpless KB. Catalytic Asymmetric dihydroxylation J. Chem Rev, 1994， 94(8): 2483-2547.3 许克新, 王云川. 双向电泳及质谱分析与蛋白组研究J. 第四军医大学学报, 2002， 23(22): 2017-2022.4 赵燕, 李晓晔, 许自超. 毛细管电泳在手性药物分离分析中的应用J. 第四军医大学学报, 2001， 21: 36-38.5 Jiang R, Kuang YQ, Sun XL, et al. An improved catalytic system for recycling OsO4 and chiral ligands in the asymmetric dihydroxylation of olefinsJ. Tetrahedron: Asymmetry, 2004， 15: 743-746. 6 Wren SAC, Rowe RC J. Theoretical aspects of chiral separation in capil