D酒石酸纳米薄层色谱分离手性药物萘草胺的研究

1、2014年度本科生毕业论文（设计）D-酒石酸纳米薄层色谱分离手性药物萘草胺的研究院 系： 理学院 化学系 专 业： 化学专业 年 级： 2010级 学生姓名： 崇辉 学 号： 201002050448 导师及职称： 龙云惠 (讲师) 2014年4月2014Annual Graduation Thesis (Project) of the College Undergraduate Study on the separation chiral drugs of naptalam D-tartari cacid nano thin layer chromatographyDepartment: C

2、hemistry Department,School of ScienceMajor: ChemistryGrade:2010Students Name: Chong hui Student No.:201002050448Tutor: Long Yunhui Finished by April， 2014毕业论文（设计）原创性声明本人所呈交的毕业论文（设计）是我在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除文中已经注明引用的内容外，本论文（设计）不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。对本论文（设计）的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明并表示谢意。 作者签名：

3、 日期： 毕业论文（设计）授权使用说明本论文（设计）作者完全了解红河学院有关保留、使用毕业论文（设计）的规定，学校有权保留论文（设计）并向相关部门送交论文（设计）的电子版和纸质版。有权将论文（设计）用于非赢利目的的少量复制并允许论文（设计）进入学校图书馆被查阅。学校可以公布论文（设计）的全部或部分内容。保密的论文（设计）在解密后适用本规定。   作者签名： 指导教师签名：日期： 日期： 崇辉 毕业论文（设计）答辩委员会(答辩小组)成员名单姓名职称单位备注周波讲师红河学院理学院主席（组长）刘卫教授红河学院理学院组员黄笃树教授红河学院理学院组员龙云惠讲师红河学院理学院组员石玲助教红河学院

4、理学院组员 红河学院本科毕业论文 (设计)摘 要本文综述了薄层色谱拆分手性药物的研究现状。以D-酒石酸为手性载体，在薄层板上分离手性药物，以紫外检测仪进行检测，计算出比移值Rf，通过比移值的比较，研究不同展开剂配比、不同的固定相对手性药物萘草胺分离效果的影响。结果表明:在D-酒石酸硅胶薄层板上分离手性药物萘草胺，较好的展开剂体系为环己烷乙酸乙酯=31，两种对映体的比移值分别为0.386和0.699，相对比移值为1.81。关键词：D-酒石酸；手性药物；薄层色谱；萘草胺ABSTRACTThis thesis summarizes the research status that Thin-laye

5、r Chromatography separates chiral drugs. As D-tartari acid to chiral carrier, the experiment is trying to separating chiral drug on thin layer board, and then detects it by ultraviolet detector to get the Rf. Through the comparison of Rf, the experiment is to study that different developing solvent

6、ratio and different stationary phases have different effects in separating naptalam, which is a kind of chiral drugs. We can get the conclusion that if we try to separate naptalam on D-tartari acid silica thin layer board, a better developing solvent system is cyclohexane:ethyl acetate =3:1. The two

7、 enanitomers Rf are 0.386 and 0.699, relative Rf is 1.81.Keywords: D- tartaric acid ; chiral drugs; carbon nanotube; naptalam红河学院本科毕业论文 (设计)目 录1 引 言11.1 薄层色谱和手性药物的简介11.1.1 手性药物11.1.2 薄层色谱11.1.2研究现状21.1.3研究意义22 实验部分32.1 实验流程32.2 实验试剂及仪器32.3 实验步骤42.3.1 手性药物溶液的配制42.3.2 0.5CMC-Na标准溶液配制42.3.4 薄层色谱板的制作42.

8、5 D-酒石酸薄层色谱板分离8种手性药物53 实验结果与讨论63.1 显色鉴定及比移值Rf的计算63.2 实验数据及处理63.2.1 D-酒石酸硅胶薄层色谱分离手性药物63.2.2 D-酒石酸薄层色谱分离萘草胺74 结论与展望94.1 结论94.2 展望9参考文献10致谢121 引 言1.1 薄层色谱和手性药物的简介 1.1.1 手性药物手性是自然界的本质属性，生物体的基本组成成分蛋白质、多糖、核酸、酶等都具有手性，手性的概念与不对称性密切相关1。有机化合物分子中的一个碳原子连接了4个不相同的原子或基团，则该分子就具有手性，称为不对称分子2在药品中，含有手性中心的药物称之为手性药物。天然或半合

9、成药几乎都有手性，手性药物的两种异构体在生物体内具有不同的代谢途径和药理作用，产生药代动力学和药效学立体选择性差异，导致生理作用存在极大差别，并且有的手性药物具有相反的药理作用3。通过化学反应来制备手性药物时,往往会得到左旋和右旋两种光学异构体各占一半的混合物。研究不对称合成技术耗费资金较大,手性合成虽可直接得到纯度较高的光学纯物质,但生产起来比较复杂，且效率不高，成本花费较大。因此，若采用恰当的手性拆分技术,就可以得到较高产量的对映异构体,分离手性化合物从而得到单一旋光体是目前制备单一对映体最有效的方法,手性拆分技术也就应运而生4。目前，对手性药物的分离多采用薄层色谱法。1.1.2 薄层色谱

10、薄层色谱(Thin Layer Chromatography)常用TLC表示，又称薄层层析，属于固液吸附色谱5。样品在薄层板上的吸附剂（固定相）和溶剂（移动相）之间进行分离。由于各种化合物的吸附能力各不相同，在展开剂上移时，它们进行不同程度的解吸，从而达到分离的目的，薄层色谱具有操作方便、分离效率高、分析速度快、色谱参数易调整, 对固定相，展开剂的选择自由度大，对样品的预处理要求较低等特点，常被用于植物化学成分与中草药成分的鉴定,缺点是定量分析灵敏度不高,目前还很少有定量分析报道67。薄层色谱法中展开剂的选择及其重要，手性药物随展开剂上升时，通过组分分子与展开剂分子争夺吸附剂表面活性中心而达到

11、分离，展开剂决定着比移值的大小、斑点形状等。在展开剂的选择时主要是根据被分离物质的极性、吸附剂的活度和展开剂的极性进行选择。展开剂的极性越强，对化合物的洗脱能力越强，Rf值越大；反之极性越小，对化合物的洗脱能力越弱，其Rf的值越小8。因此在分离化合物时，要选择适当的展开剂，调整比移值的大小，比移值Rf最好在0.20.8范围内9。1.1.2研究现状手性药物拆分方法主要有：超临界流体色谱法10、气相色谱法8、毛细管电泳法11、薄层色谱法12、高效液相色谱法13,膜拆分法14，分子印迹技术15等。其中，超临界流体色谱法具有工业应用前景，但由于条件要求高，目前应用不是很广泛；气相色谱法对于药物的沸点要

12、求严格，故应用范围有限；毛细管电泳法虽然有高效、快速、简便等特点，但检测灵敏度不高，重现性差等缺点；高效液相色谱法因手性固定相的发展，是目前较常用的方法，但手性固定相的成本太高，制约了该法的推广；膜拆分法适合不同规模生产，生产上可以连续化，并且可以在室温下操控，但该技术还处于发展阶段，很少得到运用；分子印迹技术近年来发展迅速，大部分报道都显示拆分效果有较高的选择性，但该技术仅适用于小分子技术的拆分，因此，该技术的应用受到了限制。薄层色谱操作简便、成本低，因此，采用薄层色谱分离手性药物的研究逐渐引起人们的重视。朱红全等16制备3, 5-二硝基苯甲酰基取代的B-CD 薄层色谱固定相，完全分离8 对

13、DNS-氨基酸对映体，各对映异构体之间的相对比移值1. 18。1.1.3研究意义碳纳米管具有独特的物理、化学、力学、电学、和光学性能，使其在不同的仪器分析方法中发挥了重要的作用，特别对生物小分子、药物分子和手性药物的分析分离，对生命科学和药物科学的发展具有较大的意义17。D-酒石酸是一种廉价的手性试剂，它含有多个羟基能与一些手性药物发生键合作用。本实验利用D-酒石酸做手性载体，并在固定相中加入定向多壁碳纳米管，进行手性药物的分离，实验结果可以为D-酒石酸纳米薄层色谱分离手性药物的研究提供依据。 1红河学院本科毕业论文 (设计)2 实验部分 2.1 实验流程实验流程；手性药物溶液的配制CMC-N

14、a标准溶液的配制薄层色谱板的制作展开剂选择手性药物的拆分萘草胺的拆分展开剂的优化紫外检测2.2 实验试剂及仪器 表2-1 实验试剂试剂名称级别生产厂商乙酸乙酯分析纯天津市风船化学试剂科技有限公司环己烷分析纯天津市风船化学试剂科技有限公司乙醇分析纯天津市风船化学试剂科技有限公司仲丁醇分析纯天津市风船化学试剂科技有限公司 乙腈分析纯天津市风船化学试剂科技有限公司D-酒石酸分析纯天津市风船化学试剂科技有限公司手性药物分析纯天津市风船化学试剂科技有限公司手性药物为：环己基扁桃酸、氧氟沙星、乙草胺、丁草胺、萘草胺、DL-赖氨酸、DL-色氨酸、DL-苯丙氨酸。相关药物结构式如图2-1。 环己基扁桃酸 萘草

15、胺 氧氟沙星 丁草胺 DL-赖氨酸 DL-色氨酸 DL-苯丙氨酸 乙草胺 D-酒石酸图2-1 手性药物结构式表2-2 实验仪器仪器名称型号生产厂商手提式紫外分析仪BioGlow美国精骐有限公司939薄层制板器BYCDE重庆南岸贝尔德仪器技术产匀浆器BYCDE重庆南岸贝尔德仪器技术产毛细滴管上海国药集团化学试剂有限公司硅胶板青海海洋化工厂分厂真空干燥箱DEF-系列上海-恒科学仪器有限公司电子分析天平AR1140梅特勒-托利多仪器（上海）有限公司2.3 实验步骤 2.3.1 手性药物溶液的配制称取手性药物环己基扁桃酸、氧氟沙星、乙草胺、丁草胺、萘草胺、DL-赖氨酸、DL-色氨酸、DL-苯丙氨酸各0

16、.2500g，加入少量溶剂（环己基扁桃酸用四氢呋喃溶解，氧氟沙星用醋酸溶解，乙草胺和丁草胺用乙醇溶解，萘草胺用热的乙醇溶液溶解，DL-赖氨酸用蒸馏水溶解，DL-色氨酸和DL-苯丙氨酸用氢氧化钠和少量乙醇水浴加热使其溶解）溶解并定容至25ml，待用。2.3.2 0.5CMC-Na标准溶液配制准确称取2.5g羧甲基纤维素钠于干净的250ml烧杯中，加入少量无水乙醇搅拌混合，再加入适量蒸馏水进行加热使其溶解，待溶解后转移到500ml容量瓶中定容至刻度线。2.3.4 薄层色谱板的制作D-酒石酸定向多壁碳纳米薄层色谱板：称取15.9200g薄层层析硅胶GF254于干净的研钵中，加入0.2150gD-酒石

17、酸,加入定向多壁碳纳米管0.1010g,充分研磨十五分钟使定向多壁碳纳米管与硅胶充分混匀，然后再加入0.5%的羧甲基纤维素钠水溶液40ml于研钵中研磨，之后倒入匀浆器中搅匀，将研磨好的混合物倒入939薄层制版器中，在洁净的硅胶预制版（50*100mm）上进行铺板，将铺好的板取下后晾干，放入55恒温箱保温30min，再升温至105下保温45min，冷却后取出待用。D-酒石酸硅胶薄层色谱板：准确称取 0.1500g D-酒石酸于烧杯中，加入500ml蒸馏水使其全部溶解。放入GF254硅胶板（50*100mm）浸泡8分钟，取出凉干，放入55恒温箱中保温30min， 随后在105时活化45min，冷却

18、后取出备用。2.5 D-酒石酸薄层色谱板分离8种手性药物点样：取出铺制好的D-酒石酸薄层色谱板，在距薄层色谱板下端1.7cm处用铅笔画线，用毛细管在画线处点样。展开：在干净的层析缸中按比例放入选定的展开剂，饱和后把点好样品的薄层色谱板置于层析缸中展开，待展开剂到达薄层色谱板顶端时取出。显色：将展开后的薄层色谱板经=365nm和=254nm紫外灯照射。11红河学院本科毕业论文 (设计)3 实验结果与讨论 3.1 显色鉴定及比移值Rf的计算实验中显色通过紫外灯照射，用铅笔标记斑点的位置和形状，再用尺子量出起点到终点的距离，求出比移值3.2 实验数据及处理3.2.1 D-酒石酸硅胶薄层色谱分离手性药

19、物以2.3.4中制备的D-酒石酸浸泡硅胶板分离环己基扁桃酸、氧氟沙星、乙草胺、丁草胺、萘草胺、DL-赖氨酸、DL-色氨酸和DL-苯丙氨酸，仲丁醇乙腈= 11（体积比）为展开剂，以紫外灯照射显色。分离结果如图3-1。 a b图3-1 D-酒石酸硅胶板分离八种手性药物的薄层色谱图a图薄层板自左到右依次点四个样品：氧氟沙星，丁草胺，DL-苯丙氨酸和DL-赖氨酸；b图薄层板自左向右依次点四个样品：DL-色氨酸、乙草胺、环己基扁桃酸、萘草胺。图3-1的a图中薄层色谱板只出现两个亮点，两个亮点分别为氧氟沙星和DL-赖氨酸，DL-赖氨酸在原点处未移动，氧氟沙星稍有移动，丁草胺和DL-苯丙氨酸的斑点消失。b图

20、中薄层色谱板上DL-色氨酸和环己基扁桃酸有小幅度移动，斑点有分散的趋势；环己基扁桃酸和萘草胺随着展开剂移动至前沿。结果说明：（1）在8中手性药物中，DL-赖氨酸的吸附力最强。（2）萘草胺等5种化合物在薄层板上都能移动，通过优化流动相的极性等条件可能对它们进行拆分。3.2.2 D-酒石酸薄层色谱分离萘草胺考虑到萘草胺在3.2.1体系中的显色结果相对较好，实验分别以乙酸乙酯和环己烷作流动相，研究萘草胺在D-酒石酸硅胶薄层板上的分离情况。紫外检测结果见图3-2、3-3。 图3-2 环己烷为展开剂 图3-3 乙酸乙酯为展开剂由图3-2可知，在乙酸乙酯的流动相中萘草胺的斑点消失。图3-2中显示，环己烷为

21、展开剂时，萘草胺出现三个没能分开的斑点。这说明，在乙酸乙酯中加入极性大的试剂，可减小萘草胺的吸附力。在D-酒石酸硅胶薄层板上，分别以不同比例的环己烷-乙酸乙酯流动相体系分离萘草胺，紫外检测结果如图3-4。 环己烷乙酸乙酯=11 环己烷乙酸乙酯=21 环己烷乙酸乙酯=12 环己烷乙酸乙酯=31图34 D-酒石酸硅胶板分离萘草胺的薄层色谱图 从图3-4可以看出，以环己烷乙酸乙酯=31为流动相时，萘草胺在D-酒石酸硅胶薄层板上得到较好的分离，斑点形状较集中，无拖尾现象。实验选择环己烷乙酸乙酯=31为分离萘草胺的流动相。为了研究定向多壁碳纳米管对手性药物分离的影响，在以上选定的流动相条件下，用2.3.

22、4中制备的两种D-酒石酸薄层板对手性药物萘草胺进行拆分，经紫外灯照射显色，结果如表3-1。表3-1 萘草胺在手性固定相D-酒石酸的两种薄层板上的拆分结果薄层板展开剂Rf1Rf2 a(1)D-酒石酸硅胶环己烷乙酸乙酯=310.3860.699 1.81D-酒石酸定向多壁碳纳米管环己烷乙酸乙酯=310.3890.5181.33Rf1 第一个斑点到原点的比移值 Rf2第二个斑点到原点的比移值。a(1)：相对比移值= Rf1/Rf2 从表32可知，以环己烷乙酸乙酯=31的流动相在D-酒石酸硅胶板上拆分萘草胺，Rf1和Rf2值在0.3-0.7之间，相对比移值较大。在流动相条件不变的情况下，以D-酒石酸定

23、向多壁碳纳米薄层板分离萘草胺时，斑点的Rf2 值减小，导致相对比移值明显降低，结果证明定向多壁碳纳米管不利于手性药物萘草胺的拆分。红河学院本科毕业论文 (设计)4 结论与展望4.1 结论以环己烷乙酸乙酯=31为流动相，在手性固定相D-酒石酸硅胶薄层板上拆分萘草胺，经紫外扥照射显色，斑点形状清晰，无拖尾。两种对映体的比移值分别为0.386和0.699，相对比移值为1.81。流动相条件不变，采用自制的D-酒石酸定向多壁碳纳薄层板分离萘草胺，其中一种对映体的比移值减小，相对比移值降低为1.33，证明定向多壁碳纳米管并不利于手性药物萘草胺的分离。4.2 展望目前市场销售与临床应用的化学合成药物中，有7

24、5%以上是外消旋体药物，即两种光学异构体的等量混合物，大约有60%以上的处方药分子中含有一个或多个不对映中心,而这类手性药物中绝大多数是以外消旋的形式在市场销售18。由于两种光学异构体具有不同的药理作用，所以手性药物的纯度在医疗、农药、食品等行业有巨大的影响，手性药物的拆分显得十分重要，所以简便快速的薄层色谱拆分法受到广泛关注。薄层色谱拆分手性药物的方法具有操作简单、设备要求较低、简便、快速等特点。D-酒石酸价格低廉、性质稳定，本实验结果可为研究D-酒石酸薄层色谱法拆分手性药物提供实验依据。红河学院本科毕业论文 (设计)参考文献1 Persson Bengt-Ame,Andersson Shalini.Unusual effects of separation conditionsOn chiarl separations.J ChromatogrA,2001,906:195-2032向小莉,袁黎明. 手性化合物J. 化学教育,2003,05:3-6.3李良智,史大永,刘均洪,等.手性药物的构型与药效活性.青岛化工学院学报,2001,22(2):124-1264于金刚. 色谱法拆分几种手性药物的研究D.中南大学,2005.5李高兰,黄慕斌,杨国生,戴慰慰,王蓓,杜爱琴.用薄层色谱法拆分手性芳香胺药物J.山东大学学报(自然科学版),2001,