环糊精讲课教案

1、环糊精介绍介绍 手性是自然界的本质属性。手性分离是分析化学学科中最重要的研究方向之一，其应用涉及药物、食品科学、农业化学等众多领域。由于异构体有着非常相似的物理和化学性质，所以有效地将它们分离为单一异构体形式依然是一个巨大的挑战，也将继续作为人们的重要研究领域。介绍介绍 环糊精( CDs) 是一种天然形成的环状低聚糖，通常由6， 7，8个吡喃葡萄糖单元构成，通 过1，4糖苷键连接，分别称之为 ，环糊精。CDs的形状像一个中空的杯子，空腔内部具有疏水性，外部具有亲水性。介绍介绍 CDs 环上的-OH 为其衍生、改性、键合提供了结构基础，使其具有更多的功能基团，增加其与分析物之间的包合、 、偶极

2、偶极、离子对、氢键、静电相互作用和立体效应。CDs 不仅具有多功能性，而且在不同色谱条件中的耐受性很好。CDs进行手性拆分主要依赖于内部空腔对分析物的包合作用与功能基团与分析物之间的相互作用。CD的包合作用、空腔大小和分析物结构密切相关，当分析物的疏水基团与空腔匹配较好时，对映体选择性较好，手性识别能力也比较高。合成方法合成方法 1物理涂覆法物理涂覆法2化学键合法化学键合法3有机有机/无机杂化无机杂化法法物理涂覆法物理涂覆法 OngOng小组开发了一种新型的苯胺基甲酰和小组开发了一种新型的苯胺基甲酰和3,53,5二甲基苯二甲基苯胺基甲酰基衍生的阳离子型胺基甲酰基衍生的阳离子型-CD-CD手性选

3、择剂，通过咪唑手性选择剂，通过咪唑鎓盐的鎓盐的-CD-CD制备而成，再物理涂覆在多孔的球形硅胶上，制备而成，再物理涂覆在多孔的球形硅胶上，得到了得到了4 4个新型的个新型的-CD-CD手性固定相。手性固定相。Ong Teng-Teng ，WANG Ren-Qi ，Muderawan I W ，et al Chromatogr AJ ，2008 ，1182(1) : 136-140 化学键合法化学键合法 化学键合法也称后嫁接法，是制备 CSP 的经典方法。此方法是将天然环糊精或衍生化的环糊精通过化学键合的方式连接到硅胶基质上。将环糊精通过醚键、脲键、三唑等方式键合到硅胶表面，常用的键合方法有点击

4、化学、施陶丁格反应和其它键合方法。基于点击化学的键合方法基于点击化学的键合方法 点击化学由Sharpless 首次提出，主要是指叠氮和炔烃在Cu(I)催化下的1,3-偶极环加成反应。该反应选择性高，在不同溶剂中适应性好，是一种将配体固定到固体或聚合物基质上的好方法。 Wang 等利用点击化学反应将天然-CD嫁接到硅胶上，在几种药物的HPLC对映体分离中，得到了良好的分离效果，并且3m 硅胶比5m硅胶具有更好的分离效果。 Wang Y，Chen H，Xiao Y，et al Nat Protoc，2011，6 ( 7) : 935基于点击化学的键合方法基于点击化学的键合方法基于点击化学的键合方法

5、基于点击化学的键合方法基于施陶丁格反应的键合方法基于施陶丁格反应的键合方法 施陶丁格反应以叠氮反应为基础，反应位点明确、条件温和、重现性好，采用施陶丁格键合方法制备的 CSP具有良好的化学稳定性。v Lin 等制备了一种七取代( 6-叠氮-6-脱氧-2，3-p- 氯苯氨基甲酰化)-CD-CSP，将其应用于手性锇苯配合物的对映体制备拆分。v Synthesis of a novel cyclodextrin-derived chiral stationary phase with multiplev ureav linkages and enantioseparation toward chir

6、al osmabenzene complexLin C，Liu W，Fan J，et al J Chromatogr A，2013，1283: 68其它键合方法其它键合方法 Wang 等将亚乙烯基功能化的阳离子 -CD 与乙烯化的硅球在共轭单体的存在下共聚合，合成了两种新型的阳离子 CD-CSP，并应用于外消旋药物的对映体分离中，得到了良好的分离效果。 Wang Q，Ong T T，Ng S C Tetrahedron Lett，2012，53 ( 18) :2312其它键合方法其它键合方法 其它键合方法其它键合方法 有机有机 / 无机杂化法无机杂化法 有机/无机杂化是将多步反应在同一反应容器

7、中连续进行，不经中间体的分离，直接获得结构复杂的产物，又称为一锅法。这样的方法在经济上和环境友好上较为有利。相比于嫁接法，一锅法更加简单，不仅可用于填充柱，也可用于制备整体柱。 有机/无机杂化材料作为色谱固定相有其独特的优点大的表面积、有序的孔道分布和均匀分布的有机功能基团。有机有机 / 无机杂化制备无机杂化制备 CDs 色谱柱色谱柱 Song等通过可逆加成 断裂链转移沉淀聚合反应制备了一种含有 -CD 的材料，其表面的聚甲基丙烯酸 -2-羟基乙酯可以改善表面亲水性，增加了生物相容性，可将生物样品直接注入 HPLC 中进行对映体分离。该 CSP 对含有手性药物的血浆及含有手性农药的牛奶进行了分析，获得了较好的分离结果。Song W J，Wei J P，Wang S Y，et al Anal Chim Acta，2014，832: 58有机有机 / 无机杂化制备无机杂化制备 CDs 色谱柱色谱柱 展望展望 鉴于手性分离在药物、农业化学、石油化工和食品安全领域的重要性，仍需开发出功能强大且实用性强的手性固定相。CD 具有强大的包合作用和手性分离性能，CD-CSP 将继续在异构分离科学与技术中发挥重要作用。新型 CD-CSP 的开发主要集中于两方面: 一是新型衍生化 CD 的开发，