介绍环糊精型手性色谱柱知识

  仪器仪表网 ·  2012-12-14 09:29  ·  19611 次点击
环糊精是通过BacillusMacerans淀粉酶或环糊精糖基转移酶水解淀粉得到的环型低聚糖。通过控制环糊精转移酶的水解反应条件可得到不同尺寸的环糊精。市售的环糊精主要是α、β、γ三种类型,分别含6、7、8个吡喃葡萄糖单元。环糊精分子成锥筒型,构成一个洞穴,洞穴的孔径由构成环糊精的吡喃葡萄糖的数目决定。环糊精类型及洞穴的孔径等见下表:
环糊精糖元数目洞穴孔径可进入洞穴的分子类型手性中心数目
α64.5-6.05-6元环的芳香族化合物30
β76.0-8.0联苯或萘35
γ88.0-10.0取代芘和类固醇40
2,3位仲羟基分布在环糊精洞口,6位伯羟基在环糊精分子的外部,这意味着洞穴内部是相对疏水的区域。用环糊精手性固定相产生手性识别要求被拆分物的疏水部分能嵌入环糊精洞穴中,形成可逆的、稳定性不同的包合物,环糊精洞口的羟基和被拆分物的极性基团相互作用。
由于形成包合物速度较慢,因此可能导致色谱峰峰形较差,同样也影响了其在制备色谱中的应用。环糊精固定相的选择性取决分析物的分子大小;α-环糊精只能允许单苯基或萘基进入,β-环糊精允许萘基及多取代的苯基进入,γ-环糊精仅用于大分子萜类。β-环糊精手性固定相应用范围最广。Ibuprofen通过β-环糊精色谱柱得到分离,说明了pH值对氢键的影响。当流动相的pH=7时,观察不到拆分的迹象。pH=4时,可达到好的分离效果。通常分离氨基酸时,常采用低的pH值,以抑制酸性基团的离子化,同时也增强氨基的质子化。磷酸三乙胺盐、乙酸三乙胺盐证明对β-环糊精色谱柱来说是很好的缓冲液。通常缓冲液是0.1%三乙胺溶液,用磷酸或醋酸调节到合适的pH值。高的流速会降低形成复合物的能力,低流速分离效果较好,0.5-1ml/min的流速最好。另外,增加缓冲液的浓度可以克服流速的影响,因为它可以增加环糊精洞穴和流动相的吸引力。
常用缓冲液及其使用浓度如下表所示:
缓冲液浓度目的
TEAA(乙酸三乙胺盐)0.01-2%NH4NO310-500mM(用于减小包埋)
柠檬酸盐10-200mM(特别适合于酸性化合物)
醋酸铵10-200mM
pH值选择见下表:
醇和胺pH4(加强NH的离子化)酸pH7
优化手性分离条件要考虑的方面有:pH值对分离度的影响;流速对分离度的影响;柱温、有机相比例、缓冲盐浓度对分离度的影响。
环糊精的修饰:最近,对环糊精的修饰使环糊精型手性色谱柱可以分离更多的化合物,并可用于气相手性色谱分离。衍生化是通过将不同的基因键合到环糊精洞穴表面的羟基上。衍生化反应包括乙基化、S-羟基丙基化、生成S或R-萘基乙基氨基甲酸盐、3,5二甲基苯基氨基甲酸盐和环状对甲苯酰酯。这些新型的环糊精固定相有许多优点,它们可以分离更多化合物,价格上也有竞争力,由于改进了手性识别能力使其更适用于制备色谱。

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