基于类肽的手性分离材料研究

Chiral separation materials are very important for enantioseparation. Peptoids have wide structural diversities and facial to perform structure modification by introducing different chiral side chain unites into their structures. This project is aimed to establish modular design method of chiral stationary phase (CSP) by carrying out synthesis, enantioseparation and separation mechanism studies based on the peptoid structure. First, the synthetic method of peptoid will be optimized in the research. The effect of side chain structure and chain length on the conformation of peptoid and enantioseparation ability of peptoid CSP will be investigated by evaluating a series of peptoids with uniform side chain structure. Second, peptoid fragments with uniform side chain structure, different side chain structure and specific group recognition structure will be designed and synthesized, and their enantioseparation abilities will be screened in the research. The peptoid fragments with high the chiral separation abilities will be used as secondary building unites (SBU) for CSP design. Finally, peptoid CSPs will be designed and prepared by assembling the SBUs together according to their functions, and evaluated by enantioseparation and mechanism studies systematically. In summary, based on the clear recognition of enantioseparation mechanism of peptoid SBUs, the chiral stationary modular design strategy studied in this project will provide a high efficient system for CSP research. It will be able to apply to the design of CSPs for target enantiomers with wide range of structures. Hopefully, the CSP design research in this project will lead to the development of CSP design research and the discovery of new chiral separation materials.

手性分离材料是实现手性对映体分离最重要的基础。类肽化合物具有结构多样性，其结构特点使其易于通过引入不同的手性侧链单元进行结构改造。本项目以类肽结构为基础，采用类肽手性模块的方式开展手性固定相的设计、合成、评价以及机理研究工作。通过类肽合成方法学的研究，合成多种均一类肽，开展手性侧链种类、长度对二级结构和手性选择性影响规律的研究；在以上规律的指导下，设计包括均一侧链类肽，不同手性侧链组合类肽以及特定官能团识别单元嵌入的类肽片断，从中筛选具有高手性选择性的结构作为手性分离的功能模块；通过组合手性功能模块，设计、合成类肽手性固定相，并开展系统的手性评价和分离机理研究。本课题在分离机理明确，分离规律清楚的前提下，采用手性模块化的设计方案，保证了类肽手性固定相的结构多样性，分离目标性和设计合成的高效性。项目的研究将为手性分离材料的设计提供新的思路和研究方法。

手性分离技术在药物的研究中起着非常重要的作用，涉及手性药物的质量控制、手性药物的研发、生产过程中对手性药物中间体的监控及手性药物的制备等各个环节。手性液相色谱分离技术是手性化合物光学异构体分离中应用最广泛的分离技术，其核心就是手性色谱分离材料或者手性固定相。本项目结合手性类肽结构的多样性和可修饰性，将类肽结构的化合物应用于手性固定相的设计、合成及手性分离研究，开展了类肽手性固定相合成的方法学研究，对类肽手性固定相进行手性分离评价和手性分离机理研究。项目的研究内容包括一下几个方面：（1）均一类肽手性固定相中，手性侧链结构、类肽长度对二级结构和手性选择性影响规律的研究；（2）通过手性侧链的组合，筛选高手性选择性的结构作为手性分离的功能模块；（3）研究不同侧链结构的模块化组合与分离选择性的关系。（4）对类肽手性固定相开展分离机理研究工作。项目研究的主要结果如下： （1）均一类肽手性固定相链长很大程度上影响了固定相的手性识别能力，类肽的二级螺旋结构是对手性识别的关键。（2）通过手性侧链基团的组合来调整手性选择性是一个有效的方法，包括手性构型的组合和不同手性结构的组合。（4）通过功能结构的模块化组合，可以有针对性的对某类手性化合物的结构特点进行手性固定相的设计，并通过手性分离机理进行验证。通过项目的研究，本课题发展了一类以类肽结构为基础的新型手性固定相结构类型，对类肽结构与手性选择性的关系进行研究，在分离机理明确，分离规律清楚的前提下，采用手性模块化的设计方案，实现分离目标性和设计合成的高效性。