三唑桥联双层环糊精固定相的制备及其手性拆分行为研究

Cyclodextrin (CD) has been a research focus for years due to its excellent chiral recognition ability. The developed CD chiral stationary phases (CD-CSPs) are mostly based on single-layer structure and usually specific, development of novel complex CD CSPs with high-throughput separation and good enantioselective abilities will be the future hotspot. This project aims at: constructing CD double layers on silica surfaces via click chemistry with native and derivatized CDs as bottom and top layers, respectively; changing bottom CD type and top CD derivatives as well as fine-tuning the interlayer space to prepare a series of functional triazole bridged double-layer CD CSPs; investigating their chiral recognition behaviors under different separation modes (reversed-phase, normal-phase and polar organic phase) and optimizing the separation to lay the foundation for rapid screening of separation conditions for new drug enantiomers. A further study will be conducted to interpret the separation mechanism of double-layer CD CSP by quantum chemical calculation and comparison with single-layer CD CSP,in order to provide technical and theoretical basis for the design of novel bridged CD CSP with wide application and excellent chiral recognition ability.

环糊精(CD)因其优异的手性识别能力一直是对映体拆分领域的研究热点。已开发的CD固定相大多为单层结构且具有针对性，发展对手性对映体具有高通量分离、高手性选择性的复合型CD固定相将成为今后的重要研究方向。本项目旨在：以天然CD作底层、衍生CD作顶层，通过点击化学单臂桥联的方式在硅胶表面构建具有协同作用的CD双分子层；通过变换底层CD类型、顶层CD衍生方式以及微调层间距等方式制备一系列功能复合型三唑桥联双层CD手性固定相；利用液相色谱方法系统地研究它们在不同分离模式（正相、反相、极性有机相）下对各类型药物对映体的拆分行为，优化分离确立最佳分离条件，为新药物分离条件的快速筛选奠定基础；通过与单层CD固定相识别能力进行比较，并结合量子化学计算深入研究双层CD固定相的分离机制以及协同作用，以期为设计适用范围广、分离效率高的新型桥联CD键合固定相提供技术和理论依据。

环糊精(CD)因其优异的手性识别能力一直是对映体拆分领域的研究热点。已开发的CD固定相大多为单层结构且具有针对性，发展对手性对映体具有高通量分离、高手性选择性的复合型CD 固定相将成为今后的重要研究方向。本项目的研究主要集中在以新的手段和方法开发优秀的环糊精手性色谱材料，以期突破环糊精固定相（CD-CSP）的技术发展瓶颈。一方面，通过一价铜催化的1,3-偶极环加成反应（点击化学）在硅胶表面通过自下而上的方式构建了环糊精双分子层，首次制备了具有协同效应的复式环糊精手性色谱分离材料系列，开辟了环糊精手性色谱分离材料开发的新途径。通过变换底层和顶层CD 衍生方式方式制备一系列功能复合型三唑桥联双层CD 手性固定相，利用液相色谱方法系统地研究了其在不同分离模式下对各类型药物对映体（异噁唑啉类、丹磺酰氨基酸类、小分子芳香酸类、黄烷酮类、-受阻抑制剂类等）的拆分行为，优化分离确立最佳分离条件，通过与单层CD 固定相识别能力进行比较发现所制备的桥联色谱分离材料无论在拆分能力及拆分通量方面都远远优于单层色谱分离材料。另一方面，通过巯基-烯点击化学的方法首次构建了结构可控的阳离子天然环糊精手性分离材料，相较商品化天然环糊精手性色谱柱（Cyclobond I 2000），阳离子的引入显著提升了其对酸性手性对映体的拆分能力和拆分通量。进一步通过对环糊精进行苯异氰酸酯改性，首次制备了具备多重识别位点的结构可控的阳离子手性色谱分离材料，实现了5大类超过百种对映异构体的拆分，并确立了最佳分离条件。本项目利用点击化学的方法成功地实现了两种环糊精手性色谱分离材料制备工艺技术建立，发展了一系列结构可控的复式三唑桥联环糊精手性色谱材料以及硫醚单臂桥联阳离子环糊精手性色谱材料，突破了环糊精固定相的技术发展瓶颈，为设计适用范围广、分离效率高的新型桥联环糊精键合固定相提供技术和理论依据。