基于手性金属-有机骨架材料固相萃取的手性分析研究

The enantiomers of chiral compounds normally have distinct bioactivities. At present, there are three main chiral compound separation methods, namely high performance liquid chromatography, capillary gas chromatography and high performance capillary electrophoresis. However, the use of these methods is rather restricted due to the high cost of chiral columns. This research project focused on choosing and synthesizeing metal–organic frameworks (MOFs) with relative high selectivity, and the preparation of solid phase extraction columns by MOFs for chiral quantitative analysis. The effects of various factors on the extraction column performance are also investigated. The separation mechanism between MOFs and chiral compounds are explored. When the solid phase extraction is applied to analyze chiral compounds, the solid phase extraction allowes a good relationship between enantiomeric excess (e.e. %) of feed samples that were analyzed in the chiral compounds and the total concentration (C) of the eluent samples in the extraction columns. This method also achieves a quantitative determination of enantiomeric excess (e.e. %) of chiral compounds with a relatively wide linear range so that it achieves excellent reproducibility，stability and accuracy. Additionally, it can be successfully applied in quantitative determination of the activity ingredients of botanic chiral compounds. In summary, this new chiral recognition method can develope an achievable and relatively cheap path, with proprietary intellectual property rights.

手性化合物的对映体常有截然不同的生物活性。目前主要使用高效液相色谱、毛细管气相色谱、高效毛细管电泳三大手性分析方法，但所需手性分离柱价格十分昂贵，使其广泛应用受到一定限制。本项目将选取和合成具有较好手性选择性能的金属-有机骨架材料，自制手性固相萃取小柱，研究手性固相萃取小柱的制备技术，考察各种因素对萃取小柱性能的影响，探讨金属-有机骨架材料的结构和手性分离机理，采用固相萃取实验其手性吸附性质，使固相萃取在手性吸附过程中的“被分析原料液的对映体过剩值(e.e.%)—固相萃取小柱洗脱液中对映体的总浓度(C)”具有良好的线性关系、较宽的线性范围，实现手性化合物对映体过剩值(e.e.%)的定量测定，使该e.e.%分析方法具有好的再现性、稳定性和准确度，并能应用于植物手性活性成分的定量测试。研究出操作简单、成本低廉、具有自主知识产权的手性分析新方法，为难拆分的手性化合物的定量分析开辟新的途径。

项目主要研究手性及手性分离的意义、手性分离的方法、固相萃取、以及对映体过剩值(ee%)快速分析研究进展。合成了具有均一手性结构的金属-有机骨架材料[Zn2(D-Cam)2(4,4’- bpy)]n (D-Cam = D-(+)-Camphoric Acid, 4,4'-bpy = 4,4'-bipyridine)，将其作为固相萃取吸附剂填充到固相萃取柱中，对联萘酚进行萃取分析，C18柱检测洗脱液，并对固相萃取条件进行优化。实验结果表明，通过固相萃取后的洗脱液对映体总浓度(c)与固相萃取前的原料液对映体过剩值(ee%)之间具有良好的线性关系，且同OD-H柱测定的结果之间具有较小的误差，表明该方法用于手性化合物ee%值的检测具有一定的应用前景。合成了具有三维手性结构的金属-有机骨架材料{[Co(L-tyr)]n (L-tyrCo)} (L-Tyr = L-tyrosine)，对联萘酚进行萃取分析，紫外-可见分光光度计检测洗脱液，并对固相萃取条件进行优化。实验结果表明，通过固相萃取后的洗脱液对映体总浓度(c)与固相萃取前的原料液对映体过剩值(ee%)之间具有良好的线性关系，并将该方法用于未知样品的ee%值检测，且同使用手性HPLC方法相比，效果较好。.合成了一种具有手性结构的金属-有机骨架材料{[Co0.5Zn0.5(L-Tyr)]n(L- tyrCo/Zn)}，(L-Tyr = L-tyrosine)，将其作为吸附剂填充到固相萃取柱中，并对具有较好吸附效果的联萘酚与特罗格尔碱进行萃取分析，用C18柱检测洗脱液的浓度，并对固相萃取的实验条件进行优化。实验结果表明，通过固相萃取后的洗脱液对映体总浓度(c)与固相萃取前的原料液对映体过剩值(ee%)之间具有一定的相关性。.本研究实现了固相萃取操作简单、成本低廉的手性识别新方法，为手性化合物的识别分析开辟了新的途径。