一种用于分离苯基取代乙二醇对映体的分析试剂和方法与流程

1.本发明涉及分析检测技术领域，具体涉及一种用于分离苯基取代乙二醇对映体的分析试剂和方法。


背景技术：

2.手性是自然界的基本属性之一。手性物质普遍存在，自人类诞生以来，手性已经融入了我们的生命和生活，影响着我们的健康。手性分子是指与其镜像不相同不能互相重合的具有一定构型或构象的分子。对于手性物质来说，往往一个对映体是有用或有利的，另一个可能是有害甚至无用的，故对手性物质的区分具有重大的意义。
3.手性芳香醇是一类重要的手性模型化合物,在合成具有光学活性的医药、农药、环保材料中都不可或缺,具有很高的应用价值。苯基取代乙二醇对映体ped，hb，tped是手性芳香醇中有代表性的一类。在手性药物中间体合成中,r-ped是非常关键的成分之一,在医药中间体合成中占主导地位,合成以后手性苯基乙二醇则具备很强的抗病毒功效,且能治疗精神障碍、代谢紊乱和甲状旁腺功能亢进等疾病，而s-ped则没有这一特性。故在这一情况下，对映体的有效分离至关重要。但是对映体之间由于其分子量相同，结构相似，对它们的分离是分离科学中最具有挑战性的一项研究任务。
4.目前，关于苯基取代乙二醇对映体的分离检测主要为高效液相色谱法(hplc),但其分离时间较长，干扰性较大，成本较高，并对高沸点、高极性、热不稳定性的物质分析存在一定限制。因此，开发一种成本低，操作简便且快捷的方法对苯基取代乙二醇对映体进行分离至关重要。
5.质谱技术可用于分离结构定性和定量分析，具有结构鉴定能力强大、灵敏度高、分析范围广、分析速度快等特点，但它却不能对具有相同分子量的手性物质进行分离。离子迁移谱是一种气相电泳分离技术，近年来逐渐添加到质谱技术中的一种气相电泳分离技术，它可对分子结构不同的物质进行分析，捕集离子淌度质谱是迁移谱质谱中具有代表性的一种，其工作原理为，离子于低真空条件下在施加梯度电场和惰性气体所形成的腔体内进行迁移，在迁移过程中与逆向移动的惰性气体进行碰撞，离子所带电荷数越多、分子量越小以及结构越密集，其穿越惰性气体屏障的能力越大，因此其迁移速度越快。相较之下，分子量越大或者结构较松散的离子，因具有较大的碰撞截面积，其与碰撞气体的碰撞次数较多而导致迁移速度比分子量小或分子结构较紧凑的离子慢。这一技术能有效区分分子质量相同分子结构不同的物质。


技术实现要素：

6.本发明的目的是克服现有技术的缺陷，利用质谱技术，提供一种用于分离苯基取代乙二醇对映体的分析试剂和方法。
7.实现本发明目的的技术方案是：一种用于分离苯基取代乙二醇对映体的分析试剂，所述分析试剂包括混合有溶剂的苯基取代乙二醇对映体分子、手性选择剂、含有碱金属
离子的化合物，所述手性选择剂为β-cd、利福霉素和纳他霉素中的一种，所述苯基取代乙二醇对映体分子为苯乙二醇对映体分子、氢化苯偶姻对映体分子和三苯基乙二醇对映体分子中的一种。苯乙二醇(ped)，氢化苯偶姻(hb)，三苯基乙二醇(tped)，其分子式分别为c8h
10
o2，c
14h14
o2,c
20h18
o2，其结构式如图1所示。β-cd为倍他环糊精，分子式c
42h70o35
；利福霉素为rifamycin，分子式为c
37h45
no
12
，分子量为695.29，分子式为1134.98；纳他霉素为natamycin，分子式为c
33h47
no
13
，分子量为665.73，β-cd、利福霉素和纳他霉素的结构式如图2所示。苯乙二醇(ped)的对映体缩写为r/s-ped；氢化苯偶姻(hb)的对映体缩写为(r,r)/(s,s)-hb；三苯基乙二醇(tped)的对映体缩写为r/s-tped。
8.上述技术方案所述苯乙二醇对映体分子的手性选择剂为β-cd；所述氢化苯偶姻对映体分子的手性选择剂为利福霉素；所述三苯基乙二醇对映体分子的手性选择剂为纳他霉素。
9.上述技术方案所述含有碱金属离子的化合物为含有mg2、ca
2
、cr
3
、mn
2
、co
2
、ba
2
中的一种。含mg2,ca
2
,cr
3
,mn
2
,co
2
,ba
2
的化合物可以是含mg
2
,ca
2
,cr
3
,mn
2
,co
2
,ba
2
的盐，如卤化盐(f除外)、硝酸盐、氯酸盐、高氯酸盐、碳酸氢盐、磷酸二氢盐等，也可以是含mg
2
,ca
2
,cr
3
,mn
2
,co
2
,ba
2
的碱，如lioh、ba(oh)2等，也可以是含离子的络合物等在含水溶液中可以给出mg
2
,ca
2
,cr
3
,mn
2
,co
2
,ba
2
的化合物。
10.上述技术方案所述溶剂为纯水、甲醇、乙醇、乙腈中的一种或多种。
11.上述技术方案所述苯基取代乙二醇对映体分子、所述手性选择剂、所述碱金属离子的化合物的重量比例是任何数值。
12.一种用于分离苯基取代乙二醇对映体的方法，包括上述技术方案所述的分析试剂，将所述分析试剂利用可以产生离子的离子源产生相应的三元复合物离子，然后利用包含离子迁移谱的实验装置测量三元复合物离子的离子迁移谱，离子源电压为2.5-4.5kv,进样流速为1-5μlmin-1
；雾化器压力为0.3bar；干燥气体在200℃下为3l min-1
，根据获得的离子迁移谱的测量结果即可获得苯基取代乙二醇对映体的分子结构信息。即相应三元复合物的离子迁移率，或离子碰撞截面与其中所含的苯基取代乙二醇分子的位置有关。
13.上述技术方案所述可以产生离子的离子源为电喷雾电离离子源(electrospray ionization,esi)、激光辅助的脱附电离离子源(matrix assistant laser desorption ionization,maldi)、解吸电喷雾电离离子源(desorption electrospray ionization,desi)中的一种。
14.上述技术方案所述包含离子迁移谱的实验装置为可以测量离子的迁移率，或离子碰撞截面的实验装置，也可以是离子迁移谱实验装置与其它实验装置，如质谱仪器的组合体。
15.采用上述技术方案后，本发明具有以下积极的效果：
16.本发明给出的一种用于分离苯基取代乙二醇对映体的分析试剂和方法简单，分析试剂容易获得，无毒无害，且分析速度快，分析结果准确，相比目前其它分析方法具有很多优点。
附图说明
17.为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对
本发明作进一步详细的说明，其中
18.图1、三组苯基取代乙二醇对映体的化学结构示意图；
19.图2、三种手性选择剂倍他环糊精(β-cd)，利福霉素(rifamycin)，纳他霉素(natamycin)的化学结构示意图；
20.图3、三组苯基取代乙二醇对映体(r/s-ped,(r,r)/(s,s)-hb,r/s-tped)、手性选择剂(α-cd,β-cd,rifamycin,natamycin)、碱金属氯化盐(mgcl2,cacl2,crcl3,mncl2,cocl2,bacl2)混合物的质谱检测图；
21.图4、三组苯基取代乙二醇对映体(r/s-ped,(r,r)/(s,s)-hb,r/s-tped)、手性选择剂(β-cd,rifamycin,natamycin)、碱金属氯化盐(mgcl2,cacl2,crcl3,mncl2,cocl2,bacl2)混合物的tims分离图(a)[β-cd r/s-ped cr-2h]

；(b)[rifamycin (r,r)/(s,s)-hb ca-h]

；(c)[rifamycin (r,r)/(s,s)-hb ba-h]

；(d)[natamycin r/s-tped mg-h]

；(e)[natamycin r/s-tped ca-h]

；(f)[natamycin r/s-tped mn-h]

；(g)[natamycin r/s-tped co-h]

；(h)[natamycin r/s-tped ba-h]

。
具体实施方式
[0022]
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0023]
(实施例1)
[0024]
见图1到图4，为了验证本发明所给出的方法的可行性和先进性，发明人利用了一台商用的离子迁移谱-质谱联用仪器-bruke公司生产的tims-tofms仪器分析了三组苯基取代乙二醇对映体。
[0025]
取三组苯基取代乙二醇对映体标准品(r/s-ped,(r,r)/(s,s)-hb,r/s-tped)、手性选择剂(β-cd,rifamycin,natamycin)和碱金属氯化盐(mgcl2,cacl2,crcl3,mncl2,cocl2,bacl2)以1：1：1的比例进行配比成浓度为10-5
mol l-1
的混合溶液，溶剂为50％的甲醇和50％的甲酸水，甲酸水溶液为0.1％的甲酸水溶液。
[0026]
将三种具有手性的苯基取代乙二醇目标物与手性选择剂倍他环糊精(β-cd)，利福霉素(rifamycin)，纳他霉素(natamycin)和含有mg
2
,ca
2
,cr
3
,mn
2
,co
2
,ba
2
的化合物混合含水溶液，如crcl3，bacl2盐溶液，配制成“β-cd-苯乙二醇-铬离子”，“利福霉素-氢化苯偶姻-钙离子”,“利福霉素-氢化苯偶姻-钡离子”，“纳他霉素-三苯基乙二醇-镁离子”，“纳他霉素-三苯基乙二醇-钙离子”，“纳他霉素-三苯基乙二醇-锰离子”，“纳他霉素-三苯基乙二醇-钴离子”，“纳他霉素-三苯基乙二醇-钡离子”的含有甲醇水的三元混合物溶液，然后利用可以产生离子的离子源装置，如电喷雾电离离子源产生相应的三元复合物离子，即[β-cd r/s-ped cr-2h]

,
[0027]
[rifamycin (r,r)/(s,s)-hb ca-h]

,
[0028]
[rifamycin (r,r)/(s,s)-hb ba-h]

,
[0029]
[natamycin r/s-tped mg-h]

,
[0030]
[natamycin r/s-tped ca-h]

,
[0031]
[natamycin r/s-tped mn-h]

,
[0032]
[natamycin r/s-tped co-h]

[0033]
和[natamycin r/s-tped ba-h]

，
[0034]
将配好的溶液，再利用包含离子迁移谱的实验装置测量三元复合物离子的离子迁移谱，进行tims-tof进行检测分析，其离子源电压为2.5-4.5kv,进样流速为1-5μlmin-1
；雾化器压力为0.3bar；干燥气体在200℃下为3l min-1
，并对检测结果进行分析。
[0035]
根据获得的离子迁移谱的测量结果即可获得苯基取代乙二醇对映体的分子结构信息。其中，一级质谱图结果如图3所示，可以看出三组不同的苯基取代乙二醇对映体与相应的手性选择剂倍他环糊精(β-cd)，利福霉素(rifamycin)，纳他霉素(natamycin)和含有mg
2
,ca
2
,cr
3
,mn
2
,co
2
,ba
2
的金属盐形成的三元化合物没有得到分离。通过tims分析之后，三组苯基取代乙二醇对映体得到了很好的分离(图4)。
[0036]
其中，三组对映体三元复合物的离子碰撞截面顺序为s-ped》r-ped,(r,r)-hb》(s,s)-hb,r-tped》s-tped。
[0037]
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。