2-戊基-3-苯基-2,3-環(huán)氧丙醇對映體在手性柱上的拆分研究

陳 平， 余 錄， 田 吉， 張 春， 王 舒， 王 欽， 杜 曦*

(1.西南醫(yī)科大學藥學院，四川瀘州 646000；2.西南醫(yī)科大學基礎(chǔ)醫(yī)學院，四川瀘州 646000；3.西南醫(yī)科大學藥物與功能性食品研究中心，四川瀘州 646000)

圖1 2-戊基-3-苯基-2，3-環(huán)氧丙醇Fig.1 Structure of 2-pentyl-3-phenyl-2,3-epoxy alcohol

手性環(huán)氧丙醇及其衍生物是一類頗有價值的生理活性化合物[1]。如以手性環(huán)氧醇為活性中心的普拉二烯內(nèi)酯B具有抑制癌細胞增殖的作用[2]，組蛋白去乙酰化酶抑制劑depudecin具有抗癌作用[3]。同時，手性環(huán)氧醇也是非常重要的中間體，廣泛應(yīng)用于合成人參炔三醇[4]、α-半乳糖神經(jīng)鞘胺[5]、umuravumbolide[6]等抗腫瘤藥物以及大環(huán)內(nèi)酯類抗生素[7]。手性環(huán)氧丙醇可經(jīng)sharpless不對稱環(huán)氧化獲得[8]，其對映體過量值(ee值)的測定對于控制不對稱環(huán)氧化反應(yīng)條件，提高手性環(huán)氧丙醇的選擇性具有重要意義。并且，在近期的細胞實驗中手性2-戊基-3-苯基-2,3-環(huán)氧丙醇(圖1)及其類似物顯示出一定的抗腫瘤活性。因此，探索其對映體拆分及純度的檢測具有非常重要的意義。

目前，高效液相色譜(HPLC)法已廣泛應(yīng)用于手性化合物的拆分[9,10]。但對于2-戊基-3-苯基-2,3-環(huán)氧丙醇的HPLC研究還未見報道。因此，本文對2-戊基-3-苯基-2,3-環(huán)氧丙醇的HPLC拆分進行了較為深入的研究，為該類化合物的拆分提供方法參考。

1 實驗部分

1.1 儀器與試劑

Waters1525-2487型高效液相色譜儀(美國，Waters公司)；Chiralcel OD -H、Chiralpak AD -H及AS -H手性柱均購于日本Daicel公司(規(guī)格均為25×0.46 cm i.d.)；KQ5200型超聲脫氣機(昆山市超聲儀器有限公司)。

正己烷、異丙醇、乙醇(色譜純，美國Fisher試劑公司)；1,3,5-三叔丁基苯(上海阿達瑪斯公司)。2-戊基-3-苯基-2,3-環(huán)氧丙醇(西南醫(yī)科大學藥物化學平臺提供)。

1.2 色譜條件

色譜柱：Chiralcel OD -H手性柱；流動相：正己烷-異丙醇，正己烷-乙醇；流速0.8 mL·min-1；檢測波長210 nm；柱溫25 ℃；用流動相溶解樣品，樣品濃度為0.3 mg·mL-1，進樣量15 μL；流動相使用前用0.45 μm濾膜過濾，并超聲脫氣30 min。

2 結(jié)果與討論

2.1 手性柱的選擇

分別考察Chiralpak AD -H、AS -H和Chiralcel OD -H 3種手性柱對2-戊基-3-苯基-2,3-環(huán)氧丙醇對映體色譜行為的影響，結(jié)果見圖2。本文中手性AD -H、AS -H柱的固定相為淀粉類物質(zhì)，手性O(shè)D -H柱的固定相為纖維素類物質(zhì)。盡管3種手性柱的固定相均為多糖，但淀粉型固定相以α-1,4糖苷鍵連接形成螺旋結(jié)構(gòu)，而纖維素型固定相則以β-1,4糖苷鍵形成線型結(jié)構(gòu)。因各自形成的手性空腔的空間結(jié)構(gòu)不同，造成不同的手性柱與同一化合物對映體之間的空間適應(yīng)性差異不同[11]。因此，盡管2-戊基-3-苯基-2,3-環(huán)氧丙醇結(jié)構(gòu)中羥基、苯基可與固定相中的甲酸酯基、苯基發(fā)生氫鍵、偶極-偶極堆積、π-π作用[12]，但手性O(shè)D -H柱的拆分能力(RS=1.626)遠大于手性AD -H、AS -H柱，這可能與固定相的不同構(gòu)象有很大的關(guān)聯(lián)。故實驗采用Chiralcel OD -H柱。

圖2 2-戊基-3-苯基-2,3-環(huán)氧丙醇在手性柱AD -H、AS -H和OD -H上的色譜圖Fig.2 Chromatograms of 2-pentyl-3-phenyl-2,3-epoxy alcohol on AD -H,AS -H and OD -H columns mobile phase:n-hexance∶isopropanol=90∶10(V/V);flow rate:0.8 mol·min-1;column temperature:25 ℃.

2.2 流動相組成對分離的影響

因2-戊基-3-苯基-2，3-環(huán)氧丙醇極性較大，故考察了其在異丙醇和乙醇中溶解度的大小。結(jié)果顯示其在異丙醇和乙醇中的溶解性都較好，固定流速為0.8 mL·min-1、柱溫25 ℃時分別考察異丙醇或乙醇作為流動相組成成分時對該物質(zhì)分離的影響(表1)。結(jié)果顯示，以正己烷∶異丙醇=90∶10(V/V)時色譜峰形和分離效果最好。隨著異丙醇含量的降低，容量因子(k)及分離度(RS)都有較明顯的增大，但分析時間延長。原因可能是異丙醇含量的減少會增強手性固定相與2-戊基-3-苯基-2,3-環(huán)氧丙醇對映體之間的氫鍵作用力，從而增加了拆分能力。但醇含量過低會明顯延長分析時間從而降低分離效率，綜合以上原因，確定流動相中異丙醇含量為10%。

表1 流動相組成對分離的影響

2.3 流速對分離的影響

在流動相為正己烷∶異丙醇=90∶10，柱溫為25 ℃條件下，考察了流速對色譜行為的影響。結(jié)果表明，流速從0.6 mL·min-1升至1.2 mL·min-1時，理論塔板數(shù)(N)、分離度(RS)均有明顯的減小，選擇性因子(α)基本保持不變，而保留時間(t)卻明顯的縮短，見表2。這可能與該對映體在手性O(shè)D -H柱固定相和流動相之間的分配系數(shù)差異很小有關(guān)。降低流速有助于該物質(zhì)與固定相之間多次相互作用，從而實現(xiàn)該物質(zhì)對映體的完全分離。實驗確定流動相流速為0.8 mL·min-1。

表2 流速對分離的影響

2.4 溫度對分離的影響

在流動相為正己烷∶異丙醇=90∶10，流速為0.8mL·min-1條件下，考察溫度對容量因子(k)、選擇性因子(α)、理論塔板數(shù)(N)以及分離度(RS)的影響(表3)。由此可知適當升高溫度對提高柱效和改善分離度是有利的。但高溫對柱子的壽命不利，因此較適宜的柱溫為25 ℃。

表3 柱溫對分離的影響

2.5 方法的線性關(guān)系、重復(fù)性、穩(wěn)定性

圖3 (R)-2-戊基-3-苯基-2,3-環(huán)氧丙醇在OD -H柱上的色譜圖Fig.3 Chromatogram of (R)-2-pentyl-3-phenyl-2,3-epoxy alcohol on OD -H column

2.6 方法的應(yīng)用

在選定實驗條件下對本課題組不對稱環(huán)氧化合成的(R)-2-戊基-3-苯基-2,3-環(huán)氧丙醇進行了對映體過量值檢測，結(jié)果表明ee值達92%，說明該物質(zhì)手性純度較高(圖3)。將上述方法推廣應(yīng)用于2-戊基-3-苯基-2,3-環(huán)氧丙醇的類似物(R)-3-苯基-2,3-環(huán)氧丙醇、(R)-2-甲基-3-苯基-2,3-環(huán)氧丙醇以及(R)-2,3-二苯基-2,3-環(huán)氧丙醇的拆分，取得理想效果，分離度均大于1.60(圖4)。

圖4 (a)(R)-3-苯基-2,3-環(huán)氧丙醇在手性O(shè)D -H柱上的色譜圖；(b)(R)-2-甲基-3-苯基-2,3-環(huán)氧丙醇在手性O(shè)D -H柱上的色譜圖；(c)(R)-2,3-二苯基-2,3-環(huán)氧丙醇在手性O(shè)D -H柱上的色譜圖Fig.4 (a)Chromatogram of (R)-3-phenyl-2,3-epoxy alcohol on OD -H column;(b)Chromatogram of (R)-2-meth-yl-3-phenyl-2,3-epoxy alcohol on OD -H column;(c)Chromatogram of (R)-2,3-diphenyl-2,3-epoxy alcohol on OD -H column

3 結(jié)論

建立了一種快速拆分2-戊基-3-苯基-2,3-環(huán)氧丙醇光學對映體的分析方法。對映體用Chiralcel OD -H手性柱，以正己烷∶異丙醇=90∶10(V/V)為流動相，流速0.8 mL·min-1，柱溫25 ℃的條件下達到了完全分離。將該方法推廣應(yīng)用于2-戊基-3-苯基-2,3-環(huán)氧丙醇類似物的拆分，均取得理想效果。