手性医药中间体4-氯-3-羟基丁酸乙酯的气相色谱分析

韦善怀，徐 燕，韦志明，黄 平，黄科润，穆允玲，莫友彬

（1.广西化工研究院，广西 南宁 530001；2.广西科技情报研究所，广西 南宁 530004）

自然界的手性化合物所表现的不同生命特性，使得手性药物成为制药业发展的热门。具有特定功能的手性醇是许多手性药物不可或缺的合成中间体，它的有效合成工艺和分析方法使许多手性官能团的合成转化成为可能，是新药合成的重要突破，受到了学术界、企业以及政府的重视[1]。医药手性中间体4-氯-3-羟基丁酸乙酯是一种用途非常广泛，具有广阔市场前景，在商业上具有很高附加值的中间体产品，其主要用于合成阿托伐他汀、左旋肉碱、负霉素、(R)-4-羟基-2-吡咯酮药物,抗癫痫药和神经调节剂(R)-GABOB，脑新陈代谢的促进剂(S)-奥拉西坦以及合成治疗艾滋病药物所需的(S)-3-羟基四氢呋喃，最新一代的抗菌药物(S)-5-羟甲基-1，3-唑啉-2-酮以及安定剂(S)-3-羟基-4-溴丁酸等9种手性药物的中间体。同时经简单的转换可得到 (+/-)-3-羟基-r-丁内酯，进一步反应得到具有重要生理活性的(S)-N-甲基-3-羟基吡咯和(R)-N-甲基-3-甲氨基吡咯。由(S)-3-羟基-γ丁内酯还可以合成多种天然产物[2]。手性4-氯-3-羟基丁酸乙酯最有效的分析方法有气相色谱法[3]及膜分离法[4]。因手性4-氯-3-羟基丁酸乙酯的合成工艺在国内外研究较多，但分析方法研究较少。本文借鉴手性化合物的分析知识，以1,3-丁二醇为内标物，选用手性色谱柱LIPODEX-E（25m×0.25mm）对产品和原料进行分离和定量分析。在此色谱条件下，色谱峰基本无拖尾，峰形较好，左右旋能得到很好的分离。并采用内标法以克服因进样不同而引起的误差，实验得到较满意的结果。

1 试验部分

1.1 仪器和试剂

Agilent 6820型气相色谱仪（Agilent Scientific Inc.）,Agilent cerity NDS版色谱工作站。

无水乙醇、4-氯乙酰乙酸乙酯、R-(+)-4-氯-3-羟基丁酸乙酯、S-(-)-4-氯-3-羟基丁酸乙酯及1,3-丁二醇标准品为市售，手性4-氯-3-羟基丁酸乙酯样品为自制产品。

1.2 色谱条件

色谱柱：LIPODEX-E (25m×0.25mm ×0.25μm)；恒温，柱温为110℃，汽化室温度200℃，检测器温度为300℃，FID( flame ionization detector )氢火焰离子化检测器。进样量1.0μL。

1.3 标准溶液的配置

称取4-氯乙酰乙酸乙酯0.0500g、0.2500g、1.0000g、2.5000g、5.0000g于 100mL 容量瓶，再各加入内标物1,3-丁二醇0.5000g，用无水乙醇定容至100mL刻度；分别称取R-(+)-4-氯-3-羟基丁酸乙酯 0.0250g、0.1009g、0.5002g、1.2505g、2.5004g 加入100mL容量瓶，加入内标1,3-丁二醇0.5000g，无水乙醇定容至刻度。

1.4 样品的配置

将反应产物从反应釜中抽出，称量，量取约5g（准确至0.0002g）产物（根据各组分的含量，适量称取）加入100mL容量瓶中，再加入1,3-丁二醇0.5g，用乙醇定容，待测定。

2 结果与讨论

2.1 色谱柱的选择

由于待分析产品为手性脂肪醇类物质，故分别选用手性毛细管Varian capillary column cp-chirasil-Dex CB和LIPODEX-E色谱柱对样品进行分离。试验表明，Varian capillary column cp-chirasil-Dex CB对本样品分离效果并不理想；而LIPODEX-E经选用适当的色谱条件能得到较好分离。当分离温度设定为105℃或更低时，左/右旋4-氯-3-羟基丁酸乙酯的容量因子尽管较大，但色谱峰变矮，峰形不好；当分离温度设定为115℃或更高时，左/右旋4-氯-3-羟基丁酸乙酯的色谱峰发生重叠现象，使得在计算ee值时产生较大误差。所以探索选用110℃对待测物质进行分离，在此色谱条件下（见1.2 ）合成产物能很好地进行分离，峰型好、无拖尾。其典型色谱图如图1所示。

图1 样品色谱图Fig.1 Typical chromatogram of samples

2.2 标准工作曲线

在选定色谱条件下测定各标准溶液，以待测组分的峰面积与内标物的峰面积之比Ai/As为横坐标，待测组分的质量与内标物的质量之比mi/ms为纵坐标，用excel软件绘制标准曲线，得出线性回归方程和相关系数R，以色谱峰高是基线噪声高度的3倍作为标准求其检出限，结果如表1所示。

表1 各组分的标准曲线和相关系数Table 1 The standard curve and correlative coefficient of each component

2.3 校正因子的测定

在相同色谱条件下选取典型的反应液样品分析，重复测定5次，分别测得各组分及内标物的峰面积，按式fi=miAs/msAi计算各组分相对于内标1,3-丁二醇的校正因子fi。实验测得原料4-氯乙酰乙酸乙酯的校正因子为1.1654，(R)-(+)-4-氯-3-羟基丁酸乙酯的校正因子为1.5614。

2.4 精密度试验

按选定的色谱条件将典型的样品溶液平行测定5次，色谱峰高是基线噪声高度的3倍作为标准求其检出限，得出4-氯乙酰乙酸乙酯的相对标准偏差RSD为0.42%，检出限 10.24mg·L-1；因手性物质左/右旋的校正因子数值大小一样，精密试验时左/右旋面积做同等处理，得出(R)-(+)-4-氯-3-羟基丁酸乙酯的RSD为0.68%，检出限19.56mg·L-1。

2.5 加标回收试验

往取出旋干的反应产物中加入已知量的原料和产物标准品，按表2中实验数据安排试验，求得实验结果见表2。

表2 加标回收率实验结果Table 2 The test of recovery

3 结论

本试验在选定色谱条件下能够有效分离原料4-氯乙酰乙酸乙酯和产品(R)-(+)-4-氯-3-羟基丁酸乙酯，产品左右旋分离效果较好，分析结果稳定。选用1,3-丁二醇为内标物进行色谱分析，方法操作简单，具有较高的精确度和准确度，适用于手性(R)-(+)-4-氯-3-羟基丁酸乙酯合成反应的定量分析，为其提供了一种简单有效的分析方法，并有助于手性化合物的分离和分析的研究。

[1] Rouhi A M．Chiral business[J].Chem Eng News，2003，81(18)：45-56．

[2] 孙志浩，何军邀.生物催化制备光学活性4-氯-3-羟基丁酸乙酯研究进展[J].化工进展，2006，25 (6)：623-628.

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