2-戊基-3-苯基-2,3-环氧丙醇对映体在手性柱上的拆分研究

陈 平， 余 录， 田 吉， 张 春， 王 舒， 王 钦， 杜 曦*

(1.西南医科大学药学院，四川泸州 646000；2.西南医科大学基础医学院，四川泸州 646000；3.西南医科大学药物与功能性食品研究中心，四川泸州 646000)

图1 2-戊基-3-苯基-2，3-环氧丙醇Fig.1 Structure of 2-pentyl-3-phenyl-2,3-epoxy alcohol

手性环氧丙醇及其衍生物是一类颇有价值的生理活性化合物[1]。如以手性环氧醇为活性中心的普拉二烯内酯B具有抑制癌细胞增殖的作用[2]，组蛋白去乙酰化酶抑制剂depudecin具有抗癌作用[3]。同时，手性环氧醇也是非常重要的中间体，广泛应用于合成人参炔三醇[4]、α-半乳糖神经鞘胺[5]、umuravumbolide[6]等抗肿瘤药物以及大环内酯类抗生素[7]。手性环氧丙醇可经sharpless不对称环氧化获得[8]，其对映体过量值(ee值)的测定对于控制不对称环氧化反应条件，提高手性环氧丙醇的选择性具有重要意义。并且，在近期的细胞实验中手性2-戊基-3-苯基-2,3-环氧丙醇(图1)及其类似物显示出一定的抗肿瘤活性。因此，探索其对映体拆分及纯度的检测具有非常重要的意义。

目前，高效液相色谱(HPLC)法已广泛应用于手性化合物的拆分[9,10]。但对于2-戊基-3-苯基-2,3-环氧丙醇的HPLC研究还未见报道。因此，本文对2-戊基-3-苯基-2,3-环氧丙醇的HPLC拆分进行了较为深入的研究，为该类化合物的拆分提供方法参考。

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

Waters1525-2487型高效液相色谱仪(美国，Waters公司)；Chiralcel OD -H、Chiralpak AD -H及AS -H手性柱均购于日本Daicel公司(规格均为25×0.46 cm i.d.)；KQ5200型超声脱气机(昆山市超声仪器有限公司)。

正己烷、异丙醇、乙醇(色谱纯，美国Fisher试剂公司)；1,3,5-三叔丁基苯(上海阿达玛斯公司)。2-戊基-3-苯基-2,3-环氧丙醇(西南医科大学药物化学平台提供)。

1.2 色谱条件

色谱柱：Chiralcel OD -H手性柱；流动相：正己烷-异丙醇，正己烷-乙醇；流速0.8 mL·min-1；检测波长210 nm；柱温25 ℃；用流动相溶解样品，样品浓度为0.3 mg·mL-1，进样量15 μL；流动相使用前用0.45 μm滤膜过滤，并超声脱气30 min。

2 结果与讨论

2.1 手性柱的选择

分别考察Chiralpak AD -H、AS -H和Chiralcel OD -H 3种手性柱对2-戊基-3-苯基-2,3-环氧丙醇对映体色谱行为的影响，结果见图2。本文中手性AD -H、AS -H柱的固定相为淀粉类物质，手性OD -H柱的固定相为纤维素类物质。尽管3种手性柱的固定相均为多糖，但淀粉型固定相以α-1,4糖苷键连接形成螺旋结构，而纤维素型固定相则以β-1,4糖苷键形成线型结构。因各自形成的手性空腔的空间结构不同，造成不同的手性柱与同一化合物对映体之间的空间适应性差异不同[11]。因此，尽管2-戊基-3-苯基-2,3-环氧丙醇结构中羟基、苯基可与固定相中的甲酸酯基、苯基发生氢键、偶极-偶极堆积、π-π作用[12]，但手性OD -H柱的拆分能力(RS=1.626)远大于手性AD -H、AS -H柱，这可能与固定相的不同构象有很大的关联。故实验采用Chiralcel OD -H柱。

图2 2-戊基-3-苯基-2,3-环氧丙醇在手性柱AD -H、AS -H和OD -H上的色谱图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 流动相组成对分离的影响

因2-戊基-3-苯基-2，3-环氧丙醇极性较大，故考察了其在异丙醇和乙醇中溶解度的大小。结果显示其在异丙醇和乙醇中的溶解性都较好，固定流速为0.8 mL·min-1、柱温25 ℃时分别考察异丙醇或乙醇作为流动相组成成分时对该物质分离的影响(表1)。结果显示，以正己烷∶异丙醇=90∶10(V/V)时色谱峰形和分离效果最好。随着异丙醇含量的降低，容量因子(k)及分离度(RS)都有较明显的增大，但分析时间延长。原因可能是异丙醇含量的减少会增强手性固定相与2-戊基-3-苯基-2,3-环氧丙醇对映体之间的氢键作用力，从而增加了拆分能力。但醇含量过低会明显延长分析时间从而降低分离效率，综合以上原因，确定流动相中异丙醇含量为10%。

表1 流动相组成对分离的影响

2.3 流速对分离的影响

在流动相为正己烷∶异丙醇=90∶10，柱温为25 ℃条件下，考察了流速对色谱行为的影响。结果表明，流速从0.6 mL·min-1升至1.2 mL·min-1时，理论塔板数(N)、分离度(RS)均有明显的减小，选择性因子(α)基本保持不变，而保留时间(t)却明显的缩短，见表2。这可能与该对映体在手性OD -H柱固定相和流动相之间的分配系数差异很小有关。降低流速有助于该物质与固定相之间多次相互作用，从而实现该物质对映体的完全分离。实验确定流动相流速为0.8 mL·min-1。

表2 流速对分离的影响

2.4 温度对分离的影响

在流动相为正己烷∶异丙醇=90∶10，流速为0.8mL·min-1条件下，考察温度对容量因子(k)、选择性因子(α)、理论塔板数(N)以及分离度(RS)的影响(表3)。由此可知适当升高温度对提高柱效和改善分离度是有利的。但高温对柱子的寿命不利，因此较适宜的柱温为25 ℃。

表3 柱温对分离的影响

2.5 方法的线性关系、重复性、稳定性

图3 (R)-2-戊基-3-苯基-2,3-环氧丙醇在OD -H柱上的色谱图Fig.3 Chromatogram of (R)-2-pentyl-3-phenyl-2,3-epoxy alcohol on OD -H column

2.6 方法的应用

在选定实验条件下对本课题组不对称环氧化合成的(R)-2-戊基-3-苯基-2,3-环氧丙醇进行了对映体过量值检测，结果表明ee值达92%，说明该物质手性纯度较高(图3)。将上述方法推广应用于2-戊基-3-苯基-2,3-环氧丙醇的类似物(R)-3-苯基-2,3-环氧丙醇、(R)-2-甲基-3-苯基-2,3-环氧丙醇以及(R)-2,3-二苯基-2,3-环氧丙醇的拆分，取得理想效果，分离度均大于1.60(图4)。

图4 (a)(R)-3-苯基-2,3-环氧丙醇在手性OD -H柱上的色谱图；(b)(R)-2-甲基-3-苯基-2,3-环氧丙醇在手性OD -H柱上的色谱图；(c)(R)-2,3-二苯基-2,3-环氧丙醇在手性OD -H柱上的色谱图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 结论

建立了一种快速拆分2-戊基-3-苯基-2,3-环氧丙醇光学对映体的分析方法。对映体用Chiralcel OD -H手性柱，以正己烷∶异丙醇=90∶10(V/V)为流动相，流速0.8 mL·min-1，柱温25 ℃的条件下达到了完全分离。将该方法推广应用于2-戊基-3-苯基-2,3-环氧丙醇类似物的拆分，均取得理想效果。