李 路,張志欣,王 濤
(商丘師范學(xué)院,河南 商丘 476000)
上世紀(jì)五十年代的“反應(yīng)?!笔录屓藗儗λ幬锓肿拥氖中杂辛酥匦碌恼J(rèn)識(shí)。各國藥品管理機(jī)構(gòu)紛紛加強(qiáng)了對手性藥物的監(jiān)管力度。具有手性的藥物,均應(yīng)評價(jià)其對映體的藥效、毒性及藥代差異。通常,單一光學(xué)活性的手性藥物與其外消旋體相比,治療靶點(diǎn)明確,療效和安全性更高,不良反應(yīng)更低。如何高效、專一的獲得手性藥物逐漸成為了藥物化學(xué)和有機(jī)化學(xué)領(lǐng)域中受到廣泛關(guān)注的研究熱點(diǎn)。對于高等教育而言,在藥學(xué)相關(guān)專業(yè)中開設(shè)與手性化合物制備相關(guān)的實(shí)驗(yàn)課程,能夠有效的增強(qiáng)學(xué)生對手性藥物的認(rèn)識(shí)與理解,對于藥學(xué)相關(guān)專業(yè)學(xué)生專業(yè)知識(shí)與技能的培養(yǎng)有重要意義。
獲得手性化合物的方法主要有以下三種:生物合成法、化學(xué)合成法和外消旋體拆分法[1-2]。其中,外消旋體拆分法相比于前兩種方法更為經(jīng)濟(jì),簡便,易于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。非對映異構(gòu)體鹽結(jié)晶拆分法是外消旋體拆分法中應(yīng)用最為廣泛的一種拆分法。該方法將外消旋有機(jī)酸 (或堿) 與手性有機(jī)堿 (或酸)按一定比例形成非對映異構(gòu)體鹽,根據(jù)二者在特定溶液中溶解度的差異,其中一種非對映異構(gòu)體鹽通過形成結(jié)晶或沉淀而實(shí)現(xiàn)拆分。
圖 1,1′-聯(lián)萘-2,2′-二胺的結(jié)構(gòu)式
1,1′-聯(lián)萘-2,2′-二胺是一種典型的軸手性分子(圖一),其對映體在多種手性藥物分子的合成中已有廣泛的用途。1985年,Murdoch等人以L-樟腦磺酸為拆分劑完成了對1,1′-聯(lián)萘-2,2′-二胺外消旋體的拆分[3-4],該方法操作簡便,條件溫和,適宜作為非對映異構(gòu)體鹽結(jié)晶拆分法的教學(xué)案例。本論文結(jié)合我校目前藥物制備方向本科生的綜合實(shí)踐課程,設(shè)計(jì)并完成了以L-酒石酸作為拆分劑對1,1′-聯(lián)萘-2,2′-二胺外消旋體的拆分。
圖2 1,1′-聯(lián)萘-2,2′-二胺的拆分原理及流程
本實(shí)驗(yàn)利用L-酒石酸與外消旋的聯(lián)萘二胺的成鹽反應(yīng)為關(guān)鍵步驟,實(shí)現(xiàn)外消旋的聯(lián)萘二胺的手性拆分(圖2)。生成非對映體的兩種鹽(S)-A·B和(R)-A·B。利用它們?nèi)芙舛鹊牟煌?,過濾即可實(shí)現(xiàn)兩者的分離。接下來對固體(S)-A·B進(jìn)行真空干燥、中和、過濾、干燥等操作就可以得到(S)-A。類似的,通過對濾液中的 (R)-A·B進(jìn)行濃縮、真空干燥、中和、過濾、干燥等操作就可以得到(R)-A。具體實(shí)驗(yàn)步驟如下:
(1)將rac-A(2.84g,10 mmol)加入配有磁子的100 mL圓底燒瓶,加入50 mL丙酮,攪拌至溶解。
(2)將L-酒石酸B(2.44g,10.5 mmol)加入小錐型瓶,向其中加入10 mL水,至全溶。
(3)緩慢攪拌下;用一次性滴管將L-酒石酸的水溶液緩慢滴加至rac-A的丙酮溶液,滴加結(jié)束以后,停止攪拌,靜置1小時(shí)。
(4)用砂芯漏斗抽濾,得到上層固體Ⅰ,用20 mL丙酮洗滌,將固體轉(zhuǎn)移至小燒杯真空干燥。
(5)濾液轉(zhuǎn)入250 mL梨形瓶,旋蒸回收溶劑,瓶中剩余固體Ⅱ。
(6)固體Ⅰ和固體Ⅱ分別加入6 mL三乙胺溶解,全部溶解以后;加入水使固體全部析出。
(7)分別抽濾(特別注意兩個(gè)產(chǎn)品不能相互污染)得到(S)-A:1.39 g(產(chǎn)率49%)和(R)-A:1.34 g(產(chǎn)率47%),真空干燥,稱重,計(jì)算產(chǎn)率。
(8)用高效液相(大賽璐手性柱AD-H,流動(dòng)相:正己烷/異丙醇=75/25,流速:1 mL/min)分別測試(S)-A和(R)-A的ee值分別為97%和99%。
以提高高校藥學(xué)相關(guān)專業(yè)學(xué)生對手性藥物相關(guān)知識(shí)的認(rèn)知與理解,培養(yǎng)其手性拆分法操作技能為目的。本論文以一種經(jīng)典的外消旋體拆分法-“聯(lián)萘胺的手性拆分”作為教學(xué)素材,以L-酒石酸為拆分劑,完成了對外消旋聯(lián)萘二胺的拆分,兩種對映體的產(chǎn)率(ee值)分別為49%(97%)和47%(99%)。該實(shí)驗(yàn)操作簡便,現(xiàn)象及結(jié)論明確,適宜于作為實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)參考素材。