水溶性β-环糊精包合反应萃取药物对映体的研究

摘要

手性和手性技术是当今化学研究的前沿和热点之一。单一对映体的制备是制药和精细化学品工业急待解决的重大基础问题之一。手性溶剂萃取具有适用范围广、可连续操作、易于工业化生产、生产成本相对较低等优点，成为最具发展潜力和应用前景的一种单一对映体制备技术。手性溶剂萃取技术的发展很大程度上依赖于萃取剂的改进。水溶性β-环糊精衍生物因良好的手性选择性和亲水性，用于疏水性药物对映体的分离有着独特的优势，是一种极具潜力的手性萃取剂。
　　 本文采用水溶性β-环糊精衍生物作为萃取剂，研究了某些疏水性药物对映体的手性溶剂萃取分离。通过实验考查了萃取条件对萃取性能的影响。进行了萃取机理的研究，建立反应萃取模型。通过模型预测和实验结果的比较，对模型进行修正。运用分配系数、分离因子、对映体过量和萃取性能因子等参数表征萃取性能，综合模型预测和实验结果对萃取体系进行优化。
　　 第二章是理论研究部分，本文针对水溶性环糊精衍生物强亲水性及疏水性药物对映体能在两相间分配的特点，采用了水相均相反应机理。综合对映体的物理分配、离解平衡及对映体与萃取剂的包合反应平衡等，建立了反应萃取模型用于萃取体系的模拟。与已报道的模型建立过程不同，本文结合药理研究论文中关于离子态药物对映体也在两相间分配的报道，在建立的模型中引入了离子分配系数。
　　 第三章到第六章是对四种药物对映体的手性萃取研究。实验研究了有机溶剂、环糊精衍生物类型、水相pH值、萃取剂浓度、温度等因素对萃取性能的影响，并测定了模型的相关参数。在实验研究基础上，得到了每个对映体最合适的萃取体系。结合相关参数，将模型应用于每个对映体的最合适体系，通过实验结果和模型预测的比较，对模型进行修正。在修正后的模型基础上，构建多元函数模型。经多元函数模型的模拟和优化获取最佳操作条件和参数。结果表明水溶性β-环糊精衍生物对所研究的药物对映体都有一定的识别能力，对同一药物对映体，结构不同的萃取剂优先识别的对映异构体是一致的，但识别能力各不相同。有机溶剂、水相pH值、温度、萃取剂浓度等对萃取性能有显著的影响，但对不同的分离对象影响规律有差别。本文建立的反应萃取模型需要针对具体的药物对映体进行修正，修正后的模型对所研究的四个体系的模拟都很成功，表明本文的理论研究具有普遍的适用性。离子分配的引入使模型预测的准确性大大提高。四种药物对映体都得到了各自的最佳萃取操作条件和参数。以上研究结果表明本文建立的模型是模拟药物对映体手性溶剂萃取体系的有力工具，并能为工程计算和设计提供参考。