手性现象在自然界中普遍存在，如生命活动中重要的大分子(蛋白质、核酸和多糖等)几乎全是手性的。据统计，用于临床治疗疾病的2 000多种合成原料药中约有40%是外消旋体，常见天然及半合成药物中约有 98%是手性化合物[1]。此类具有药理活性的手性化合物称为手性药物，手性药物各对映体由于空间结构不同会在生物体内引起不同的分子识别，即表现出不同的生理活性，这种现象称为“手性识别”[2]。如氧氟沙星的S-异构体不仅毒性低，且抗菌活性比R-异构体高8～128倍[1]；布洛芬(ibuprofen)起作用的主要是S-异构体，其R-异构体完全没有活性；沙利度胺(thalidomide)的R-异构体的代谢产物无毒且具有优良的镇静止呕作用，但其S-异构体的2种代谢产物既有胎毒，又有致畸性，是20世纪60年代震惊全球的“反应停”致畸事件的元凶[3]；盐酸普萘洛尔S-异构体的生物活性比R-异构体高100倍等。因此，有关手性药物的研究以及获取单一对映体一直是研究热点。随着20世纪70年代色谱手性拆分法的兴起和迅速发展，色谱手性拆分法已成为获取单一对映体的主要途径之一[4]。在众多手性分离方法中，HPLC手性固定相法因具有简单、准确和能用于半制备和制备分离等优点，已成为分离对映体最重要的方法之一[5]。每一次新的HPLC手性固定相的出现，都对手性分离的发展起到了很大的推动作用。因此，对HPLC手性固定相的研制，成为当今生物、医学等领域的研究热点。

金属-有机骨架化合物(metal-organic frameworks，MOFs)是近年来研究较多的一种新型功能材料。MOFs是一类由金属离子(或金属簇)与含氧、氮等的多齿有机配体通过分子组装构建的多孔网状晶体材料[6]。20世纪末，手性MOFs作为MOFs的重要分支，因具有多孔结构、特异性识别、组装过程可控以及具有手性官能团或敞开的手性孔穴等特点，在手性识别领域有着广泛的应用潜能，同时也为外消旋体的拆分提供了新途径[7-9]。手性MOFs用于外消旋体分离的方法主要有吸附拆分法[10-11]和色谱拆分法[12-13]。据报道，一种单手螺旋手性MOF材料——[{Cu(sala)}n]在气相色谱手性固定相中表现了较好的手性识别能力[14]，但目前尚未见到将其用于HPLC手性固定相并进行手性药物分离应用的报道。鉴于此，作者利用手性MOFs的特殊手性识别能力和HPLC手性固定相的优势，将一种合成简单、化学稳定性好的单手螺旋手性MOF材料 [{Cu(sala)}n] (H2sala=N-(2-hydroxybenzyl)-L-alanine)[15]制备成HPLC手性固定相，并用于常见外消旋化合物的分离分析，拟为开发新型手性固定相提供新途径。

骨碎补总黄酮对膝骨关节炎模型兔HIF-1α和VEGF表达的影响 …………………………………………… 李 明等（18）：2484

1 实验

1.1 试剂与仪器

L-丙氨酸(98%)、氢氧化锂(98%)、硼氢化钠(98%)，上海阿拉丁试剂公司；一水合醋酸铜(98%)、水杨醛(98%)，Alfa Aesar公司；外消旋化合物：1-(9-蒽基)-2,2,2-三氟乙醇、1,2-二苯乙醇酮、1,1′-联-2-萘酚，比利时Acros公司；联糠醛、特罗格尔碱，美国Sigma-Aldrich试剂公司；布洛芬，上海Adamas试剂公司；1-(1-萘基)-乙醇，美国Fluka公司；氢氧化钾、乙醇、乙醚、正己烷、二氯甲烷、异丙醇，分析纯，天津风船化学试剂科技有限公司。

D/max-3B型粉末X-射线衍射(XRD)仪(Cu靶Kα线)，日本Rigaku公司；LabTech型高效液相色谱仪，美国LabTech公司；Model 1666型液相色谱湿法装柱机、不锈钢液相色谱空柱(250 mm×2.1 mm)，美国Alltech公司；ZRY-1P型热重分析仪，上海民仪电子有限公司；Hitachi S-3000N型扫描电子显微镜(SEM，操作电压为15 kV)，日本日立公司；ELGA LabWater型纯水器，英国；PH050型干燥箱，上海一恒。

1.2 手性[{Cu(sala)}n]晶体的合成

参照文献[16]合成有机配体H2sala，用该配体合成含结晶水的初产物 [{[Cu(sala)]2(H2O)}n]，干燥除水，即得[{Cu(sala)}n]。具体步骤如下：分别将1.78 g L-丙氨酸溶于20 mL 1 mol·L-1氢氧化钾水溶液中，2.40 g水杨醛溶于20 mL乙醇中，将2种溶液混合，室温搅拌30 min得黄色溶液，冰浴。将0.92 g硼氢化钠溶于10 mL水中并加入少量氢氧化钠，将所得硼氢化钠溶液加入到上述黄色溶液中，待黄色慢慢消失，用浓盐酸调节溶液的pH值在3.5～5.0之间，得白色固体，过滤，分别用乙醇、乙醚洗涤，用乙醇/水(1∶1，体积比，下同)溶液重结晶3次，干燥，即得有机配体H2sala。分别称取1.95 g(10 mmol)H2sala和0.24 g氢氧化锂加入到100 mL超纯水中，室温下搅拌30 min，过滤。再称取2.00 g一水合醋酸铜溶于100 mL超纯水中，并将此铜盐溶液倒入上述滤液中，静置后生成深绿色晶体，室温下干燥，得1.92 g晶体[{[Cu(sala)]2(H2O)}n]，产率为72%。将该晶体在115 ℃下加热2 h除去水分子，得单手螺旋结构的[{Cu(sala)}n]晶体骨架材料。将此晶体分别进行粉末XRD(PXRD)和TG表征。

（1）活性材料筛选。取3号样品加入 AP 2.0%、水泥20.0%、CA5.0%及相应添加剂，不同活性材料投加量相同，考察固化改良后浸出液主要指标，试验结果见表8。通过数据分析可以看出，不同的活性材料其对水泥水化作用不同，活性越高，作用效果越好，固化后各项指标越好，采用混合的活性材料比单一的活性材料效果好，因此选择混合型活性材料HHJ。

1.3 手性固定相的制备

由于合成的[{Cu(sala)}n]晶体颗粒均较大，将其进行手工研磨，随后借助溶剂(无水乙醇)悬浮法，在光学显微镜下观察，收集适当粒径范围的晶体。将该晶体在室温下干燥，备用，并用扫描电子显微镜(SEM)表征晶体形貌。

1.4 HPLC手性柱的制备

2.1.2 [{Cu(sala)}n]晶体的热重(TG)分析(图2)

2 结果与讨论

2.1 [{Cu(sala)}n]晶体的表征

2.1.1 [{Cu(sala)}n]晶体的PXRD分析(图1)

  

图1 合成的与对应模拟的[{Cu(sala)}n]晶体的PXRD图谱对比Fig.1 Comparison of PXRD patterns for synthesizedand corresponding simulated crystal [{Cu(sala)}n]

式中：t0为手性柱的死时间，采用1,3,5-三叔丁基苯测定；t1、t2分别为第一个流出峰和第二个流出峰的保留时间。

由图3可知，所制备的[{Cu(sala)}n]晶体的平均粒径约5 μm。表明，通过筛选得到了颗粒相对均匀且大小基本合适的固定相。

采用高压匀浆法制备HPLC手性柱。取 [{Cu(sala)}n]晶体1.5 g，悬浮于25 mL正己烷/二氯甲烷(9∶1)的混合溶液中，随后将其迅速倒入匀浆罐，在40～50 MPa下进行装填，制得HPLC手性柱。随后用正己烷/二氯甲烷(9∶1)进行冲洗，至基线平稳后进行色谱分离实验。

  

图2 [{Cu(sala)}n]晶体的TG曲线Fig.2 TG curve of crystal [{Cu(sala)}n]

2.1.3 [{Cu(sala)}n]晶体的SEM分析(图3)

由图2可知，[{Cu(sala)}n]晶体在250 ℃以内没有质量损失，表明晶体在该温度范围内比较稳定。

  

图3 [{Cu(sala)}n]晶体的SEM照片Fig.3 SEM image of crystal [{Cu(sala)}n]

2018年8月27日，《云南省高级人民法院关于为乡村振兴战略提供司法服务和保障的意见》（以下简称《意见》）正式发布。《意见》的发布实施，将对全省法院发挥审判职能作用，助推全省农业全面升级、农村全面进步、农民全面发展具有重要的指导意义和促进作用。

2.2 手性柱的手性识别能力的研究

实验报告是检验病理教学效果的重要手段，学生通过书写整理实验报告，有利于对知识点进行归纳总结，强化巩固，也可以把理论和实验进一步联系起来，更好的掌握知识和技能，同时为今后的科学研究和临床应用打下基础；教师通过批改实验报告了解教学效果、发现问题并及时与学生反馈和沟通。

 

(1)

 

(2)

由图1可知，合成的[{Cu(sala)}n]晶体的PXRD图谱的主要衍射峰位置、数量等信息与文献[15]报道的单晶XRD数据模拟得到的PXRD图谱一致，表明成功合成了纯相的[{Cu(sala)}n]晶体。

手性柱制备成功后，在一定条件下将其用于常见外消旋化合物的分离以考察固定相的手性分离能力。在流速为0.1 mL·min-1、柱温为25 ℃、流动相为一定比例的正己烷和二氯甲烷或异丙醇、紫外检测波长为254 nm的色谱条件下，外消旋化合物的HPLC色谱图如图4所示。外消旋化合物在手性柱上的分离情况如表1所示。保留因子k′和分离因子α分别由式(1)和式(2)计算得到。

由图4可知，手性柱对外消旋化合物未实现基线分离。究其原因，主要与手性固定相对手性化合物各对映体的手性识别相关。该固定相的手性识别能力主要源于[{Cu(sala)}n]晶体具有螺距为2.5 nm的右手螺旋结构(图5)，在分离过程中，溶质与晶体表面的手性螺旋槽的高度空间匹配是使各对映体实现分离的主要原因。另外[{Cu(sala)}n]晶体的BET比表面积为10.967 m2·g-1，孔容为0.04633 cm3·g-1[15]，说明对映体分子与固定相的手性位点作用主要在晶体的表面。然而，手性固定相对手性化合物的识别机理均较复杂，其进一步的手性识别能力还有待研究。

市一测成绩一出，我就发现自己所教的实验班、非连续性文本阅读的客观题做得非常好。其中有一道题接近满分，但是主观题却做得很不理想，满分6分居然只得了二点几分。

  

图4 外消旋化合物在手性柱上的HPLC图谱Fig.4 HPLC spectra of racemic compounds on the chiral column

表1外消旋化合物在手性柱上的分离情况

Tab.1 Separations of racemic compounds on the chiral column

  

外消旋化合物流动相保留因子(k1')分离因子(α)特罗格尔碱正己烷/DCM(98∶2)1.001.581-(1-萘基)-乙醇正己烷/异丙醇(90∶10)1.271.19联糠醛正己烷/异丙醇(90∶10)0.832.441,1'-联-2-萘酚正己烷/DCM(90∶10)8.831.20布洛芬正己烷/DCM(90∶10)2.881.611,2-二苯乙醇酮正己烷/DCM(98∶2)2.831.201-(9-蒽基)-2,2,2-三氟乙醇正己烷/DCM(95∶5)5.781.20

 

三维骨架结构 晶体中的右手螺旋通道

图5 [{Cu(sala)}n]的晶体结构Fig.5 Crystal structure of [{Cu(sala)}n]

3 结论

成功合成了手性[{Cu(sala)}n]晶体，将其用作固定相制成HPLC手性柱，并采用XRD、TG、SEM等表征其结构。结果表明，[{Cu(sala)}n] 晶体制备的HPLC手性柱对特罗格尔碱、1-(1-萘基)-乙醇、联糠醛、1，1′-联-2-萘酚、布洛芬、1，2-二苯乙醇酮和1-(9-蒽基)-2，2，2-三氟乙醇等7种外消旋化合物实现了分离，具有一定的手性识别能力。单手螺旋型手性MOFs材料[{Cu(sala)}n]除了在已报道的气相色谱手性固定相上具有较好的手性识别能力，其作为高效液相色谱手性固定相，也表现了一定的手性识别潜力，此研究不仅扩大了手性[{Cu(sala)}n]材料的应用范围，也为新型手性固定相的研制提供了新的途径。

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