基于手性MOFs修饰的开管毛细管电泳及其在药物手性拆分中的应用研究

Developing sensitive and efficient chiral pharmaceutical analysis is of great importance to the fields of pharmacy, pharmacology, and medicine. Some problems were encountered while chiral amine-containing pharmacy was analyzed by traditional capillary electrophoresis (CE) coupled with tris(2,2'-bipyridine)ruthenium electrochemiluminescence (ECL) detection. The sensitivity was decreased due to the conflict between separation and detection condition and the electrode contamination by chiral reagent. Chiral metal-organic frameworks (MOFs) have the advantages of highly ordered pore structure, large surface area, and high stability. This makes it suitable to modify open tube capillary column (OTC) to immobilize chiral reagent and improve separation efficiency and sample capacity. It was reported that the chiral separation of amine-containing compounds could be achieved based on a syringic acid amide derivative of trans-(R, R)-2-aminocyclohexanesulfonic acid (SAAD). As for the small separation channel of CE (tens of micrometers), we hope to synthesized a series of chiral ligands with the similar structure as SAAD which is then used to prepare chiral MOFs with nanometer size. The resulting chiral MOFs would be employed to modify the OTC, which would be applied in CE-ECL for the chiral analysis of amine-containing pharmacy to improve the sensitivity and separation efficiency.

发展灵敏、高效的手性药物分析方法，对制药、药物学、医学等领域有重要意义。传统毛细管电泳（CE）-三联吡啶钌电化学发光（ECL）法对手性胺类药物拆分存在ECL检测与分离条件相冲突，以及手性选择试剂流入检测池，降低检测灵敏度等问题。手性金属-有机骨架材料（MOFs）具有孔结构有序、比表面积大、化学稳定等优点，这使其非常适用于开管毛细管电泳（OTC）的修饰以固定手性选择试剂、提高分离效率和载样量。研究表明，反式（R，R）-2-氨基环六烷磺酸的丁香酸亚胺衍生物（SAAD）对胺类对映体有很好的识别作用。针对毛细管电泳分离通道比较窄（几十微米）的特点，我们拟合成具有类似SAAD结构的手性配体，并以此制备纳米尺度的手性MOFs，将其用于OTC的修饰来发展手性CE-ECL分析，以增强修饰柱的稳定性，提高胺类药物对映体检测灵敏度和分离效率，为药物手性拆分提供新方法。

传统毛细管电泳（CE）-三联吡啶钌电化学发光（ECL）法对手性胺类药物拆分存在ECL检测与分离条件相冲突，以及手性选择试剂流入检测池，降低检测灵敏度等问题。手性金属-有机骨架材料（MOFs）具有孔结构有序、比表面积大、化学稳定等优点，这使其非常适用于开管毛细管电泳（OTC）的修饰以固定手性选择试剂、提高分离效率和载样量。按照预期计划经过大量的尝试，但是未能得到设计的手性MOFs，我们将研究方向转向MOFs在电分析中的应用研究。然而MOFs在电分析中的应用还很有限，这主要是由于以下几个原因：①MOFs稳定性较差，很多MOFs在空气和水中都不能稳定存在；②MOFs电活性位点来自金属中心，而MOFs中绝大部分被配体占据，活性位点少，活性面积小；③MOFs一般尺寸比较大，不利于电极修饰和传质。④MOFs导电性差。针对MOFs存在的以上问题，我们致力于合成稳定的、配体具有电活性的、尺寸小的MOFs，并取得了一定的进展。我们首次以电活性DOBDC为配体合成了Co/DOBDC电活性MOFs，并且将尺寸控制在微米级棒状形貌；合成了超稳定Cu-MOFs并组装了金微球，提高了电催化活性及电子转移速率；还合成了具有大比表面积的ZIF-67微米花结构；并将这些MOFs应用在葡萄糖、亚硝酸盐、NADH和过氧化氢等多种物质的电化学传感以及氧析出反应、超级电容等领域。这些研究不仅会拓展MOFs的应用领域，还会在临床、电分析和电催化等领域有潜在的应用价值。