光学异构体用分离剂 【技术领域】
本发明涉及光学异构体用分离剂，特别是涉及适用于色谱法的光学异构体用分离剂，特别涉及在药品、食品、农药、香料等分析中，以高的分离系数把广泛的螯合(キラル)化合物进行光学分离的光学异构体用分离剂。
现有技术
许多有机化合物中，存在有沸点、熔点、溶解度等物理性质、化学性质完全相同，但对生物体的生理活性不同的光学异构体。这是因为构成生物体的蛋白质和糖质本身几乎相同时，由于是由一种光学异构体构成，而对另一种光学异构体的作用产生差异，呈现生理活性差所致。特别是在药品领域，往往看到光学异构体之间的药效、毒性有显著差别。因此，日本厚生省在药品制造指南中写明：“当该药物为外消旋体时，要对各种异构体的吸收、分布、代谢、排泄状况进行探讨”。
在上述光学异构体之间，由于物理性质、化学性质完全相同，采用通常的分离手段不能进行分离·分析。因此，以广泛的光学异构体为对象，集中精力进行简便而精良的分离·分析技术研究。
作为适应这些要求的分析方法，采用高性能液相色谱(HPLC)的化学分离法、特别是采用HPLC用的螯合柱的光学分割方法(螯合固定相法)不断进步、广泛普及。这里的所说的螯合柱，是以不对称识别剂本身，或把不对称识别剂荷载在适当的载体上的螯合固定相作填充剂的柱。
作为不对称识别剂，开发出的有，例如光学活性的聚甲基丙烯酸三苯基甲酯(特开昭57-150432号公报)、纤维素、直链淀粉衍生物(Y.Okamoto，M.Kawashima and K.Hatada，J.Am.Chem.Soc.，106，5337，1984)、是蛋白质的卵类粘蛋白(特开昭63-307829号公报)等。然而，在这些HPLC用螯合固定相中，纤维素、直链淀粉衍生物荷载在硅胶上地螯合固定相，对极广泛的化合物有高的不对称识别能力。近几年来，组合HPLC用螯合固定相和模拟移动床法的工业规模的光学活性体液体色谱分离法进行了探讨(Pharm TechJapan，12，43(1996))，不仅简单地进行基线分离，而且，为了提高色谱分离的生产性能，对分离的目的化合物更进一步进行分离，即，寻求具有更大的分离系数α值的螯合固定相。
另一方面，HPLC用螯合固定相，由于多数是在水系移动相的反相条件下使用，有机溶剂系移动相、水系移动相的频繁交替，繁琐，对分析仪器的维持不利。另外，由于移动相的混入，也容易产生操作错误，可能的话哪一种移动相都可以用，但更优选的是希望采用水系移动相系进行分析。另外，由于涉及最近的环境问题，要求极力减少作为移动相的有机溶剂的排出。
在反相条件下，使用的螯合固定相以上述蛋白质作为不对称识别剂的类型，另外，最近开发、上市可以分离最广泛的外消旋体化合物的多糖衍生物作为不对称识别剂的类型等，希望是具有显著分离特性的不对称识别剂。
另外，最近在毛细管电泳领域(CE)的光学异构体分离，或者，采用HPLC的简便分离操作进行光学异构体分离的光学异构体分离用薄层色谱(螯合TLC)受到极大关注。因此，开发、上市HPLC用螯合固定相中的纤维素、直链淀粉衍生物系螯合固定相，除乙酸盐以外，几乎所有的均为芳香族衍生物。其理由是，在多糖衍生物的取代基和溶质之间的不对称识别中，π-π电子间的相互作用起到重要的作用(有机合成化学协会志，54，344(1996)，特开昭60-142930号公报)，具有芳香族等大的UV吸收基的取代基的不对称识别剂，例如，对上述那样的薄层色谱分离法、或者往移动相添加不对称识别剂的液体色谱分离法、作为毛细管电泳的一种的胶束电色谱法等不能采用，这是个缺点。
其理由是，在一般广泛采用的UV检测器中，当在背景(相当薄层或移动相)上具有以芳香基为代表的大的UV吸收时，则目的物的UV吸收相对变小，不可能检出。因此，为了与螯合CE领域、螯合TLC领域相对应，希望具有高的不对称识别能力，并且UV吸收小的多糖衍生物体系的不对称识别剂。
因此，本发明的课题是提供一种没有以芳香基为代表的大的UV吸收，并且具有高的不对称识别能力，特别是在水系移动相具有高的不对称识别能力的光学异构体用分离剂。
发明的公开
本发明人为了解决上述课题进行悉心研究的结果，完成本发明。
即，本发明的光学异构体用分离剂，以不具有芳香基的多糖的脂族环状酯衍生物作为有效成分。
多糖的脂族环状酯衍生物，具体的有纤维素三(环己基羧酸酯)、纤维素三(环戊基羧酸酯)或纤维素三(环金刚烷基羧酸酯)。
另外，本发明提供一种光学异构体分离方法，该法以含有不具有芳香基的多糖脂族环状酯衍生物作为有效成分的螯合固定相的色谱法，或者，提供一种使用不含有芳香基的多糖的脂族环状酯衍生物作为光学异构体分离剂的用途。
本发明的详细说明
下面对本发明的实施方案加以详细说明。
本发明的不含有芳香基的多糖的脂族环状酯衍生物，是通过多糖和具有能与其羟基反应而形成酯键的官能团的脂族环状化合物反应制得的。
作为本发明所用的多糖，不管是合成多糖、天然多糖及天然物变成的多糖的任何一种，只要有光学活性即可，然而，优选的是键合形式规律性高的多糖。可以举出β-1，4-葡聚糖(纤维素)、α-1，4-葡聚糖(直链淀粉、支链淀粉)、α-1，6-葡聚糖(右旋糖酐)、β-1，6-葡聚糖(石脐素)、β-1，3-葡聚糖(例如，カ-ドラン、シゾフイラン等)、α-1，3-葡聚糖、β-1，2-葡聚糖(五培子多糖)、β-1，4-半乳聚糖、β-1，4-甘露聚糖、α-1，6-甘露聚糖、β-1，2-フラクタン(菊糖)、β-2，6-フラクタン(左旋糖)、β-1，4-木聚糖、β-1，3-木聚糖、β-1，4-脱乙酰壳多糖、α-1，4-N-乙酰基脱乙酰壳多糖(壳多糖)、支链淀粉、琼脂糖、藻酸等，还包括含有直链淀粉的淀粉。其中，从高纯度多糖容易得到的，纤维素、直链淀粉、β-1，4-木聚糖、β-1，4-脱乙酰壳多糖、壳多糖、β-1，4-甘露聚糖、菊糖、カ-ドラン等是优选的，而纤维素是特别优选的。
这些多糖的数均聚合度(一个分子中所含的吡喃糖或呋喃糖环的平均数)在5以上，优选10以上，无特别的上限，从易于处理考虑，希望在1000以下。
作为具有能与本发明中所用的多糖羟基反应，形成酯键的官能团的脂族环状化合物，其无芳香基为代表的大的UV吸收，但具有脂族环状结构，能形成酰卤等酯键的官能团的化合物的任何一种均可，然而，为了使具有多糖衍生物骨架及取代基的整齐排列的效果，希望用比3元环大的，更优选希望用具有大于5元环的脂族环状化合物或具有交联结构的脂族环状化合物。另外，本发明所用的代表性芳香基不具有大的UV吸收，作为多糖的脂族环状酯衍生物，特别优选的是每1个葡萄糖单元有0.1个以上酯键的多糖的酯衍生物，特别是多糖的环烷基羧酸酯。具体的是环己基羧酸酯、环戊基羧酸酯或环金刚基羧酸酯。
本发明的不具有芳香基的多糖脂族环状酯衍生物，可以采用下面记载的荷载在载体上的方法、把多糖衍生物本身进行破碎或制成球状粒子的任何一种方法，制成目的光学异构体分离剂。
这里所说的载体是把多糖衍生物固定在其上的载体，其固定方法是多糖衍生物和载体之间的物理吸附、与载体的化学结合、多糖衍生物彼此的化学结合、与第3成分的化学结合、对多糖衍生物的光照射、自由基反应等方法。这里所说的载体，是多孔性有机载体或多孔性无机载体，优选多孔性无机载体。作为合适的有机载体，可以举出聚乙烯、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸酯等构成的高分子物质，作为合适的无机载体，可以举出硅石、氧化铝、氧化镁、玻璃、高岭土、氧化钛、硅酸盐、羟磷灰石等。特别优选的载体是硅胶，硅胶的粒径优选0.1μm～10mm，更优选1μm～300μm，平均孔径优选10～100μm，更优选50～50000。为了排除硅胶表面残留的硅烷醇的影响，希望进行表面处理，然而，即使不对全部表面进行处理也没有问题。
多糖脂族环状酯衍生物在载体上的荷载量，对载体100重量份达到1～100重量份是优选的，特别优选5～60重量份。
另外，把多糖脂族环状酯衍生物进行破碎或制成球状粒子的方法，可采用此前公知的方法。所得到的破碎或球状多糖衍生物可原封不动或进行分级，希望达到均匀的粒度。
本发明的光学异构体用分离剂，用作气相色谱、液体色谱、薄层色谱、毛细管电泳等色谱用螯合固定相是优选的，另外，在反相条件下，特别是用水、醇(甲醇、乙醇等)或乙腈的单独，或含有选自其中的多种液体的混合液作移动相的反相系条件下，往所用的液体色谱用螯合固定相、薄层色谱用螯合固定相、胶束电色谱法、毛细管电色谱法等毛细管电泳液中添加，或者，往毛细管内填充不对称识别剂，用作模拟移动床方式等连续式液体色谱分离用固定相是优选的。在上述反相系条件下使用的移动相中还可以含有pH调节剂(例如，磷酸)以及过氯酸钠、6-氟化磷酸钾等。
本发明的优点
本发明提供的作为用于水系移动相的条件下的HPLC用螯合固定相，是可以适用于螯合CE领域、螯合TLC领域的具有高的不对称识别能力，并且UV吸收小的多糖衍生物的不对称识别剂。实施例
通过实施例详细地说明本发明，然而，本发明又不局限于这些实施例。在以下的实施例中，保持系数(k’)、分离系数(α)由下式定义：
保持系数：
k’＝[(对映体的保持时间)-(死时间)]/(死时间)
分离系数：
α＝(较强保持的对映体的保持系数)/(较弱保持的对映体的保持系数)
此时，死时间以乙腈的溶出时间作为死时间。实施例1：纤维素三(环己基羧酸酯)荷载型填充剂及填充柱的制造
①纤维素三(环己基羧酸酯)(a)的合成
在N，N-二甲基乙酰胺(DMAc)15ml中溶解经过真空干燥的氯化锂1.5g，制成DMAc/LiCl溶液。
在氮气氛中，往1.0g纤维素中添加上述DMAc/LiCl溶液15ml及吡啶15ml后，置于100℃油浴中搅拌24小时。往里添加环己基羧酸氯化物(C6H11COCl)4.8g(34mmol，1.8当量)，于100℃下反应16小时。滴至200ml甲醇中，使再沉淀，通过离心分离得到目的的酯衍生物(2.8g，93％)。表1中示出所得到的酯衍生物(a)的元素分析值。
表1
纤维素三(环己基羧酸酯)(a)的元素分析结果 C(％) H(％) N(％) 计算值 65.83 8.18 0.00 分析值 65.82 8.22 0.07
②制造载有纤维素三(环己基羧酸酯)的填充剂
把①中得到的酯衍生物0.75g溶解在10ml四氢呋喃(THF)中，把该酯衍生物的四氢呋喃溶液在经过氨基丙基硅烷处理过的硅胶3.0g(粒径7μm，细孔径1000)中均匀振荡后，蒸出溶剂，制成载有纤维素三(环己基羧酸酯)的填充剂。
③采用载有纤维素三(环己基羧酸酯)填充剂的填充柱的制造
把②中制成的荷载型填充剂在0.46cm×L25cm的不锈钢制成的柱中，采用浆料填充法进行加压、填充，制成光学异构体分离柱。比较例1：三乙酸纤维素荷载型填充剂及填充柱的制造
①三乙酸纤维素的合成
在氮气氛中，往1.0g纤维素中添加醋酸酐40ml，于100℃下反应30小时。反应后，放置冷却至室温，注入500ml甲醇中，使三乙酸纤维素析出。用玻璃过滤器过滤，用甲醇充分洗涤后，于60℃真空干燥5小时，得到目的化合物三乙酸纤维素(1.69g，收率95％)。
②载有三乙酸纤维素的填充剂的制造
把①中得到的三乙酸纤维素1.0g溶解在10ml二氯甲烷中，将其在经过氨基丙基硅烷处理过的硅胶3.0g(粒径7μm，细孔径1000)中均匀振荡后，蒸出溶剂，制成载有三乙酸纤维素的填充剂。
③采用载有三乙酸纤维素填充剂的填充柱的制造
把②中制成的荷载型填充剂在0.46cm×L25cm的不锈钢制成的柱中，采用浆料填充法进行加压、填充，制成比较用的光学异构体分离柱。比较例2：三苯甲酸纤维素荷载型填充剂及填充柱的制造
①三苯甲酸纤维素的合成
在氮气氛中，往纤维素1.0g中添加吡啶40ml和苯甲酰氯6.5g，于100℃下反应30小时。反应后，放置冷却至室温，注入500ml甲醇中，使三苯甲酸纤维素析出。用玻璃过滤器过滤，用甲醇充分洗涤后，于60℃真空干燥5小时，得到目的化合物三苯甲酸纤维素(2.49g，收率85％)。
②载有三苯甲酸纤维素的填充剂制造
把①中得到的三苯甲酸纤维素1.0g溶解在10ml二氯甲烷中，将其与经过氨基丙基硅烷处理过的硅胶3.0g(粒径7μm，细孔径1000)一起均匀振荡后，蒸出溶剂，制成载有苯甲酸纤维素的填充剂。
③采用载有三苯甲酸纤维素填充剂的填充柱的制造
把②中制成的荷载型填充剂在0.46cm×L25cm的不锈钢制成的柱中，采用浆料填充法进行加压、填充，制成比较用的光学异构体分离柱。应用例1
采用实施例1及比较例1～2中制成的光学异构体分离柱，通过下列条件下的液体色谱法，对用下式表示的外消旋体1及2进行不对称识别能力评价。结果示于表2。
液体色谱条件：
移动相 实施例1：H2O/MeOH＝2/8(v/v)
比较例1和2：MeOH
流速 0.5ml/min
温度 25℃
外消旋体1 外消旋体2
表2 分离系数(α) 分离剂外消旋体 实施例1 比较例1 比较例2外消旋体1 1.64 1.0 1.37外消旋体2 1.16 1.0 1.0实施例2：纤维素三(环戊基羧酸酯)荷载型填充剂及填充柱的制造方法
①纤维素三(环戊基羧酸酯)(d)的合成
在N，N-二甲基乙酰胺(DMAc)15ml中溶解经过真空干燥的氯化锂1.5g，制成DMAc/LiCl溶液。
在氮气氛下，往1.0g纤维素中添加上述DMAc/LiCl溶液15ml及吡啶15ml后，置于100℃水浴中搅拌24小时。往里添加环戊基羧酸氯化物4.4g(33mmol，1.8当量)，于100℃下反应16小时。把反应胶状物注入200ml甲醇中，使再沉淀，通过离心分离得到目的的酯衍生物(2.5g，90％)。表3中示出所得到的(d)的元素分析值。
②载有纤维素三(环戊基羧酸酯)的填充剂的制造
把①中得到的酯衍生物1.0g溶解在10ml四氢呋喃(THF)中。将纤维素酯衍生物的THF溶液在经过氨基丙基硅烷处理过的硅胶3.0g(粒径7μm，细孔径1000)中均匀振荡后，蒸出溶剂，制成载有纤维素三(环戊基羧酸酯)的填充剂。
③采用载有纤维素三(环戊基羧酸酯)填充剂的填充柱的制造方法
把②中制成的荷载型填充剂在0.46cm×L25cm的不锈钢制的柱中，采用浆料填充法进行加压、填充，制成光学异构体分离柱。实施例3：纤维素三(1-金刚基羧酸酯)荷载型填充剂及填充柱的制造方法
①纤维素三(1-金刚基羧酸酯)(e)的合成
在N，N-二甲基乙酰胺(DMAc)15ml中溶解经过真空干燥的氯化锂1.5g，制成DMAc/LiCl溶液。
在氮气氛中，往1.0g纤维素中添加上述DMAc/LiCl溶液15ml及吡啶15ml后，置于100℃水浴中搅拌24小时。往里添加1-金刚基羧酸氯化物9.2g(46mmol，2.5当量)，于100℃下反应48小时。把反应胶状液注入200ml甲醇中，使其再沉淀，通过离心分离得到目的的酯衍生物(3.2g，80％)。表3中示出所得到的(e)的元素分析值。
②载有纤维素三(1-金刚基羧酸酯)的填充剂制造
把①中得到的酯衍生物1.0g溶解在10ml四氢呋喃(THF)中。将纤维素酯衍生物的THF溶液在经过氨基丙基硅烷处理过的硅胶3.0g(粒径7μm，细孔径1000A)中均匀振荡后，蒸出溶剂，制成载有纤维素三(1-金刚基羧酸酯)的填充剂。
③采用载有纤维素三(1-金刚基羧酸酯)填充剂的填充柱的制造方法把②中制成的荷载型填充剂在0.46cm×L25cm的不锈钢制成的柱中，采用浆料填充法进行加压、填充，制成光学异构体分离柱。表3纤维素三(环戊基羧酸酯)及纤维素三(1-金刚基羧酸酯)的元素分离结果 C(％) H(％) N(％) (d) 计算值 63.98 7.61 0.00 (d) 分析值 63.45 7.51 0.04 (e) 计算值 72.19 8.08 0.00 (e) 分析值 69.50 7.97 0.11应用例2及3
采用实施例2及3中制成的光学异构体分离柱，采用与应用例1同样的液体色谱法，进行外消旋体1及2的不对称识别能力评价。结果示于表4。
表4 实施例2及3制成的柱的分离系数α值 分离剂外消旋体 实施例2 实施例3外消旋体1 1.34 1.19外消旋体2 1.17 1.07
分析条件：H2O/MeOH＝2/8(v/v)，流速0.4ml/min，温度25℃。