基于三唑氨基酸配体的手性金属有机框架材料构建及其在毛细管电色谱对映体分离中的应用研究

针对手性药物对映体分离的难题，研究人员通过修饰L-赖氨酸（L-Lys）氨基位点设计出三唑氨基酸配体（NL），在温和条件下与Cu(II)配位合成新型手性金属有机框架材料（NLMOF），并将其集成至毛细管柱用于开放管式毛细管电色谱（OT-CEC）。该技术成功分离10种手性氨基酸和1种手性药物（如多奈哌齐），具有重复性（RSD < 5%）和稳定性（循环>100次）优势，为手性分离提供了绿色、低成本工业化解决方案。

　　

手性药物在人体内的不同对映体可能产生截然相反的生物效应，例如治疗阿尔茨海默病的多奈哌齐（DN）中，S-DN在血浆中的浓度显著高于R-DN，而D-氨基酸甚至可能成为精神疾病的生物标志物。然而，传统手性分离技术存在成本高、效率低的问题。毛细管电色谱（CEC）虽结合了毛细管电泳的高效性和高效液相色谱（HPLC）的高选择性，但开放管式（OT）色谱柱因固定相负载量低导致分离性能受限。金属有机框架（MOFs）材料因其可调孔径和丰富功能位点成为突破这一瓶颈的关键，但现有MOFs合成条件苛刻且环境友好性不足。

为解决上述问题，上海科学技术大学等机构的研究人员创新性地将L-赖氨酸（L-Lys）氨基位点与三唑环修饰，设计出自组装配体NL，在常温搅拌条件下与Cu(II)配位合成NLMOF。通过后修饰法将NLMOF均匀负载于毛细管柱内壁，构建NLMOF@OT-CEC系统。该研究发表于《Journal of Chromatography A》，展示了从分子设计到工业化应用的完整创新链条。

关键技术包括：1）通过HPLC-MS验证NL配体分子量（m/z=251）；2）采用FT-IR、CD、SEM、XRD、XPS、BET和EDS多维度表征材料；3）以APTES修饰毛细管柱实现NLMOF稳定锚定；4）优化OT-CEC分离条件评估10种氨基酸和DN的对映体分离效能。

【Synthesis and characterization of NL ligand】
HPLC-MS证实成功合成目标配体（理论分子量250），主要产物[M+H]⁺峰位于m/z=251，杂质可能源自未完全反应的中间体。FT-IR显示三唑环特征峰（1560 cm^-1），CD谱证明手性构型保留。

【NLMOF材料性能】
XRD显示典型MOF晶体结构，BET测得孔径22.5×26.1 ?，优于传统HKUST-1（9×9 ?）。Cu(II)配位经XPS验证，EDS证实元素均匀分布。SEM显示规则多孔形貌，比表面积达580 m²/g。

【对映体分离应用】
在β-环糊精修饰的NLMOF@OT-CEC柱中，10种氨基酸（Thr/His/Asn等）和DN实现基线分离，分离度>1.5。DN对映体在pH 7.4缓冲液中迁移时间差达2.3 min，柱效>50,000 plates/m。稳定性测试显示100次循环后分离效率仅下降4.7%，批间RSD为3.8%。

该研究开创性地将生物相容性氨基酸配体与三唑环协同设计，突破传统MOFs刚性芳香配体的局限。相较于HKUST-1等材料，NLMOF在温和条件下合成（常温搅拌、水相反应），单批次成本降低62%，且无需有毒有机溶剂。其工业化潜力体现在：1）毛细管柱修饰工艺简单，可规模化生产；2）对生物小分子的普适性分离能力为临床检测提供新工具；3）绿色合成路线响应可持续发展需求。未来可拓展至其他手性药物（如β受体阻滞剂）的分离分析，为个性化医疗提供关键技术支撑。