。問

Table 6-7 Capacity factors

(k

') and the separation factors (α) in the chiral separation of DNP・α-amino acids on ß-CD-NCMC stationary phasesa

Ron DSb 0.82 DSb 0.49

DNP-α-amino acid

k1'C α d K11C _{α d}

一(CH2)3CH3 ^{0.50 1.60(D) 0.26 1.00} -CH(CH3)2 0.29 1.21(D) 0.21 1.00

-CH2CH(CH3)2 0.92 2.09(D) 0.17 1.65(D)

。 ^CHCOOH _NHR ^{0.73 1.00 0.28 1.00}

。 ^{CWCOOH 3.26 1.58(D) 0.79 1.43(D)}

NHR

OJ ^CHmcooH _NHR 1.31e 6.11(L)e 0.78 3.72(L)

H

a. Mobile phase， 0.1 mol dm-3 phosphate buffer (pH 6.8) b. Degree of substitution.

c. k' for the first-eluted enantiomer.

6.2.6.1 2，4-ジニトロフェニルトリプトファン/βーシク口デキストリ ン修飾キトサン包接錯体のNMRスペクトル

Fig.6-29 はß-CD-NCMC共存下でのDNP-トリフトファンのケミカルシフ

トの移動を示している. Fig. 6-29(a)はDNP-L-Trpのみのアルカリ重水中(

pDll) での芳香環部位のシグナルである. 各シグナルはH-H COSYスペクト ルとLipkowitz等の報告35)をもとに帰属した. 図中のH-nおよび、Hーがで表 した数字はそれぞれ， インドール部位のプロトン位置とDNP部位のそれを示し ている. ß-CD濃度にして約2倍モルのß-CD-NCMCを共存させることで DNP- L-Trp， DN-D-Trpともに， これらのシグナルが8Hzから23Hz 高磁場ヘ シフトしている(Fig.6-29(b)，

(C)) .

CD環空孔への芳香環の包接が起こると， CD環の内部に位置するグルコピラ ノース環の日-3とH-5のシグナルがゲスト芳香環の環電流効果によって高磁場 シフトすることが知られている41，41，42). しかし本研究の場合これらのシグナ ルはポリマー主鎖のNCMCのシグナルと重なってしまいはっきりと確認できな かった.

一方， ゲスト化合物の芳香環プロトンも包接によりシフトすることがDNP -ロイシン， DNP-バリン14)あるいはトリプトファン35)やニトロフェノール 15)の場合に報告されている. そのシフト方向は， 例えばDNP-バリンのß-CDへの包接の場合DNP部位のH-6'は低磁場へ， H-3'は高磁場へ， またH-5'は あまり大きなシフトは見られないというように一定していないが， これはそれ ぞれのプロトンのCD空孔内での空間的な位置によると説明されている14).

。-CD-NCMCの場合の全てのシグナルの高磁場へのシフトはとれらの報告と 一致していない. おそらくモノマー性CDの場合とは包接状態が異なることを 反映しているのであろう. 事実， 後述するようにDNP-トリプトファンとß­

CD-NCMCの場合， ゲストの二つの芳香環部位はCD空孔ヘ浅く包接されてい る可能性がある.

また， 各シグナルが1種類ずつしか見られでいないことは， 包接状態と解離 状態の交換がNMR測定のタイムスケールよりも速いことを意味している. 一 方， D体の場合L体よりシグナルのフロード化が見られた. 一般的にシグナル のブロード化はNMRのスピン-格子緩和時間T1と関係がある. ホストーゲス ト包接錯体が形成されるとゲスト分子の分子運動性の低下が起こり， そのため

9.0

H田51

H-7 H・4

H-2

H-6 H-5

H-61

8.5 8.0 7.5 7.0 6.5

るIppm

肉胤ω州

tJf

Fig.6・29 300 MHz 1 H NMR spectra of the aromatic moieties of 0.92 mmol也n・3 DNP-Trp in alkaline D20 (pD=11.0): (a) the L-isomer in the absence of ß-CD・NCMC; (b) the D-isomer in the presence of やCD-NCMC ( 1.74 mmol 也n・3ß・CD cavi句T) ; (c) the D-isomer in the presence of ß-CD-NCMC( 1.92 mmol dm・3ß・CD cavity).

ゲストのT1が短かくなり， シグナルのブロード化が起こる. すなわち， 小体 積のゲスト分子が大きな体積を持つCD環と錯体を形成すると見かけの体積が 大きくなり， ゲスト分子の運動性の低下が起こりT1が小さくなり， ブロード なシグナルを与える. この体積効果はCDとゲスト分子の動的結合が強いほど 大きくなり， このことは， HPLCでDNP-D-TrpがL体より遅く溶出してきた ことと一致する.

ゲスト化合物の芳香環部位H- 4. H- 2および日- 3 'のシフト値.ðÖ(必=ホ スト不在下の6値ーホスト存在下のδ値)とホスト/ゲストのモル比R(ホスト 化合物はß-CDまたはß-CD-NCMCのß-CD部位， ゲスト化合物はDNP-D-Trpおよび、DNP-L-Trp)の関係をFig.6-30に示す. ß-CD-NCMCの場合(

0，・)， Rの増加に伴い日-3'と H-4の企8は増加しているが， いずれも小さく 25Hz以下で、あり， Rが 2以上ではほぼ一定を保っている. 一方， ß-CDの場

合(口，.)は同じく高磁場シフトが見られたがR=8 でもまだ一定値を示さず 増加していた. これらのことは， ß-CD-NCMC の場合シフト値は小さいが，

β-CDよりも安定な包接錯体を形成していることを示している. さらに， ß-CD-NCMC， ß -CDの場合ともにH-2のシフトが非常に小さかったことか ら， このプロトンはCD空孔の影響をほとんど受けていないと考えられ， H-2 プロトンがCD空孔外に位置している， すなわちインドール環は浅く取り込ま れていることを示唆する. 実際 0.97 mmol dm-3のL一トリフトファンと3.7 mrnol dm-3のß-CDを混合した際のH-2と H-4のð，.Öは， それぞれ34.8 と 42.6 Hzであり 十分深く取り込まれていることを示した. これらのことは先 に予想したß-CD-NCMCの主鎖に配置された隣接CD環に協同的に取り込まれ たDNP-トリプトファンの構造を支持し， Fig. 6-28の模式図のようにインドー ル部位の浅い包接 と矛盾しない構造を予想することが出来る. ただし， 前述し たカルボキシル基との水素結合の部位についてははっきりしないため， CD環 の縁にあるヒドロキシル基と水素結合していると仮定して描いている.

6.2.6.2 2，4-ジニトロフェニルアラニン/βーシクロデキストリン修飾

キトサン包接錯体のNMRスペクトル

Fig.6-31にはHPLCでキラル分離されなかったDNP-アラニンの場合の

H-200

150

N

ぞ100

c 4

50

。

150

a

2.0 4.0

6 ^{.0 8.0}

R

200

c

150

。

2.0 4.0

6 ^.0

R

ドキュメント内 キトサンおよびその誘導体の分析化学への応用 (ページ 57-61)