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手性色谱
阅读:462时间:2018-06-02 10:30:54

  采用手性固定相或添加了手性试剂的流动相进行手性异构体(对映体)分离的色谱技术。液相色谱和气相色谱都可以进行手性异构体分离。它利用手性固定相或手性流动相中的手性试剂与被测手性异构体分子的空间和特异相互作用的差异,将对映体拆分开。手性色谱在生物和医药领域具有重要应用。

手性药物

  化合物中某个碳原子上连接4个互不相同的基团时,该碳原子被称为手性碳原子或手性中心,分子中含有手性中心的药物称为手性药物。
  手性药物一般用左旋体(levorotatory)或右旋体(dextrotatory)表示,左旋体在药物名称前冠l-或(一)-;右旋体冠d-或(+)-;左旋体和右旋体的等量混合物称为外消旋体(recemate),名称前冠(dl)-或(±)-。对于糖类、氨基酸等立体化学构型,也可以用D型和L型表示;按照手性中心连接取代基原子序数排列顺序,也有用R型、s型表示的。
  目前临床应用的手性药物中,除天然和半合成药物外,人工合成的手性药物仍以外消旋体为主。然而在外消旋体药物中各对映体间的药效学,药动学以及毒性常有很大差异。很多情况是一种对映体有活性,而另一种没有或活性很低,甚至有较大毒性。因此有必要研究建市快速、准确、灵敏、简便的分离分析对映体药物的方法。

手性药物分离方法

  手性药物分离方法很多,其原理大都是将对映体的混合物转换成非对映体异构体,然后再利用它们理化性质上的差异使之分离。主要可分为两大类,即色谱法与非色谱法。非色谱法主要有结晶法,也包括微生物或酶消化法。但是这些方法耗时较长,过程复杂,纯度较差,且难于进行微量分离和测定,具有局限性。色谱法成为目前手性药物分离分析的主要方法,包括薄层色谱、气相色谱、高效液相色谱、超临界流体色谱和毛细管电泳等。

手性固定相法

  手性固定相(CSP)可直接与对映体作用生成稳定性不同的复合物,导致两对映体的色谱行为产生差异,从而达到分离的目的。目前市售的手性固定相有100多种,按其在分离过程中与对映体相互作用的类型可分吸附型、模拟酶转移型、电荷转移型、配体转换型等;按固定相材料,分为Pirkle型、蛋白质类、氨基酸类、纤维素类、环糊精类、冠醚类、聚酰胺类、聚氨酯类等。CSP法适合于不含活泼反应基团的化合物。制备分离方便,定量准确。

手性流动相法

  指在流动相中加入手性添加剂,使其与待测物形成非对映体复合物。根据其稳定常数的不同而分离。手性添加剂有:
  1、环糊精类试剂
  其手性识别主要来自环内腔对芳烃或脂肪烃侧链的包合作用及环外壳上的羟基与药物对映体发生氢键作用。环糊精分为α、β、γ三种类型,其空腔大小作用不同。α-环糊精适合于相对分子质量较小的对映体分析;β-环糊精对形成包合物有最佳大小的空腔,适合于多数对映体的位阻和电子特征,应用广泛;γ-环糊精则适合于较大分子对映体分析。
  2、手性离子对试剂
  荷电药物能与手性离子对缔合成电中性配合物,即离子对与固定相作用,其保留特征取决于离子对浓度和种类,同时亦受外加的手性配位剂控制。常用的手性离子对试剂有奎宁、奎尼丁等。本法适用于正相色谱,固定相可为硅胶、氰基丙基硅胶等,多用于有机酸碱的分离
  3、配基交换型添加剂
  配基交换原理是在流动相缓冲溶液中加入金属离子和配位体交换剂,形成二元配合物,药物对映体再与其形成稳定性不同的三元配合物而达到手性分离。配给交换系统使用水性流动相。若在流动相中加入有机改性剂(如甲酸、乙腈等),可使疏水性药物保留时间减少,提高分离度。常用的手性配合试剂多为氨基酸及其衍生物,如L-脯i氨酸等。配位金属离子有Cu2+、Zn2+等。用于分离氨基酸及其衍生物、氨基醇、多巴胺等。CMP法优点是不必柱前衍生化,对固定相也无特定要求,样品的非对映异构化配合物具有可逆性,简便、经济、易行。

手性衍生化法

  对于某些不宜直接分离的药物,可使对映体与手性试剂反应,生成相应的非对映异构体对。其过程可表示为:

  式中SE为光活性试剂,也称“选择器”;SA为手性溶质,也称“选择靶”。
  本法特点是:
  ①需要高光学纯度的手性衍生化试剂;
  ②手性试剂和反应产物实验条件下稳定;
  ③药物对映体结构中应具有可供衍生化的官能团;
  ④反应产物要有较高的分离效率;
  ⑤手性试剂应具有UV或荧光等敏感的结构。
  常用的手性衍生化试剂有:
  ①羧酸衍生物类,如酰氯、磺酰氯、氯甲酸酯等是可与胺、N一氨基酸和醇类反应生成非对映异构化衍生物。
  ②胺类,一般要求其应具有苯环、萘环、蒽环结构,以提高检测的灵敏度。主要用于羧酸基、氨基酸、醇和芳基丙酸类非甾体抗炎药物、类萜酸等。
  ③异硫氰酸酯和异氰酸酯类,如苯乙基异氰酸酯(PEIC)、萘乙基异氰酸酯(NEIC)等,可与大多数醇类及胺类化合物反应生成氨基甲酸酯类和脲的DSTM而被分离,广泛用于氨基酸及其衍生物、儿茶酚胺类、苯丙胺类、麻黄碱类、醇类、肾上腺素拮抗剂等药物的分离分析。
  ④光学活性氨基酸类,光学纯氨基酸及其衍生物是最早使用的色谱手性试剂,广泛用于胺、羧酸及醇类药物,尤其总氨基酸类化合物的手性分离。

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