(南京大學(xué)金陵學(xué)院, 南京 210089)
手性藥物即在藥物分子結(jié)構(gòu)中引入手性中心所得到的一對(duì)互為鏡像與實(shí)物的對(duì)映異構(gòu)體。目前,臨床上使用的藥物約有三分之一是手性藥物。在藥代動(dòng)力學(xué)方面,手性藥物也可能在體內(nèi)的吸收、分布、代謝和排泄中表現(xiàn)出一定程度的立體選擇性。因此手性藥物的檢測(cè)在新藥研發(fā)、活性化合物篩選和藥物檢驗(yàn)中均十分重要。本文就手性藥物的檢測(cè)方法進(jìn)行綜述。
近年來(lái)各種檢測(cè)新方法不斷應(yīng)用于手性藥物的分析中,包括旋光法(polarimetry)和旋光色散法(optical rotation dispersion method, ORD)、圓二色性法(電子圓二色性法electron circular dichroism, ECD、振動(dòng)圓二色性法vibration circular dichroism, VCD)、手性拉曼光譜法(Raman optical activity, ROA)、質(zhì)譜法(mass spectrum, MS)、核磁共振法(nuclear magnetic resonance, NMR),電化學(xué)法(Electrochemical)、光學(xué)傳感器等。
旋光法(polarimetry)一直是人們最常用來(lái)檢測(cè)手性分子的方法,以其操作簡(jiǎn)單、檢測(cè)價(jià)格低而極受歡迎,也是現(xiàn)在《中國(guó)藥典》中廣泛使用的方法。雖然影響因素較多,包括溫度、檢測(cè)光波長(zhǎng)、樣本雜質(zhì)等,但其在一定條件下滿(mǎn)足手性分析基本需求。在實(shí)驗(yàn)中通常以光學(xué)純度來(lái)對(duì)樣品進(jìn)行分析。通常將供試品在鈉光譜D線處的旋光度與相同條件下同種純品旋光度的比值定義為光學(xué)純度(optical purity, O.P),其值某種意義上反映了供試品純度。戴月華等人[1]用旋光法測(cè)定硫酸西索米星氯化鈉注射液中西索米星的含量。郝玲花等人[2]用旋光度法測(cè)定布洛芬注射液中精氨酸的含量,主藥布洛芬不干擾精氨酸測(cè)定。楊振林等人[3]用旋光法測(cè)定氯霉素滴耳液中氯霉素的含量。董杰[4]用旋光法測(cè)定鹽酸地爾硫卓原料及片劑中鹽酸地爾硫卓的含量。
旋光色散法(ORD)則可從多個(gè)波長(zhǎng)更全面的角度對(duì)供試分子進(jìn)行分析,在分子絕對(duì)構(gòu)型的判斷和醫(yī)學(xué)診斷上發(fā)揮重要作用。而如何改進(jìn)儀器,從而快速準(zhǔn)確的得到旋光度成為研究的焦點(diǎn),這將推動(dòng)旋光色散儀的發(fā)展。Jiang Shixin等[5]提出使用CCD來(lái)測(cè)量旋光度,這使得旋光色散法的檢測(cè)時(shí)間大大縮短、準(zhǔn)確度大大提高并且為旋光色散儀的改進(jìn)提供新的思路。
圓二色性(circular dichroism, CD)早在19世紀(jì)就被發(fā)現(xiàn),但由于其信號(hào)響應(yīng)絕對(duì)強(qiáng)度過(guò)小等原因?qū)е缕鋵?shí)驗(yàn)儀器在20世紀(jì)50、60年代才出現(xiàn)。而對(duì)于圓二色性信號(hào)的放大的問(wèn)題尚未完全解決。
2.2.1電子圓二色性
手性分子的圓二色性最初在紫外波段被發(fā)現(xiàn),因分子對(duì)紫外吸收主要反映出分子電子能級(jí)躍遷的情況,故稱(chēng)為電子圓二色性法(ECD),而現(xiàn)在圓二色性多指在紫外-可見(jiàn)波段出現(xiàn)的圓二色現(xiàn)象。圓二色性法較旋光法更為靈敏、準(zhǔn)確、可靠,受到外界影響較小。在圓二色性法中,對(duì)映體純度常用對(duì)映體過(guò)剩率(ee)表示:ee=(CR-CS)/(CR+CS),CR和CS分別為R和S體濃度。經(jīng)理論與實(shí)驗(yàn)證明,圓二色性法可測(cè)得樣本ee值,并與手性色譜拆分的結(jié)果相似。圓二色性法可在不進(jìn)行手性拆分的條件下進(jìn)行對(duì)映體純度分析,較傳統(tǒng)的色譜而言更加簡(jiǎn)便、快速。Macduff O. Okuom等[6]在不借助高效液相色譜的條件下利用圓二色性法對(duì)手性藥物的純度分析,對(duì)布洛芬、雅維等藥物的測(cè)得效果較好,并認(rèn)為其將成為一種綠色的手性藥物測(cè)定方法。由于電子圓二色性法(ECD)反映了電子的性質(zhì),因此也廣泛的用于分子絕對(duì)構(gòu)型的預(yù)測(cè)[7]。張林群等人[8]分別用圓二色光譜儀和旋光儀對(duì)右旋葡萄糖和左旋硫酸奎寧進(jìn)行比旋度檢測(cè)。研究表明,無(wú)論是右旋還是左旋化合物,兩種方法測(cè)定的結(jié)果相近,相對(duì)誤差小于5%。但用圓二色光譜儀檢測(cè)的線性范圍要比旋光儀法寬10倍,檢出限低一個(gè)數(shù)量級(jí),穩(wěn)定性更好。他們進(jìn)一步對(duì)原料藥哌拉西林鈉和他唑巴坦用圓二色光譜儀法進(jìn)行比旋度的檢測(cè),結(jié)果均與中國(guó)藥典吻合。但用圓二色光譜法不僅樣品用量少,而且能獲得200~600nm范圍內(nèi)樣品旋光度的變化趨勢(shì),從而能對(duì)樣品的旋光性進(jìn)行全面研究,并且能進(jìn)行單波長(zhǎng)、多波長(zhǎng)和連續(xù)波長(zhǎng)的旋光檢測(cè)。圓二色光譜法操作便捷、準(zhǔn)確、靈敏,有較好的實(shí)用性。
2.2.2振動(dòng)圓二色性法
振動(dòng)圓二色性法(VCD)指物質(zhì)對(duì)左右圓偏振紅外光吸光度的差值,是振動(dòng)光活性(Vibration optical activity, VOA)中較早得以運(yùn)用的技術(shù)[9]。紅外脈沖發(fā)射器的使用與改進(jìn)使得振動(dòng)圓二色性法的檢測(cè)時(shí)間降至皮秒、飛秒,甚至可檢測(cè)出蛋白質(zhì)等分子在溶液中的結(jié)構(gòu)變化,被認(rèn)為是解析香料、金屬配合物、生物大分子等手性分子結(jié)構(gòu)最常使用的方法[10,11]。振動(dòng)圓二色性法主要用于分子絕對(duì)構(gòu)型的測(cè)定,而Quesada-Moreno MM等人[12]首次利用振動(dòng)圓二色性法用于定量分析,測(cè)出樟腦的ee值,這將為振動(dòng)圓二色性法用于藥物含量測(cè)定提供了新的用途。雖然現(xiàn)在單獨(dú)利用振動(dòng)圓二色性法可預(yù)測(cè)結(jié)構(gòu),但往往出現(xiàn)錯(cuò)誤,故在解析分子絕對(duì)構(gòu)型時(shí)應(yīng)結(jié)合多種方法,綜合后給出答案[13]。
手性拉曼光譜法(ROA)指物質(zhì)在拉曼散射截面上對(duì)左右圓偏振光散射強(qiáng)度差值。手性拉曼光譜法較振動(dòng)圓二色性法運(yùn)用晚,激光光源的使用解決了信號(hào)強(qiáng)度過(guò)弱的問(wèn)題。 Simmen Benjamin等人[14]通過(guò)氘原子、氟原子、甲基的衍生化實(shí)驗(yàn)推斷出手性拉曼光譜法可識(shí)別2433個(gè)手性中心,而后有人提出手性拉曼光譜法的強(qiáng)度信號(hào)較位移信號(hào)更重要的想法,并提出了相應(yīng)的算法[9],為使用手性拉曼光譜法解析、預(yù)測(cè)結(jié)構(gòu)提供了新的啟示。由于其可定性、定量的進(jìn)行手性分析并且樣本可回收等特點(diǎn),故手性拉曼光譜法多用于體內(nèi)活性分子的分析,例如Belen Nieto-Ortega等[15]利用手性拉曼光譜法測(cè)定體內(nèi)抗血管生成素類(lèi)分子,為新藥開(kāi)發(fā)等方面提供啟示。賈國(guó)卿等人[16]以葡萄糖酸內(nèi)酯的堿性水解為模型反應(yīng),利用手性拉曼光譜,從分子振動(dòng)的角度討論了葡萄糖酸內(nèi)酯水解前后的手性變化行為。趙彥牧等人[17]從旋光拉曼 (Raman optical activity, ROA) 譜的峰強(qiáng), 求取了手性分子反-2, 3-環(huán)氧丁烷的旋光拉曼鍵極化率。由分子手性中心的 C-H 產(chǎn)生的偶極矩與拉曼激發(fā)過(guò)程中,電荷流動(dòng)產(chǎn)生的躍遷磁偶極矩的耦合,來(lái)理解旋光拉曼活性產(chǎn)生的機(jī)理。王鵬等人[18]利用自主搭建的457nm短波長(zhǎng)手性拉曼光譜儀對(duì)三磷酸腺苷(ATP)在酸性(pH=2.0)和中性(pH=7.0)水溶液中的手性結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究。通過(guò)拉曼和手性拉曼光譜圖的分析,發(fā)現(xiàn)在不同的pH條件下,拉曼光譜表現(xiàn)出了明顯的差異,但在相應(yīng)的手性拉曼光譜圖中,光譜輪廓具有極大相似性,主要的差別反應(yīng)在950~1150cm-1光譜區(qū)域,說(shuō)明pH值的改變,主要影響了環(huán)外磷酸基團(tuán)和呋喃糖環(huán)之間的相互作用方式。
質(zhì)譜法(MS)被認(rèn)為只能提供分子質(zhì)量與官能團(tuán)的信息,而手性藥物具有相同的分子質(zhì)量,相似的結(jié)構(gòu),而無(wú)法通過(guò)MS區(qū)分[19,20]。而隨著新技術(shù)的成熟與發(fā)展,使得MS的靈敏度和特異性大大提高,并且軟電離源的使用使得動(dòng)力學(xué)方法分析手性藥物成為可能,并在對(duì)映體間制造差異的條件更為多樣[21]。常用的方法包括兩類(lèi),一類(lèi)為將MS連接在有手性分離能力的裝置之后成為一個(gè)高靈敏的檢測(cè)系統(tǒng),比如在手性色譜后連接MS[22,23];另一類(lèi)為直接利用MS直接進(jìn)行手性識(shí)別。后者具有快速、靈敏度高、專(zhuān)屬性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),且不需要復(fù)雜的前處理或衍生化,不受檢測(cè)試劑或溶劑的干擾,并具有潛在的高通量檢測(cè)能力[24]。
本文主要介紹利用質(zhì)譜直接進(jìn)行手性識(shí)別。按其原理可分為四類(lèi),分別為:(1)非對(duì)映異構(gòu)體配合物解離法,指根據(jù)對(duì)映體與手性選擇試劑結(jié)合后復(fù)合物穩(wěn)定性不同而實(shí)現(xiàn)手性分析;(2)手性離子遷移質(zhì)譜,對(duì)映物與手性選擇試劑結(jié)合后電遷移性質(zhì)出現(xiàn)差異而得以區(qū)分;(3)主客體法,指根據(jù)對(duì)映體與手性選擇試劑的親和力不同導(dǎo)致結(jié)合物的相對(duì)豐度不同而進(jìn)行分析;(4)客體交換離子/分子反應(yīng)法,指根據(jù)對(duì)映體與手性選擇試劑結(jié)合存在動(dòng)力學(xué)差異而進(jìn)行手性分析。本文主要介紹較常用的非對(duì)映異構(gòu)體配合物解離法與手性離子遷移法。
2.4.1非對(duì)映異構(gòu)體配合物解離法
非對(duì)映異構(gòu)體配合物解離法(collision-induced dissociation of diastereomeric complex)是針對(duì)手性分子和手性配體形成的非對(duì)映異構(gòu)體配合物,以串聯(lián)質(zhì)譜的碰撞誘導(dǎo)裂解為基礎(chǔ)而建立的方法。通常采用二價(jià)過(guò)渡金屬離子與手性識(shí)別試劑物及分析物形成三元四配位配合物離子并通過(guò)碰撞誘導(dǎo)解離使其裂解,由于對(duì)映體之間的空間構(gòu)型不同,配合物離子中結(jié)合的牢固程度也不同,導(dǎo)致在質(zhì)譜圖上裂解產(chǎn)物的離子豐度不同,據(jù)此可對(duì)樣品的手性進(jìn)行識(shí)別。根據(jù)對(duì)映體復(fù)合物自由能變的差值可判斷其手性識(shí)別的能力。而動(dòng)力學(xué)方法的手性選擇性和手性識(shí)別能力與分析物和手性試劑的相對(duì)濃度無(wú)關(guān)、易于定量分析、對(duì)雜質(zhì)的高度耐受性無(wú)需提純、無(wú)需使用同位素標(biāo)記試劑、更容易制成商業(yè)儀器等諸多優(yōu)點(diǎn)而廣泛使用,但其手性選擇性仍然需要提高。Wu Lianming等人[25]利用動(dòng)力學(xué)質(zhì)譜對(duì)一種含硼抗生素進(jìn)行定量分析。耿穎等人[26]使用電噴霧質(zhì)譜技術(shù),研究3種氨基酸(D-賴(lài)氨酸、L-谷氨酰胺和 L-酪氨酸)作為手性選擇探針對(duì)格列美脲和格列美脲異構(gòu)體的識(shí)別效應(yīng),首次實(shí)現(xiàn)了格列美脲和格列美脲順式異構(gòu)體的質(zhì)譜法快速識(shí)別。戴田行等人[27]采用質(zhì)譜技術(shù),利用手性探針酰氯對(duì)鹽酸蘭地洛爾及其3個(gè)立體異構(gòu)體進(jìn)行了區(qū)分識(shí)別研究,采用兩個(gè)手性酰氯探針 N-對(duì)甲苯磺?;?L-苯丙氨酰氯(TSPC)和(-)-莰烷酰氯與鹽酸蘭地洛爾反應(yīng)產(chǎn)生共價(jià)結(jié)合產(chǎn)物,放大了鹽酸蘭地洛爾與其立體異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)差異。吳若菲等人[28]利用電噴霧電離質(zhì)譜(ESI-MS)研究了18-冠醚-6和20種天然氨基酸之間的非共價(jià)相互作用。結(jié)果表明,18-冠醚-6與氨基酸能形成化學(xué)計(jì)量比為1∶1的非共價(jià)復(fù)合物。冠醚主要通過(guò)與氨基酸上的NH2配位而與其結(jié)合,故在L型氨基酸中,側(cè)鏈為烷基(或氫原子)的氨基酸、堿性氨基酸對(duì)冠醚的親和性更強(qiáng)。同時(shí),實(shí)驗(yàn)也表明冠醚僅能識(shí)別部分中性氨基酸及其異構(gòu)體。Marta Cal等人[29]使用一系列β-氨基異羥肟酸和組氨酸異羥肟酸的衍生物,通過(guò)MS/MS實(shí)驗(yàn)證實(shí)了所研究的超分子體系在氣相中的高穩(wěn)定性。還研究化合物的碎裂途徑,得到的結(jié)果表明三元12-金屬催化-4的形成過(guò)程不是選擇性的,各種結(jié)構(gòu)和手性的配體可以結(jié)合到這些系統(tǒng)中。
2.4.2手性離子遷移質(zhì)譜
手性離子遷移質(zhì)譜(ion mobility mass spectrometry)是一種氣相分析方法,基于被檢測(cè)離子的大小與形狀[30]。離子遷移質(zhì)譜儀和普通質(zhì)譜儀相類(lèi)似,相比之下多了離子遷移池,其本身也不具有手性識(shí)別功能,但由于手性分子與檢測(cè)試劑形成配合物,而配合物的結(jié)構(gòu)差異導(dǎo)致其在離子遷移池電場(chǎng)下的碰撞截面和運(yùn)動(dòng)行為產(chǎn)生差異,從而區(qū)分異構(gòu)體[31]。主要采用三種離子遷移技術(shù):時(shí)間離子遷移譜、行波離子遷移譜和場(chǎng)不對(duì)稱(chēng)離子遷移譜。阿替洛爾、絲氨酸、蛋氨酸、蘇氨酸、糖類(lèi)、葡萄糖、青霉胺、纈草酚、苯丙氨酸和色氨酸等均可通過(guò)離子遷移質(zhì)譜從他們的消旋體中分離檢測(cè)[32]。在特布他林對(duì)映體的檢測(cè)實(shí)驗(yàn)中,與高效液相色譜和毛細(xì)管色譜相比,場(chǎng)不對(duì)稱(chēng)離子遷移質(zhì)譜檢測(cè)限更低(可達(dá)0.1%)、樣品分析時(shí)間更短[33]。手性離子遷移質(zhì)譜具有識(shí)別多個(gè)手心中心的能力,較普通的色譜法更加靈敏、快速,并具有一定的定量分析能力,在手性分析方面有一定的發(fā)展?jié)撃堋?/p>
由于對(duì)映體的結(jié)構(gòu)十分相似,故互為對(duì)映體的兩種化合物的信號(hào)難以直接通過(guò)核磁共振譜區(qū)分,但對(duì)映體處于不對(duì)稱(chēng)環(huán)境中,形成非對(duì)映異構(gòu)關(guān)系時(shí)可能產(chǎn)生化學(xué)位移的不等價(jià),從而使相應(yīng)基團(tuán)的信號(hào)分開(kāi)。
核磁共振法(NMR)技術(shù)分析對(duì)映體純度主要通過(guò)兩種方法來(lái)實(shí)現(xiàn):(1)使用手性試劑與對(duì)映體反應(yīng),使之轉(zhuǎn)化為一對(duì)非對(duì)映體并比較非對(duì)映異構(gòu)體的信號(hào),即衍生化法;(2)在對(duì)映體混合物中加入手性溶劑或者手性位移試劑,提供一個(gè)外部非對(duì)映環(huán)境。這兩種方法均利用非對(duì)映體相應(yīng)基團(tuán)的信號(hào)產(chǎn)生不同的化學(xué)位移,使信號(hào)分開(kāi)。并通過(guò)信號(hào)強(qiáng)度可求出其ee值?,F(xiàn)在利用NMR測(cè)定ee的方法主要有三種:手性衍生化試劑法、手性溶劑化試劑法、手性位移試劑法。由于手性位移試劑法造價(jià)較高,不易回收等缺點(diǎn)難以大規(guī)模使用,故此處不做敘述。
2.5.1手性衍生化試劑法
手性衍生化法(chiral derivation)是一種簡(jiǎn)單高效的方法,一次可分析多個(gè)手心中心[34]。首先通過(guò)衍生化試劑將樣品轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的非對(duì)映體,然后利用核磁共振信號(hào)的不同加以分析。最常用的手性衍生化試劑為MTPA和Mosher試劑。 Kelly AM等人[35]報(bào)道了一種通過(guò)多組分反應(yīng)來(lái)測(cè)定手性胺對(duì)映體純度的方法,較為準(zhǔn)確,時(shí)間較少。Sabot等人[36]報(bào)道了一種通過(guò)多組分反應(yīng)來(lái)測(cè)定手性胺ee值的試劑CDA-1,其與胺類(lèi)化合物反應(yīng),衍生化條件溫和、不需要分離純化可直接進(jìn)行19FNMR。Tickell D.A[37]報(bào)道了一種簡(jiǎn)單實(shí)用的三組分手性衍生化方法,用1HNMR波譜分析測(cè)定手性羥胺的對(duì)映性,包括用2-甲酰苯基硼酸和消旋的聯(lián)二萘酚處理,得到非對(duì)映體硝基-硼酸酯混合物并用1HNMR直接進(jìn)行分析可準(zhǔn)確反映母體羥胺純度。
2.5.2手性溶劑化試劑法
手性溶劑化試劑(chiral NMR solvent)通過(guò)非共價(jià)相互作用與所研究的手性化合物相結(jié)合,而其識(shí)別手性結(jié)構(gòu)的原理可能是在溶液中,手性溶劑與底物的配合物可能具有不同的化學(xué)位移,而由于對(duì)映體與溶劑中組分的結(jié)合力不同導(dǎo)致他們的溶劑環(huán)境不同也可引起不同的化學(xué)位移[38]。Thomas P.Quinn 等人[39]報(bào)道了一種新的氮雜冠醚,用來(lái)測(cè)試手性扁桃酸系列衍生物的ee值,位移值最大達(dá)到0.13×10-6,誤差在1%以?xún)?nèi)。Redondo等[40]采用 NMR 對(duì)平喘藥物孟魯司特進(jìn)行了手性分析,并考察了 9 種不同的手性溶劑的分離效果,即D-二苯甲?;剖帷-二甲苯甲?;剖?、(+)-樟腦酸、S-聯(lián)萘酚、S-3,3′-二苯基-2,2′- 聯(lián)萘-1,1′-二醇、R-3,3′-二-9-蒽基甲氧基-1,1′-聯(lián)-2-萘酚、R-3,3′-二-9-菲基-1,1′-聯(lián)-2-萘酚、Pirkle醇和(-)-辛可尼丁。實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn),大部分溶劑都能使孟魯司特形成非對(duì)映異構(gòu)體,可檢測(cè)R-型異構(gòu)體中S-型雜質(zhì)的含量;就 NMR 手性識(shí)別能力和實(shí)驗(yàn)條件的簡(jiǎn)易性而言,(-) -辛可尼丁作為手性溶劑較為合適。
電化學(xué)傳感器具有儀器微型化、操作方便快速、在線、實(shí)時(shí)、低成本、靈敏度高、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。將手性識(shí)別與電化學(xué)方法結(jié)合形成的手性電化學(xué)傳感器通過(guò)不同的電化學(xué)技術(shù)(例如循環(huán)伏安法(CV)、差分脈沖伏安法(DPV)、電化學(xué)交流阻抗技術(shù)(EIS)等)研究手性選擇劑與目標(biāo)手性分子間相互作用后電化學(xué)信號(hào)的差異[41]。電化學(xué)手性傳感器的基礎(chǔ)是構(gòu)建導(dǎo)電性良好的手性界面,識(shí)別不同手性物質(zhì)時(shí),需選擇適當(dāng)?shù)氖中宰R(shí)別材料,常用的手性識(shí)別材料有蛋白質(zhì)、DNA、氨基酸及其衍生物、人工高分子聚合物、手性超分子化合物以及手性金屬配合物[42]。由于電化學(xué)手性傳感器具有快速、靈敏、操作簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn),基于碳納米材料的手性電化學(xué)傳感器引起了廣泛的關(guān)注,常見(jiàn)的有石墨烯,碳納米管,石墨烯量子點(diǎn)等[43 ]。
馬驕等人[44]選擇β-環(huán)糊精(β-CD)作為手性選擇劑,將其滴涂到經(jīng)金鉑納米合金與還原氧化石墨烯復(fù)合材料(Au-PtNPs/rGO)修飾的玻碳電極表面,得到 β-CD/Au-PtNPs/rGO 修飾電極,采用差分脈沖伏安法(DPV)研究該修飾電極與酪氨酸對(duì)映體(D-或L-Tyr)的相互作用。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,修飾電極可分別與D-或L-Tyr作用,并呈現(xiàn)不同的電流響應(yīng),其中與 L-Tyr 作用后的峰電流值明顯高于 D-Tyr。張亞會(huì)等人[45]采用滴涂方式將羧酸化多壁碳納米管(f-MWCNTs)修飾于玻碳電極(GCE)表面成膜,然后恒電位法在上述修飾電極表面電沉積殼聚糖(CS)膜,形成CS和f-MWCNTs復(fù)合膜修飾電極(CS/f-MWCNTs/GCE),并用于色氨酸(Trp)對(duì)映異構(gòu)體的手性識(shí)別。張金萍等人[46]設(shè)計(jì)合成了一種石墨烯/殼聚糖復(fù)合物薄膜,并將其作為電化學(xué)電極應(yīng)用于選擇性檢測(cè)具有旋光活性的色氨酸(Trp)對(duì)映體。軒春芝等人[47]將牛血清白蛋白(BSA)自組裝在經(jīng)電沉積納米金修飾的玻碳電極表面,構(gòu)建了簡(jiǎn)單的電化學(xué)手性傳感界面,并討論了該界面與不同濃度范圍的抗瘧疾手性藥物奎寧和奎尼丁的相互作用。采用差分脈沖伏安法(DPV)和紫外-可見(jiàn)分光光度法(UV-Vis)測(cè)試了 BSA 與奎寧、奎尼丁之間的選擇性作用。陳翠等人[48]將氯鉑酸與 L-纈氨酸按一定比例混合,通過(guò)循環(huán)伏安法在玻碳電極表面電沉積形成鉑摻雜L-纈氨酸聚合膜,“一步”構(gòu)建一個(gè)簡(jiǎn)單的手性傳感平臺(tái),以普萘洛爾自身為氧化還原探針,采用差分脈沖伏安法研究了該手性傳感平臺(tái)與普萘洛爾對(duì)映異構(gòu)體之間的相互作用。
隨著科技的進(jìn)步,對(duì)手性藥物分析提出了更高的要求。隨著物理學(xué)、材料學(xué)及相關(guān)技術(shù)的發(fā)展,利用手性傳感器對(duì)藥物進(jìn)行手性分析成為可能。將可通過(guò)傳感器直接獲得供試物手性信號(hào),并進(jìn)行手性分析。與傳統(tǒng)的手性純度檢測(cè)方法相比,手性傳感器可簡(jiǎn)單、高效、實(shí)時(shí)檢測(cè)混合物中對(duì)映體的相對(duì)含量。此外,納米結(jié)構(gòu)光學(xué)傳感器是一個(gè)重要的發(fā)展方向之一[49]。段鵬飛及其合作者創(chuàng)新性地改進(jìn)了圓偏振發(fā)光的測(cè)試方法,實(shí)現(xiàn)了各種不透明、非均相和薄膜體系的圓偏振發(fā)光測(cè)試,提出并驗(yàn)證了“上轉(zhuǎn)換圓偏振發(fā)光”這一新的概念,實(shí)現(xiàn)了上轉(zhuǎn)換圓偏振發(fā)光的測(cè)試;同時(shí)研究了手性超分子體系中手性信息和激發(fā)態(tài)能量轉(zhuǎn)移遷移,以及激發(fā)態(tài)能量與手性信息的交互,發(fā)現(xiàn)手性組裝體系中能量轉(zhuǎn)移可以增強(qiáng)發(fā)光不對(duì)稱(chēng)因子glum這一重要規(guī)律[50-54]。這些成果一方面拓展了圓偏振發(fā)光的測(cè)試方法,另一方面也拓寬了圓偏振發(fā)光在超分子化學(xué)研究領(lǐng)域的應(yīng)用。尤其為具有上轉(zhuǎn)換發(fā)光性質(zhì)的手性材料的研究提供了有效的表征手段,可用來(lái)研究手性信息和激發(fā)態(tài)能量的轉(zhuǎn)移傳遞規(guī)律,為分析化學(xué)、光化學(xué)與物理、材料化學(xué)、手性科學(xué)等研究提供新的研究思路。將圓偏振發(fā)光與上轉(zhuǎn)換發(fā)光的概念交叉結(jié)合,新的發(fā)光現(xiàn)象和新檢測(cè)手段為生物光學(xué)成像提供新的方法和途徑,為開(kāi)展圓偏振發(fā)光應(yīng)用提供新的思路。