摘要:對高效液相色譜法在拆分手性藥物中的應(yīng)用作了綜述,主要論述了手性流動相法、手性固定相法和柱前衍生化法等方面的最新研究成果,展示了高效液相色譜法在對手性藥物分析中的重要作用。
關(guān)鍵詞:高效液相色譜法;手性藥物;拆分
【中圖分類號】R749 ?【文獻標識碼】A ?【文章編號】1673-9026(2020)09-057-02
1、引言
手性藥物是指分子立體手性藥物(chiral drug)是指分子立體結(jié)構(gòu)和它的鏡像彼此不能夠重合的一類藥物,將互為鏡像關(guān)系而又不能重合的一對藥物結(jié)構(gòu)稱為對映體(enantiomer)。對映體各有不同的旋光方向:左旋、右旋、外消旋,分別用(-)、(+)、(±)符號表示。藥物分子的手性標記通常采用 R/S 標記法,對于氨基酸、肽類、糖類、環(huán)多元醇及其衍生物的立體命名,也用D、L或俗名表示。手性藥物各對映體物理化學性質(zhì)相似(僅旋光性不同),但它們的藥效學、藥動學和毒理學可能存在很大的差異。[1]因此,手性藥物的拆分在藥物分析領(lǐng)域顯得尤為重要。
現(xiàn)在最常用的手性藥物分離檢測方法有高效液相色譜法、氣相色譜法、毛細管電泳法、以及超臨界流體色譜法等。[2]其中高效液相色譜法是高效液相色譜法是20世紀70年代后期發(fā)展起來的,現(xiàn)已發(fā)展成為手性藥物拆分中應(yīng)用最為廣泛的一種手段。高效液相色譜法拆分藥物對映體可分為間接法和直接法,間接法是指在分離前使用手性衍生化試劑,而且該試劑對兩種對映體的衍生化效率相同,故應(yīng)用有限。直接法應(yīng)用廣,又分為手性流動相法和手性固定相法。
2、手性固定相法(CSP)。
手性固定相是把手性化合物鍵合或涂敷到載體表面,對映體樣品由于與鍵合或涂布手性分子形成非對映異構(gòu)體的絡(luò)合物的結(jié)合能力有差別而達到拆分目的[3]。近年來手性色譜柱上的研究發(fā)展迅速,大體可分為以下幾類可分為如下大類:
(1)Pirkle型手性固定相(刷型固定相):一般通過一定的間隔臂連接一個單分子層的手性有機分子到硅膠載體上面而制得。根據(jù)“刷型”CSP 中手性選擇劑的類型,我們將其分為以下幾類:(1) π- 酸和π- 堿型CSP,(2) 氫鍵相互作用型CSP,(3) 含多個手性中心的CSP,(4) 直接目標設(shè)計的CSP,(5) 其它“刷型”的CSP,設(shè)計CSP 的一個關(guān)鍵因素是手性選擇劑的選擇。這類CSP 是類似于反相鍵合單分子層,所以色譜效率很高,對映體選擇性強。對于刷型氫鍵CSP,主要是通過手性選擇劑和溶質(zhì)之間的氫鍵相互作用而達到手性識別目的。[4]
(2)配體交換型手性固定相:這類固定相是利用配體交換的分離機制而制成的固定相,即一個金屬離子可結(jié)合一個配體分子和一個對映體溶質(zhì)分子,形成可逆的非對映體復(fù)合物,以達到分離對映體的目的.這類手性固定相的液相色譜多用于氨基酸或者肽類的拆分,這類色譜多用含水流動相,其中加入適量螯合的金屬離子。[5]孫楊等人采用原子轉(zhuǎn)移自由基聚合(ATRP)技術(shù),以溴代硅膠為引發(fā)劑,CuCl/2,2ˊ-聯(lián)吡啶(Bpy)為催化體系,水為溶劑,N-丙烯?;?L-脯氨酸為單體,室溫下在硅膠表面進行聚合反應(yīng),制得硅膠接枝聚 N-丙烯?;?L-
脯氨酸分子刷,通過改變ATRP反應(yīng)體系中單體的量,制備了3種不同鍵合量且鍵合量可控的手性配體交換色譜固定相,所合成的手性配體交換色譜固定相能夠分離9種,DL-氨基酸和ɑ-羥基酸,其中,DL-酪氨酸,DL-色氨酸和DL-蘇氨酸3種氨基酸可同時進行拆分,且拆分過程由熵控制。[6]
(3)多糖類衍生物手性固定相;多糖類衍生物主要包括纖維素衍生物和直鏈淀粉衍生物.直鏈淀粉與纖維素都是由D-葡萄糖單元構(gòu)成,纖維素是以葡萄糖β-1,4-糖苷鍵相連形成的線性聚合物,直鏈淀粉是葡萄糖以α-1,4-糖苷鍵結(jié)合而成的鏈狀化合物;葡萄糖單元具有手性,因此纖維素和直鏈淀粉是具有光學活性的聚合物,它們本身表現(xiàn)出一定的手性識別能力,但其直接做固定相選擇性低,然而其衍生物作為CSP具有較高的手性識別能力,能拆分大量的對映體。
1984年,Okamoto采用物理涂布的方法把多糖類衍生物固定在大孔硅膠上用作HPLC的手性固定相,達到了很好的手性色譜分離效果.從那時起,Okamoto研究組進行了深入系統(tǒng)的研究,制備了上百種多糖類衍生物手性固定相并在HPLC上分別評價了它們的手性色譜分離性能,并最終實現(xiàn)了多糖類衍生物手性固定相的商品化生產(chǎn)犤18犦,在這一領(lǐng)域做出了杰出的貢獻。多糖類衍生物的合成主要是通過酯化或醚化的方法來完全取代葡萄糖結(jié)構(gòu)單元上的羥基,從而引入具有不同分子.其衍生物主要可分為苯基氨基甲酸酯和苯甲酸酯兩大類[4]。
高珊等在多糖類手性固定相Chiralpak IC上成功拆分了兩種降糖類的手性藥物羅格列酮和吡格列酮,已正己烷-異丙醇(70:30)為流動相,在流速1.0ml/min,波長為254nm,柱溫35℃的條件下,兩種藥物均得到了良好分離,分離因子(ɑ)分別為1.29和1.22.分離度為7.07和5.56。[7]
(4)環(huán)糊精類手性固定相:環(huán)糊精是由D-吡喃葡萄糖單元通過ɑ-1,4-糖苷鍵連接而成的環(huán)狀分子,具有疏水空腔和腔外親水的羥基結(jié)構(gòu),其疏水空腔能與許多有機客體分子發(fā)生包載作用,加之葡萄糖分子上有具有多個手性碳原子,此雙重作用使得環(huán)糊精具有良好的手性識別能力。此外環(huán)糊精還具有無紫外吸收,價格便宜,易衍生化等優(yōu)勢,所以被廣泛應(yīng)用于手性固定相。[8]
周婕等利用二甲基-β-環(huán)糊精手性固定相高效液相色譜(HPLC)分離方法直接拆分鹽酸氟西汀對映體。實驗表明乙腈和pH 4.5緩沖液質(zhì)量比為12.1∶87.9的溶液為流動相,在柱溫35℃和體積流量為1.0 mL/min下,氟西汀分離度為1.81.以甲醇和pH 3.8緩沖液質(zhì)量比為25.3∶74.7的溶液為流動相,在柱溫20℃和體積流量為0.8 mL/min下,氟西汀分離度為2.22.二甲基-β-環(huán)糊精手性固定相可很好地分離氟西汀對映體。該實驗條件簡單,分離效果好。[9]
此外常見的有(5)大環(huán)抗生素類手性固定相:是一類將大環(huán)糖肽類抗生素作為手性固定相,具有廣泛的拆分范圍,適用性也比較強。
(6)手性冠醚類手性固定相;冠醚能夠與正離子尤其是與堿金屬離子形成包溶性絡(luò)合物,絡(luò)合物的穩(wěn)定性取決于離子半徑與冠醚內(nèi)穴大小的匹配程度。常見的冠醚有15-冠-5、18-冠-6,18-冠-6的大小正好適合與NH4+離子相絡(luò)合,當NH4+離子與手性試劑相連,并與18-冠-6相絡(luò)合,就可以進行對映體拆分。[6]
(7)分子印跡手性固定相;(8)蛋白質(zhì)類手性固定相;(9)手性聚合物固定相;(10)其他手性固定相等。[4]
3、手性流動相
手性流動相添加劑法主要有兩種途徑:一是添加手性試劑與對映體作用形成非對映配合物,表現(xiàn)出不同的色譜行為從而實現(xiàn)分離檢測。二是手性添加劑與固定相作用形成動態(tài)修飾的手性固定相,其與對映異構(gòu)體之間的吸附作用有明顯差異。從而實現(xiàn)對映異構(gòu)體的拆分。優(yōu)點是無須柱前衍生化,對固定相也沒要求。利于制備,缺點是范圍有局限性。某些手性流動相添加劑不穩(wěn)定,會干擾檢測。[2]
邢志華等人在實驗室用采用6-L-脯氨酸-β-環(huán)糊精作為手性流動相添加劑,利用 C18柱可直接拆分S,R-氟比洛芬對映體。[11]
4、手性衍生化試劑法
柱前衍生化是將待分離組分先與高光學純度衍生化試劑反應(yīng)形成非對映異構(gòu)體,再根據(jù)非對映異構(gòu)體的性質(zhì)差別上非手性柱進行色譜分離的方法。常用的有?;噭?、胺類試劑、烷基化試劑、硅烷化試劑、苯甲酰氯為衍生化試劑、羥基衍生化試劑、氨基衍生化試劑等等。[14]周長民等運用該法在高效液相色譜上成功分離奧美拉唑?qū)τ丑w。以(S)-(+)-樟腦磺酰氯為柱前手性衍生化試劑,衍生物在Diamonsil C18色譜柱上,以10mmol/L醋酸銨(PH7.5)-異丙醇(75:25)為流動相分離,流速為0.5ml/min,結(jié)果奧美拉唑可以達到基線分離,分離度達到1.72。為此類手性藥物的分離分析提供一個新方法。[12]洪瑾等人在實驗室以鄰苯二甲醛/N-異丁?;?L-半胱氨酸(OPA-IBLC)為手性衍生化試劑,建立了蘇氨酸手性分離和光學檢查的高效液相色譜法。以0.1%醋酸銨-甲醇-乙腈(體積比70︰27︰3)為流動相,檢測波長為338nm的實驗條件。結(jié)果表明,在該優(yōu)化的色譜條件下,蘇氨酸的對映體分離度為1.6,L-蘇氨酸最低檢測限約為0.05μg/mL。該方法靈敏度高,重現(xiàn)性好,可用于L-蘇氨酸光學純度的檢查控制。[13]
5、結(jié)語
隨著科技的發(fā)展,手性藥物的分析研究也越來越深入。高效液相色譜法在手性藥物分析中則起著舉足輕重的作用,無論是手性衍生化試劑法還是手性流動相法、手性固定相法都有著巨大的發(fā)展前景。而在實際應(yīng)用中,我們應(yīng)該根據(jù)不同的藥物,選擇合適的檢驗方法。
參考文獻
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作者簡介:馬楊紅,1988年12月,安徽省蕪湖市人,學歷:本科,藥師。
作者單位:
蕪湖市食品藥品檢驗中心