p 化学!生物
高效液相色谱手性固定相的最新研究进展
赵 峰
(昭通师范高等专科学校化学系, 云南 昭通 657000)
摘要:综述高效液相色谱手性固定相的发展过程,介绍手性冠醚类、P irkle 型、配体交换型、大环抗生素、多
糖类、环糊精类、分子印迹类、蛋白质类、手性聚合物类手性固定相在2006~2007年的发展过程,展望高效液相色谱手性固定相的发展前景.
关键词:高效液相色谱; 手性固定相; 手性拆分
中图分类号:O 657.7 文献标志码:A 文章编号:1008-9322(2008)05-0010-09
收稿日期:2007-11-19
作者简介:赵峰(1966) ),男,山东泰安人,讲师,硕士,主要从事色谱分析研究.
1 手性固定相的分类
手性固定相(chiral stationary phase,CSP)是通过物理吸附或者化学键合的方法把手性化合物键合到固相载体如全多孔硅胶上,已经研究过的几百种手性固定相有不少已成为商品柱.这些手性固定相可分为如下大类:(1)Pirkle 型手性固定相;(2)配体交换型手性固定相;(3)大环抗生素类手性固定相;
(4)多糖类衍生物手性固定相;(5)手性冠醚类手性固定相;(6)环糊精类手性固定相;(7)分子印迹手性固定相;(8)蛋白质类手性固定相;(9)手性聚合物固定相;(10)其他手性固定相.在这些大类中,具有好的性价比的应该是多糖类、Pir kle 型以及环糊精类手性固定相[1].
2 手性固定相的手性识别基本原理
各种不同的手性固定相具有不同的分离模式,从理论上讲,不管选择何种固定相,分离何种对映体,手性分离或手性识别都必须同时有三个相互作用点,这些作用中至少有一个依赖立体化学.该原理1952年首次由Dalgleish 提出,称÷三点作用原理",用图1可以说明
.
图1 三点作用原理
将手性材料固定在硅胶表面,其中含有A 、B 、C 三个作用点,与溶质的一个对映体相应的三个点A '、B '、C '作用,而与另一对映体则无C -C '作用力.如果C -C '作用力不等于C -D '作用力,则该外消旋体就有可能被拆分.÷三点作用"的作用力可以是氢键、偶极作用、范德华力、包合作用以及立体阻碍等.3 各种手性固定相的最新研究进展
3.1 冠醚类手性固定相(gr ow n ether CSP)
冠醚是具有一定大小空腔的大环聚醚化合物,呈王冠状结构,环的外沿是亲脂性乙撑基,环的内沿第30卷 第5期
Vol.30No.5昭通师范高等专科学校学报J ou rnal of Zhaoton g T each er p s College 2008年10月Oct.2008
是富电子的杂原子,如氧、氮、硫等.用手性冠醚作固定相分离手性化合物的主要依据是溶质分子与手性冠醚环腔形成主客体络合物的稳定常数不同.冠醚的手性÷臂障"越大,其手性识别能力越高.
1974年Blasius [2]和Cram [3)5]等最早报道了冠醚的合成和在色谱中的应用.1978年诺贝尔化学奖获得者Cram 用手性冠醚做液相色谱固定相,开创了÷主-客"体作用原理.
自20世纪90年代以来,韩国釜山国立大学的M.H.H yun 教授潜心从事冠醚类手性固定相的研究工作,发表了大量的论文[6)13],作出了卓有成效的成绩.图2为M.H.H y un 教授在2007年发表的论文[13]中合成的手性固定相.利用N -甲基酰胺和2,3,11,12-18-冠-6四羧酸键合合成.图中1为2,3,11,12-18-冠-6四羧酸
.
图2 手性固定相的
结构
图3 环糊精的结构3.2 环糊精类手性固定相(cyclodex trins CSP)
3.2.1 固定相的合成
环糊精(Cyclodex trins,简称CDs)是一类由不同数目的吡喃葡
萄糖单元以A -1,4-糖苷键相连并互为椅式构象的环状寡糖化合物,
常见的是它的6,7,8聚体,即A ,B ,C -环糊精.如图3是环糊精的结
构[14].
环糊精是应用次于Pirkle 型的手性固定相.1984年由Arm -strong 的研究组首次把环糊精键合到二氧化硅上用做H PLC 的手
性分离固定相.除了3种天然的环糊精A 、B 、C -环糊精外,还存在着大量衍生物.环糊精的手性识别主要来自环内腔对芳烃或脂肪烃类侧链的包容作用,以及环外壳上的羟基与药物对映体分子发生氢键作用.B -环糊精手性键合固定相对形成包含物有适宜大小的内腔,适用于较多药物对映体的拆分[15]
.
图4 手性固定相的合成过程赵峰高效液相色谱手性固定相的最新研究进展第5期
2007年阿尔及利亚的Kahina Si Ahm ed 等人用苯基-氨基甲酸酯-丙基-B -环糊精合成了手性固定相[17],合成过程如上页图4所示.
3.2.2 环糊精的三种拆分机理
3.2.2.1 包含作用机理
环糊精能与手性分子形成包含物已经X -衍射、NMR 、UV 及色谱证实,如V itamin A 能与B -环糊精、26-O -二甲基-B -环糊精形成包含物虫剂对氯苯基苯磺酸酯与B -环糊精形成包含物
3.2.2.2 缔合作用机理-包含作用机理的发展
D.W.Amstrong 等认为,环糊精及其衍生物在手性拆分过程中形成的包含物不是简单的包含作用,而是形成强有力的缔合作用,作用力源于偶极-偶极作用、范德华力等.
3.2.2.3 构象诱导作用机理
A.Venem a 等认为,在2,3,6位的衍生化基团有利于分子间的相互诱导作用,增强环糊精空腔的柔韧性,使被分离分子的手性中心易于与环糊精的手性部分接近,因而拆分能力增强.K.Kano 等报道了通过X -衍射证明A -环糊精经全甲基化后,分子的柔韧性增强,能与邻甲基苯甲酸形成稳定的包合物.
3.3 多糖类手性固定相(po lysaccharides CSP)
多糖类衍生物主要包括纤维素衍生物和直链淀粉衍生物.直链淀粉与纤维素都是由D -葡萄糖单元构成,纤维素是以葡萄糖B -1,4-糖苷键相连形成的线性聚合物,直链淀粉是葡萄糖以A -1,4-糖苷键结合而成的链状化合物;葡萄糖单元具有手性,因此纤维素和直链淀粉是具有光学活性的聚合物,它们本身表现出一定的手性识别能力,但其直接做固定相选择性低,然而其衍生物作为CSP 具有较高的手性识别能力,能拆分大量的对映体.
1984年,Okamo to [17]采用物理涂布的方法把多糖类衍生物固定在大孔硅胶上用作H PLC 的手性固定相,达到了很好的手性色谱分离效果.从那时起,Okamo to 研究组进行了深入系统的研究,制备了上百种多糖类衍生物手性固定相并在H PLC 上分别评价了它们的手性色谱分离性能,并最终实现了多糖类衍生物手性固定相的商品化生产[18],在这一领域做出了杰出的贡献.
多糖类衍生物的合成主要是通过酯化或醚化的方法来完全取代葡萄糖结构单元上的羟基,从而引入具有不同分子.其衍生物主要可分为苯基氨基甲酸酯和苯甲酸酯两大类.
2007年新加坡国立大学的张胜等人合成了纤维素的衍生物-叠氮基纤维素氨基甲酸苯酯,然后用来合成手性固定相[19].
2006年Okam oto 课题组利用纤维素和直链淀粉的烷氧基氨基甲酸苯酯衍生物(图5)合成了一系列的手性固定相[20],并且用来拆分12种手性药物,效果良好
.
图5 纤维素和直链淀粉的烷氧基氨基甲酸苯酯的结构
3.4 Pirkle 型手性固定相(刷型固定相)(brush type CSP)
在手性液相色谱领域,Pirkle 型手性固定相是目前使用量大、适用面广、对手性识别机理揭示较深第30卷昭通师范高等专科学校学报2008年(总第120期)
的一类重要CSP.这类固定相研究主要贡献应归功于美国Illino is 大学的Pirkle W H 研究组,故称Pirkle 型手性固定相,因其结构特点也常称刷型手性固定相.Pirkle 型手性固定相具有确定的化学结构,其共同结构特征是在手性中心附近至少含有下列基团之一:P -酸或P -碱芳基;极性氢键给体-受体;形成偶极相互作用的极性基团;大体积非极性基团,提供立体位阻、范德华作用或构型控制作用[21)24]
.
在该类CSP 上的对映体分离通常通过以下几种作用而发生:(1)被分离溶质与CSP 芳环的P -受体和P -授体之间的P -P 作用;(2)CSP 上的仲胺、羰基基团与溶质的酸性质子、羟基、氨基之间的氢键作用;(3)偶极-偶极作用;(4)大体积非极性基团靠近CSP 手性中心而产生的空间立体效应.
2007年沈阳药科大学的张丹丹等人利用R -(+)-1,1-'联萘-2,2'双氨合成了一种Pirkle 型手性固定相[25].同年中国农业大学的王敏课题组合成了另一种Pirkle 型手性固定相[26].
3.5 配体交换型(LEC)手性固定相(CSP)
这类固定相是利用配体交换的分离机制而制成的固定相,即一个金属离子可结合一个配体分子和一个对映体溶质分子,形成可逆的非对映体复合物,以达到分离对映体的目的.这类手性固定相的液相色谱多用于氨基酸或者肽类的拆分,这类色谱多用含水流动相,其中加入适量螯合的金属离子.
2006年日本M ukog aw a 女子大学的刘跃琪等人用chitosan(聚氨基葡糖)和chitin(甲壳质)合成了配体交换型的手性固定相[27].使用的流动相为含有Cu(ò)缓冲溶液或与水互溶的有机溶剂混合液,可用来分离部分氨基酸对映体以及生物学上重要的氨基醇等.图6和图7是文[27]中有关图形
.图6 聚氨基葡糖和甲壳
质的结构
图7 对映体与硅胶表面键合Cu(II)-聚氨基葡糖络合物反应模型
3.6 大环抗生素类手性固定相(m acrocyclic antibiotics CSP)
自1994年Ar mstro ng 等[28]首次将糖肽类抗生素作为手性选择剂应用于高效液相色谱手性固定相以来,这类手性固定相获得了广泛的关注,并被证明是一类非常有效的H PLC 手性固定相.相继报导了万古霉素(v anco mycin,VA)、利福霉素B(rifam ycin B)、硫链丝菌素(thiostrepton)、替考拉宁(teico -plain,T )、瑞斯托菌素A(r istocetin A)、去甲万古霉素(norv anco mycin,NVC)等大环糖肽类抗生素作赵峰高效液相色谱手性固定相的最新研究进展第5期
为液相色谱手性固定相的研究.由于这类抗生素有广泛的拆分范围和较强的适用性等特点,被称之为新一代的手性选择剂[28)30].
2006年俄国的Lomonosov 州立大学的Starov er ov S.M.教授用大环糖肽抗菌素erem omy cin(图8中A)合成了一种新的手性固定相并在高效液相色谱中用来分离手性药物[31],19种分开了12种,效果良好
.
图8 eremo mycin 和v ancom ycin 的结构
3.7 分子印迹手性固定相(m olecular im printing CSP)
分子印迹(molecular impr inting )是一种新的、很有发展潜力的分离技术.利用分子印迹技术,能够制备具有特异识别功能的色谱介质.由于其具有高选择性和高强度的优点,与天然抗体相比制备简单,而且模板分子可回收重复使用的特点,近年来引起人们的广泛关注.它是将功能单体,在模板分子(目标分子,又称印迹分子)的存在下,交联聚合,然后洗脱除去模板分子,这样制得的聚合物,在空间结构和功能基排布上与目标分子具有互补结构的空穴,因此在分子识别中有着特殊的选择性和良好的应用前景.目前该技术已成功地用于多种领域,尤其是手性拆分上,诸如氨基酸、糖类及其衍生物和药物的手性分离.
2006年T akahiko M atsui 等人利用分子印迹技术把B -CyD 的聚合物结合在硅胶上,制成了B -CyD 的分子印迹手性固定相.制备过程如下[32]:
图9 利用分子印迹技术把B -CyD 的聚合物固定在硅胶上的过程第30卷昭通师范高等专科学校学报2008年(总第120期)
3.8 蛋白质类手性固定相(protein CSP)
蛋白质是一类由L -氨基酸组成的高分子聚合物,具有天然的手性选择性质.其具有大量不同的可与样品分子结合的部位,此外样品组分的保留和选择性易受流动相的pH 、离子强度、有机溶剂等影响,因此蛋白质CSP 的手性选择性较其他CSP 要高,是高效液相色谱分离中最具吸引力的手性固定相之一[33)34].
用作手性固定相的蛋白质主要有:白蛋白类如牛血清蛋白(BSA)、人血清蛋白(H SA);糖蛋白如A 1-酸性糖蛋白(AGP)、卵粘粘蛋白、卵粘糖蛋白(ONM)、生物素蛋白、核黄素蛋白、黄素蛋白;酶类如胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶、胃蛋白酶和纤维素水解酶等;还有其他一些蛋白质手性固定相.
2006年,波兰的P.Staszczuk 课题组详细研究了牛血清蛋白(BSA)和卵清蛋白与硅胶键合后的样品的性质[35],通过热重分析和AFM 探讨了这类固定相的内在特点,为更深入地研究这类固定相打下了基础.
3.9 聚合物类手性固定相(poly mer CSP)
聚丙烯酰胺及聚甲基丙烯酰胺衍生物是最先使用的合成手性高分子,丙烯酸酯类是目前最常用的手性单体.Okamoto 小组利用非手性分子诱导合成了旋光性高分子,这为手性聚合物类介质的发展开辟了新的途径[36].
这类手性固定相的制备有三种途径:1、在手性催化剂等作用下的不对称聚合;2、手性单体聚合;3、在÷锁匙"作用原理基础上发展起来的分子烙印技术[37)38],考虑到柱效等因素,目前手性固定相的制备主要采用的是前两种技术.
2007年中国武汉工程大学的黄邵华等人合成了聚合物的手性固定相[39].其合成过程如下[39]
:
图10 聚合物和固定相的合成过程
3.10 其他手性固定相
3.10.1 核酸类手性固定相
2005年法国的Agnes Brumbt 等人在论文[40]中报道了利用RNA 的片段做手性固定相的消息,经过研究发现,手性拆分效果较好.赵峰高效液相色谱手性固定相的最新研究进展第5期
2006年法国的Ravelet,C 等人在论文[41]中介绍了DNA 和RNA 的片段做手性固定相的研究情况.
3.10.2 C 60和C 70富勒烯类手性固定相
2006年,Gio vanna Cancelliere 等人在论文[42]中介绍了C 60和C 70的衍生物做手性固定相的一些研究情况,图11就是富勒烯类手性固定相的合成过程[42]
.
图11 富勒烯衍生物固定在硅胶上的过程
3.10.3 寡糖手性固定相
本文作者硕士阶段(2006~2007年)在导师的指导下研究了寡糖做手性固定相的可能性,合成了纤维二糖等寡糖的手性固定相(图12),拆分24种手性药物,可以分开18种,效果良好,很有发展前途
.
图12 聚合物和固定相的合成过程
4 前景展望
发展多种多样、成本低廉、制备简单、效果优良、重现性好的手性固定相,并使之商品化;
深入研究并揭示手性固定相的分离机理;
在固定相的制备及其拆分过程方面,就其热力学和动力学规律给出准确的解释;
深入研究外消旋体的几何形状、固定相的手性空间、溶液的pH 值、操作温度等因素对固定相的拆分能力的影响并给以总结.
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chiral stationary phases[J].J Sep Sci,2006,29:770)781.
The Latest Development of Research of the Chiral Stationary Phase in HPLC
ZHAO Feng
(Chemistr y Department,Zhao tong T eacher p s College,Zhaoto ng657000,China)
Abstract:T his ar ticle is intended to fo resee the o ut loo k fo r the dev elo pment o f t he chiral stationary phase in H P LC by reviewing the histo ry of the chir al stat ionary phase in H PL C and intr oducing the development o f such chiral stat ionary phases as chlo ro form,Pir kle-ty pe,L ig and Exchange,M acr ocyclic A ntibio tics,Po ly saccharide,Cyclodex tr in,M olecular-ly Impr inted P olymer,pr otein and chir al polymer s in2006~2007.
Key words:HP LC;the chir al statio na ry phase;the chiral seperation
我报告的题目是手性技术与手性药物。 首先让我和大家一起来回忆一下药物给人类带来空前灾难的反应停事件。1953年，联邦德国Chemie制药公司研究了一种名为“沙利度胺”的新药，该药对孕妇的妊娠呕吐疗效极佳，Chemie公司在1957年将该药以商品名“反应停”正式推向市场。两年以后，欧洲的医生开始发现，本地区畸形婴儿的出生率明显上升，此后又陆续发现12000多名因母亲服用反应停而导致的海豹婴儿！这一事件成为医学史上的一大悲剧。 后来研究发现，反应停是一种手性药物，是由分子组成完全相同仅立体结构不同的左旋体和右旋体混合组成的，其中右旋体是很好的镇静剂，而左旋体则有强烈的致畸作用。 到底什么是手性药物？用什么技术或方法能够分别获得左旋体和右旋体来进行研究和安全有效地使用呢？ 这就是今天我要报告的主题——手性技术和手性药物。 要阐明这一主题，首先我们要认识什么是手性药物。手性药物分子有一个共同的特点就是存在着互为实物和镜像关系两个立体异构体，一个叫左旋体，另一个叫右旋体。就好比人的左手和右手，相似而不相同，不能叠合。 目前临床上常用的1850多种药物中有1045多种是手性药物，高达62%。像大家所熟知的紫杉醇、青蒿素、沙丁胺醇和萘普生都是手性药物。 手性是宇宙的普遍特征。早在一百多年前，著名的微生物学家和化学家巴斯德就英明地预见“宇宙是非对称的……，所有生物体在其结构和外部形态上，究其本源都是宇宙非对称性的产物”。 因此，科学家推断，由于长期宇宙作用力的不对称性，使生物体中蕴藏着大量手性分子，如氨基酸、糖、DNA和蛋白质等。绝大多数的昆虫信息素都是手性分子，人们利用它来诱杀害虫。很多农药也是手性分子，比如除草剂Metolachlor，其左旋体具有非常高的除草性能，而右旋体不仅没有除草作用，而且具有致突变作用，每年有2000多万吨投放市场，其中1000多万吨是环境污染物。Metolachlor自1997年起以单旋体上市，10年间少向环境投放约1亿吨化学废物。研究还发现，单旋体手性材料可以作为隐形材料用于军事领域。 左旋体和右旋体在生物体内的作用为什么有这么大的差别呢？由于生物体内的酶和受体都是手性的，它们对药物具有精确的手性识别能力，只有匹配时才能发挥药效，误配就不能产生预期药效。正如“一把钥匙开一把锁！”因此，1992年美国FDA规定，新的手性药物上市之前必须分别对左旋体和右旋体进行药效和毒性试验，否则不允许上市。2006年1月，我国SFDA也出台了相应的政策法规。 怎样才能将非手性原料转变成手性单旋体呢？从化学角度而言，有手性拆分和手性合成两种方法。经典化学反应只能得到等量左旋体和右旋体的混合物，手性拆分是用手性拆分试剂将混旋体拆分成左旋体和右旋体，其中只有一半是目标产物，另一半是副产物，而且需要消耗大量昂贵的手性拆分试剂。化学家一直在探索，是否有更经济的方法，将非手性原料直接转化为手性单旋体呢？ 上世纪60年代初，科学家们开始研究在极少量的手性催化剂作用下获得大量的单旋体，这就是手性合成
8.1引言 近年来手性色谱领域的发展，使对映体的分离逐渐趋向于正规化，环糊在这方面起着重要作用。环糊精由villiers于1891年发现，由于它没有还原性和能被酸分解，在外形上又与纤维素十分相似，所以称为木粉（cellulosine）[1]。12年后，schardinger首次鉴定出环糊精是一种低聚糖，同时详细地叙述了它的制备和分离方法[2,3]。Schardinger还成功的分离出纯芽孢杆菌，取名纯化芽孢杆菌（bacillus macerans）至今仍是环糊精生产和研究中经常用的菌种。环糊精可以由水解液选择性的分离，也可用吸附色谱和纤维素柱色谱分离和鉴定环糊精[4]。 Freudenberg等人认识到了环糊精配合物的稳定性[5].此后对环糊精及其配合物特性的研究进行了大量的研究工作。目前高效液相色谱环糊精键合固定相，衍生化环糊精键合固定相，在对映体分离领域中已成为很有用的工具。 环糊精（cyclodextrin,CD）是由一定数量的葡萄糖单元通过α－1,4葡苷连接的环状分子结构。由所含葡萄糖单元的个数不同，可分为α－CD,β-CD ,γ-CD . α－CD含有6个葡萄糖单元，β-CD含有7个葡萄糖单元，γ-CD含有8个葡萄糖单元。 目前还未发现少于6个葡萄糖单元的环糊精，已鉴定出多于8个葡萄糖单元的环糊精，某些支化结构的环糊精已有报告[4]。环糊精的分子示意图类似于厚壁截顶圆锥筒（见图8.1）。 图8.1环糊精结构 n＝1，α－CD；n＝2，β-CD；n＝3，γ-CD
每个葡萄糖单元的2,3位仲羟基在环的大口一方，6位伯羟基在环的小口一方。环的内侧是由氢原子和成桥氧原子形成的，所以环的内侧具有相对疏水性。环糊精分子中每个葡萄糖单元含有5个手性碳原子。因此α-CD，β-CD，和γ-CD 就分别含有30，35，40个手性碳原子。环糊精最突出的特点是能与许多有机分子形成包容配合物(inclusion complex),即客体分子部分或全部进入CD的空腔[5].环糊精的物理性质列在表8.1中 表8.1环糊精的物理性质 环糊精葡萄糖 单元 分子量 腔尺寸水溶性,M 外径内径深度 α－CD 697313.7 5.77.80.114 β-CD 7113515.37.87.80.016 γ-CD 8129716.99.57.80.179环糊精液相色谱固定相的发展大致可分为环糊精聚合物固定相，环糊精键合固定相，衍生化环糊精固定相或多模式环糊精固定相几个阶段。 1965年，Solms和Enli[6]合成出了保留环糊精包合作用性能的CD聚合物，他们把环糊精与3-氯－1,2还氧丙烷反应，得到适用于液相色谱标准粒径的不溶性聚合物的固定相。这种固定相对溶质的保留是CD-溶质包合常的函数，且对大量的天然产物，香料，芳香酸，核酸等有分离能力。其缺点是机械强度差，不能在高压下操作。以后的研究多集中在如何将环糊精连接在硅胶上，得到能在高压下使用的环糊精键合固定相。 1983年，Fujimura [7]和Kawguchi [8]合成出了硅基氨和酰胺键合固定相，但该固定相稳定性差，易水解。 1985年,Armstrong 研究组[9]合成除了不含硫,氮的环糊精手性固定相,这类固定相稳定性好，不易水解，目前这些稳定的固定相已作为Cyclobond 商品出售，Cyclobond 分别为β-CD，α-CD和γ-CD，对位置异构体和光学异构体都有很好的拆分能力。但是这类环糊精固定相只有在反相条件下才能使用才能有分离能力。在正相条件下，由于流动相中的非极性分子占据了环糊精内腔，使得溶质分子很难进入内腔，因而不能对溶质包合。对于手性化合物常常没有拆分能力，限制了它的应用范围。
双手性选择单元手性固定相研究（一） 【来源/作者】北纳创联 原标题：双手性选择单元手性固定相的研究进展 摘要：手性固定相（ＣＳＰ）作为手性色谱分离的核心技术，在手性化合物的识别和分离中得到广泛应用。以双手性选择单元结合作为ＣＳＰ是近些年的研究热点，研究表明，两种手性选择单元相结合的ＣＳＰ可增加手性识别位点，显著提高分离效果。本文介绍了近几年双手性选择单元手性固定相在手性分离中的研究进展，并对其发展前景进行了展望。 在医药、化工和特殊材料等众多领域，手性化合物得到广泛应用，而多数手性化合物的左旋体和右旋体的性能往往差异很大，给人们的研究及应用带来不便。随着蛋白质组学、代谢组学、糖化学、中药学等研究领域的迅速发展，化学合成和天然获得的手性化合物大量涌现，因此，手性化合物的分离分析成为当今手性分析科学领域研究的重中之重。 高效手性液相色谱（ＣｈｉｒａｌＨＰＬＣ）作为分离、分析和制备手性化合物的先进方法之一，近年来得到长足发展，高效手性液相色谱对手性化合物的识别和分离关键依赖于手性固定相。 目前，ＨＰＬＣ手性固定相最有效的手性选择单元为多糖类（包括纤维素、壳聚糖和环糊精等）和大环化合物（包括环肽类、大环抗生素等）等多手性中心物质。近期研究证实，将两种优势手性选择单元有机结合，形成具有“多重识别位点”（ｍｕｌｔｉｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎｓｉｔｅｓ）的手性固定相（ＣＳＰ），能显著提高手性化合物的分离分析效果。 下面主要针对双选择单元手性色谱固定相方面的研究现状，进行分析和描述。1.多糖?冠醚（或杯芳烃）双选择单元ＣＳＰ。 ２０１４年，Ｌｕ等将壳聚糖（ｃｈｉｔｏｓａｎ）?杯［4】芳烃通过醚键连接在一起，键合到硅胶表面，成功获得壳聚糖?杯［４］芳烃双选择单元手性固定相（ＣＣＳ４），将ＣＣＳ４和传统ＯＤＳ柱分离８种单取代苯以及６种核苷酸的分离效果进行了对比。结果表明，由于壳聚糖和杯芳烃单元的亲水?亲油、π?π作用等混合模式，使分离效率显著提高。卢静通过计算得到壳聚糖的键合量为９.０７μｍｏｌ／ｇ，杯［４］芳烃的键合量为４１.１μｍｏｌ／ｇ；热分解温度达２８０℃，说明该固定相具有良好的热稳定性；并且考察了温度对保留时间的影响，结果表明，温度越高，ＣＣＳ４对分析物的保留越弱。 ２０１５年，Ｗａｎｇ和Ｌｕ等又通过“点击化学（ｃｌｉｃｋｃｈｅｍｉｓｔｒｙ）”将两个环糊精（ｃｙｃｌｏｄｅｘｔｒｉｎ，ＣＤ）单元连接，形成双层双手性选择单元固定相（ＤＮＰＣＤＣＳＰ），将ＤＮＰＣＤＣＳＰ和单个环糊精手性固定相（Ｎ３ＣＤＣＳＰ）对手性酸等化合物的分离效果进行了对比。结果发现，双环糊精手性固定相的分离效率高于单个环糊精手性固定相。同课题组的张丽芳等也通过“点击化学”构建了一种新型“天然?乙酰基衍生化”三唑桥联杂化复式环糊精手性固定相（ＡＮＣＤＣＳＰ），该固定相可提供包合作用、氢键给体、氢键受体、偶极?偶极作用等多重识别位点以及底层和顶层环糊精间的协同效应，对多数手性分析物的分离度优于课题组先前制备的复式天然环糊精手性固定相（ＤＣＤＣＳＰ）。
手性高效液相色谱法检测恩替卡韦中光学异构体杂质的含量 王文娜 邓桂凤 张玲娣 姚彤炜 3 (浙江大学药学院药物分析和药物代谢研究室,杭州310031) 摘 要 采用Chiral pak AD 2H 手性柱(250mm ×416mm,5μm ),建立了正相高效液相色谱(NP 2HP LC )法直接拆分恩替卡韦与其光学异构体的方法。考察了流动相组成、酸碱性对柱效、分离度、保留时间等参数的影响。经优化,以正己烷2异丙醇2乙醇2三氟乙酸2三乙胺(70∶12∶18∶0105∶0105,V /V )为流动相,流速 015mL /m in;检测波长261n m 。在此条件下,恩替卡韦与光学异构体分离度>412;光学异构体的检出限为0112mg/L ,在0125～410mg/L 浓度范围内有良好的线性关系;日内与日间精密度RS D <410%;按标准加入 法计算,加样回收率在8710%～10018%之间;RS D <310%;按外标法计算,加样回收率在9812%～11014%之间;RS D <310%。本方法可作为恩替卡韦原料药中光学异构体杂质限量的控制方法。关键词 恩替卡韦,光学异构体,高效液相色谱法,手性拆分 2008212229收稿;2009204229接受3E 2mail:rethe m@https://www.doczj.com/doc/b21972943.html, 1 引 言 慢性乙肝病毒感染一直是全球公共卫生的难题,开发抗乙肝病毒药物也一直是个热点。目前,我国临床上应用的抗病毒治疗药物主要有两类:α2干扰素和核苷或核苷酸类似物,主要包括拉米夫定、阿德 福韦和阿昔洛韦[1,2] 。2005年3月美国F DA 批准了新一代抗HBV 核苷类似物恩替卡韦(entecavir, 图1 恩替卡韦及其光学异构体的化学结构 Fig .1 Structures of entecavir and its op tical is omer ET V,商品名Baraclude )上市[3] 。恩替卡韦是一种鸟嘌呤核苷类似物(图1),在磷酸激酶的作用下在体内形成活性三磷酸化合物,拮抗HBV 所需天然底物脱氧鸟苷三磷(dGTP ),抑制HBV 2DNA 聚合酶和逆转录酶,阻断HBV 复制。细胞内作用 半衰期为15h,在人体内不被肝细胞代谢,主要从 肾脏排出体外。同时,其耐药性好,可有效治疗慢 性乙型肝炎,临床应用前景良好[4,5] 。 由于手性药物在合成过程中可能引入光学异构体杂质,故采用手性分离方法检查合成产品中光学异构体含量。恩替卡韦及其光学异构体手性分离方法未见报道。本研究采用直接手性HP LC 法拆分两光学异构体,建立恩替卡韦中光学异构体杂质限量检查方法。 2 实验部分 211 仪器、试剂及材料 LC 210A 型高效液相色谱仪、SP D 210A 型紫外可见光检测器(日本岛津公司);Chiral pak AD 2H 手性 柱(250mm ×416mm ,5μm ,日本D iacel 公司)。乙醇(TE D I A )、正己烷(Burdick &Jacks on )及异丙醇(TE D I A )均为色谱纯;三氟乙酸(国药集团化学试剂有限公司);三乙胺(分析纯,上海化学试剂采购供应五联化工厂);恩替卡韦及其光学异构体(99187%,浙江医药股份有限公司新昌制药厂)。212 色谱条件 色谱柱:Chiral pakAD 2H 手性柱;流动相:正己烷2异丙醇2乙醇2三氟乙酸2三乙胺(70∶12∶18∶0105∶0105,V /V );流速015mL /m in;检测波长261nm;柱温:室温;灵敏度:01005AUFS;进样量20μL 。 第37卷 2009年8月 分析化学(FE NX I HUAXUE ) 研究简报Chinese Journal of Analytical Chem istry 第8期 1206～1210
手性固定相 手性HPLC中，手性固定相是实现对映体拆分的基础，并有多种类型。 手性固定相可以根据其化学类型分类为：①“刷型”手性固定相；②手性聚合物固定相；③环糊精类手性固定相；④大环抗生素手性固定相；⑤蛋白质手性固定相；⑥配体交换手性固定相；⑦冠醚手性固定相等。 手性固定相也可以根据它们与被拆分的对映异构体间的作用机制进行分类：第一类是通过氢键、π—π或偶极吸引等相互作用与对映异构体形成配合物进行拆分的手性固定相，N—硝基苯甲酰基氨基酸或N—萘基氨基酸酯手性固定相属于该类；第二类是通过吸引和包合作，用进行拆分的手性固定相，纤维素衍生物手性固定相大都属于该类；第三类是具有手性空穴的手性固定相，对映异构体进入手性空穴后形成包合配合物被拆分，这类手性固定相主要为环糊精，冠醚手性固定相和螺旋型聚合物(如三苯甲基丁烯酸酯)也属于该类；第四类是通过对映异构金属配合物进行拆分的手性固定相，也称为手性配体交换色谱(chiral ligand exchange chromatography,CLEC)；第五类是通过疏水和极性相互作用进行手性拆分的蛋白质手性固定相。 手性固定相的分类 手性固定相按其分离机理分为以下几类： 含有手性空腔的手性固定相：其中包括衍生化纤维素手性固定相、环糊精手性固定相、冠醚手性固定相、合成手性聚合物、手性印迹凝胶相。
纤维素是纯天然高聚物，具有高度有序螺旋状结构。这种结构可对对映体有一定的识别作用。将其羟基衍生化后，降低了它的极性，增加了手性固定相与被拆分分子的作用点处的空间位阻，从而改善了它的色谱行为和选择性。将纤维素衍生化后涂覆或键合于硅胶微球上，增加其机械稳定性。 目前大赛路公司（Daicel）的手性固定相制备技术很成熟。它现有的商品柱及其性质见下表：
收稿日期:2003-05-25 作者简介:寿崇琦(1963-),男,山东省济南市人,济南大学化学化工学院教授,硕士研究生导师,中国科学院兰州化学物理研究所博士研究生。 高效液相色谱手性固定相研究进展 寿崇琦1,张志良2,赵春宾2,邢希学2,李关宾1,陈立仁1 (11中国科学院兰州化学物理研究所,甘肃兰州 730000; 21济南大学化学化工学院,山东济南 250022) 摘要:对近年来高效液相色谱手性固定相的研究进行了综述。重点介绍了手性固定相的分类、拆分机理 和应用的新进展。讨论了各类手性固定相优缺点,提出了目前存在的问题、今后的研究方向和重点。 关键词:高效液相色谱;手性固定相;拆分机理中图分类号:O658 文献标识码:A 文章编号:1004-4280(2004)01-0069-05 随着生物工程和生物科学的发展,手性拆分和测定引起了人们的普遍关注。尽管对映体间物理化学性质几乎完全相同,但它们的生化和药理作用却往往不同。这是因为生物本身内部的核酸、蛋白质及多糖都具有与其功能相适应的结构,它们常常对扬长避短一化合物的两种对映体表现出不同的响应。例如具有镇静作用的反应停(thalidomide ,酞胺哌啶酮),其有效成分是R 构型,而S 构型则具有致畸作用[1]。据统计,常用的200种药物中,大约有120种至少含有一个手性中心。而这些手性药物中有80%～90%以外消旋体形式在市场销售,存在巨大的潜在危险性[2]。因此,对映体的拆分与识别对于生命科学和药物化学研究以及人类的健康具有十分重要的意义。 目前用于手性分离的方法主要有毛细管电泳法、薄层色谱法、亚临界及超临界流体色谱法、气相色谱法和液相色谱法[3]。近年来,高效液相色谱法取得了令人瞩目的进展,已成为对映体拆分强有力的手段之一。而其中所用的手性固定相的是能否进行手性分离的关键。1 手性固定相的分类 虽然液相色谱常被分为不同的分离模式,但实质上所有的分离模式都基于两个最基本的因素:即固定相的结构和组成,以及决定分离机理的固定相与流动相相互作用的性质。因而手性固定相(CSP )的制备则是手性分离的关键。目前所研究的HP LC -CSP 主要可分为下列几类[4]: 1.1 蛋白质手性亲和固定相 多数蛋白质CSP 的分离机理目前尚不十分清楚,但是蛋白质CSP 的手性识别能力可以归结为它们独特的空间立体结构特征[4]。尤其是在对映体的手性识别过程中,三级结构所造成 第18卷第1期 2004年3月山 东 轻 工 业 学 院 学 报JOURNA L OF SHANDONG INSTIT UTE OF LIGHT INDUSTRY Vol.18No.1Mar.2004
手性分子的拆分技术 Document serial number【LGGKGB-LGG98YT-LGGT8CB-LGUT-
手性分子的拆分技术 郝婷玉 57 15级材料工程 摘要：对外消旋体实施拆分是获得手性物质的重要途径。本文综述了外消旋体的拆分方法，主要有直接结晶拆分法、化学拆分法、动力学拆分法、色谱拆分法( 含毛细管电泳法) 和手性膜拆分法等五大类。其中, 包括目前作为手性拆分主要方法的色谱技术在内的前 4 类方法, 由于批处理能力小、工业放大成本高 ,不适合大规模生产 ; 相反,膜分离技术具有能耗低、易于连续操作等优点 ,被普遍认为是进行大规模手性拆分非常有潜力的方法之一,具有良好的应用前景。 关键词：手性分子；拆分；对映体；外消旋化合物 手性是自然界存在的一种普遍现象, 在药物化学领域尤为突出 ,已知药物中有 30 %～ 40 %是手性的。手性是生物体系的一个基本特征, 很多内源性大分子物质,如酶、蛋白、核酸、糖, 以及各种载体、受体等都具有手性特征。此外，手性还在医药、食品添加剂、杀虫剂、昆虫性信息素、香料和材料等领域有着深刻影响。特别是在医药行业，手性药物对映体通过与体内大分子的立体选择性结合, 产生不同的吸收、分布、代谢和排泄过程, 可能具有不同的药理毒理作用。随着医药行业对手性单体需求量的增加和对药理的探究，如何获得高纯度手性单体已成为一个令人困扰的问题。因此 ,手性药物的分离分析就显得尤为重要。随着对手性分子认识的不断深入，人们对单一手性物质的需求量越来越大，对其纯度的要求也越来越高。 单一手性物质的获得方法大致有以下三种：（1）手性源合成法：是以手性物质为原料合成其它手性化合物，这是最常用的方法。但由于天然手性物质的种类有限，要合成多种多样的目的产物会遇到很大困难，而且合成路线步骤繁多，也使得产物成本十分高昂。（2）不对称合成法：是在催化剂或酶的作用下合成得到过量的单一对映体化合物的方法。化学不对称合成高旋光收率的反应仍然有限，即使如此，所得产物的旋光纯度对于多
高效液相色谱法在生命科学中的应用 高效液相色谱在生命科学中的应用范围越来越广，高效液相色谱由于具有高选择性、高灵敏度，并可同时用于有关物质检查与含量测定的特点，已成为医药研究的有力工具。如在中草药有效成分的分离和纯度测定、人工合成药物成分的定性和定量测定、新型高效手性药物中手性对映体含量的测定以及药物代谢物的测定等方面都需要用到HPLC的不同测定方法予以解决。而目前高效液相色谱的蒸发现了它在生命科学中的重要地位。光散射检测器的应用更体现了它在生命科学中的重要地位。1天然药物分析 天然药物的来源有动物、植物和矿物之分，其中以植物类为主。由于天然药物的化学成分复杂，其有效成分，可能有一个，也可以有多个，这对于控制药品质量，建立质量标准来说比较困难，HPLC可通过对天然药物的有效成分进行分离鉴定，再测定有效成分的含量；通过指纹图谱建立识别模式，可以判定药材的质量高低。 2 天然药物及复方成药分析 复方制剂、杂质或辅料干扰因素多的品种多采用高效液相色谱法。增免扶正片系由当归、党参、黄芪（图3）等十几味天然药物精制而成，具有益气生津、活血养血、滋补肝肾、健脾开胃之功效，主要用于抗缺氧、抗疲劳、抗衰老，长期服用可扶正祛邪，提高机体免疫功能，健身强体，益寿延年。该药对心、肝、脾、肾虚、纳差、心脑血管疾病、神经衰弱、
慢性肝炎、脂肪肝等都有较好的防治作用。 由于化学药品的开发费用昂贵，而且毒副作用大，近年来人们已把目光转向自然、民族传统医药、草药、植物药等天然药物，据世界卫生组织统计，当前全世界60多亿人口中80％的人使用过天然医药。在全世界药品市场中，天然物质制成的药品已占30％，国际上植物药市场份额已达300亿美元，且每年以20％以上的速度增长。HPLC分析必定能为我国传统中医药实现现代化，走向世界提供强有力的技术支持。 3 抗生素分析 抗生素是由微生物或其他方法产生的化学物质，在高度稀释的情况下仍具有抑制或杀灭其他微生物的性能。抗生素的分离、分析和定量测定是药物分析中较困难的领域。采用较多的方法是微生物法、分光光度法和化学方法，但所需时间较长、专一性较差。 HPLC分析技术近年来在抗生素的质量控制中已广泛应用。对结构、组分等较清楚的药物，HPLC分析将逐步取代传统的生物测定。目前，各国药典中应用HPLC技术对抗生素进行质量控制的项目包括鉴别、组分分析、含量测定和相关物质测定等。 4 在鉴别中的应用 在HPLC法中,保留时间与组分的结构和性质有关,是定性的参数,可用于药物的鉴别.如中国药典收载的药物头孢羟氨苄的鉴别项下规定:在含 量测定项下记录的色谱图中,供试品主峰的保留时间应与对照品主峰的保留时间一致.头抱拉定,头孢噻酚钠等头孢类药物以及地西泮注射液,曲安奈德注射液等多种药物均采用HPLC法进行鉴别.
能分离手性化合物的固定相—环糊精 王东新 (南京师范大学化学与环境科学学院,江苏南京210097) [摘要] 介绍了环糊精类化合物在色谱手性分离中的应用及其结构与特性.简单讲述了目前对环糊精能进行手性分离的原因的几种解释.分析了环糊精衍生物的种类及其在手性分离中的应用,特别是近年来,一些新的环糊精固定相和一些新方法的使用,使得环糊精的手性分离范围进一步拓宽. [关键词] 环糊精,手性分离,对映体 [中图分类号]O658 [文献标识码]A [文章编号]100124616(2008)022******* Cyclodextr i n :The St a ti onary Pha se for Ch i ra l Separa ti on W ang Dongxin (School of Che m istry and Envir onmental Science,Nanjing Nor mal University,Nanjing 210097,China ) Abstract:The constructi on and p r operties of cycl odextrins are revie wed .The possible mechanis m of chiral separati on of cycl odextrins is exp lained briefly .The derivatives of cycl odextrins and their app licati ons in chiral separati on are intr o 2duced .I n recent years ne w derivatives of cycl odextrins and app licati on of ne w methods expanded the area of chiral sepa 2rati on of cycl odextrins . Key words:cycl odextrins,chiral separati on,enanti omers 收稿日期:2007209207. 基金项目:教育部“211工程”资助项目. 通讯联系人:王东新,副教授,研究方向:气相色谱的制备新方法与色谱分离.E 2mail:dongxinw@s ohu .com 手性化合物是化学中的一种奇特的现象.一种手性化合物的两个互为对映体的分子中原子的种类与个数完全一样,原子连接的顺序也完全一样,但它们却是两种不能重合的分子.它们互为镜像,就像左、右手互为镜像一样.它们在药理学性质上有重大差异,有些手性分子药物的一个对映体有很好的药效,而另一对映体却没有药效甚至有毒性,因而分析药品中两种异构体的含量意义重大.但是两者物理化学性质极其相似,分离比较困难.色谱手性分离技术就是解决这一问题的有效手段.除了对药物对映体的测定分析,环境分析、地质分析、食品工业、化工生产中的不对称合成都和手性分离技术关系密切.手性分离可以是气相色谱、液相色谱,也可以是毛细管电泳等.气相色谱手性分离具有快速、灵敏、准确的优点,但是对热稳定性差、难以挥发的化合物不适用.在手性分离中选择合适的手性分离剂至关重要,而环糊精(cycl odextrin,CD )类的化合物就是其中的首选. 1 环糊精的结构与特性 环糊精是D 2吡喃葡萄糖单元通过1,42糖苷键联结成的环状低聚糖.可用作色谱固定相的分别含6、7、 8个葡糖,称为α、β、γ2环糊精.环糊精的结构是一个中空的圆台,如图1所示. CD 分子空腔的内表面不含羟基,具有疏水性;而在外表面的大口端有22位和32位的仲羟基,小口端有62位的伯羟基.外表面有亲水性.母体环糊精熔点高(290℃),成膜性差,广泛使用的β2环糊精水溶性不好,因而CD 的母体通常不适宜作为气相色谱的固定相使用.为了作为固定相使用,可将羟基醚化或酯化,可以降低熔点,改善水溶性,提高其可涂渍性与成膜性,以使其适合作气相色谱的固定相. 第31卷第2期2008年6月 南京师大学报(自然科学版)JOURNAL OF NANJ I N G NOR MAL UN I V ERSI TY (Natural Science Editi on ) Vol .31No .2Jun,2008
1 手手性性高高效效液液相相色色谱谱法法 **手手性性药药物物分分析析的的概概念念 **常常用用手手性性高高效效液液相相色色谱谱法法 手手性性衍衍生生化化试试剂剂法法 手手性性固固定定相相法法 手手性性流流动动相相添添加加法法 2 手手性性的的概概念念：：一一种种镜镜像像反反射射的的对对称称性性
3 手性分子：组成相同但空间结构上互成镜像的分子，称之为对映异构体。 分子结构中含有不对称碳原子是最常见的手性结构。 根据对偏振光的作用不同可分为R、S体，两者的等量混合物称之为消旋体。 OH COOH H CH 3 OH COOH H CH 3 4 Mirror Mirror
手手性性异异构构体体在在药药理理学学效效应应上上的的差差异异 ● Pfeiffer 规则： ● 对映异构体之间的生物活性存在着差异； ● 不同的对映体之间活性的差异是不同的； 当手性药物的有效剂量越低，即药效强度越高时，则对映体之间的药理作用的差别越大。 外消旋体和其两种单一对映体是不同的3种实体！ 5 对对映映体体与与生生物物大大分分子子的的三三点点作作用用 c a b d a b d c α γβ α β γ 手性分子的a 、b 、c 结合，是高活性对映体（优映体）。 手性分子的a 、b 、c 三个基团中只有a 和b 与受体分子的活性作用点 6 在未研究清楚两种单一对映体之间的生物学差异时，以消旋体给
药往往会影响药物质量，甚至会严重损害人体健康。 “反应停”(Thalidomide)作为人工合成药，当时投入使用时是两种 对映体的混合物。 7 反应停：五十年恩怨 发展趋势： 劣映体本身或其代谢物产生毒副作用，不再使用外消旋体。外消旋体转换成单一对映体，不仅提高质量，还延长药物寿命。 如：氧氟沙星的左旋异构体活性更强，左旋氧氟沙星临床使用剂量是消旋体的一半。
高效液相色谱法 高效液相色谱法系采用高压输液泵将规定的流动相泵人装有填充剂的色谱柱，对供试品进行分离测定的色谱方法。注人的供试品，由流动相带入色谱柱内，各组分在柱内被分离，并进入检测器检测，由积分仪或数据处理系统记录和处理色谱信号。 1. 对仪器的一般要求和色谱条件 高效液相色谱仪由高压输液泵、进样器、色谱柱、检测器、积分仪或数据处理系统组成。色谱柱内径一般为3.9?4.6 mm，填充剂粒径为3?10μm。超高效液相色谱仪是适应小粒径（约2μm) 填充剂的耐超高压、小进样量、低死体积、高灵敏度检测的高效液相色谱仪。 (1) 色谱柱 反相色谱柱：以键合非极性基团的载体为填充剂填充而成的色谱柱。常见的载体有硅胶、聚合物复合硅胶和聚合物等；常用的填充剂有十八烷基硅烷键合硅胶、辛基硅烷键合硅胶和苯基键合硅胶等。 正相色谱柱：用硅胶填充剂，或键合极性基团的硅胶填充而成的色谱柱。常见的填充剂有硅胶、氨基键合硅胶和氰基键合硅胶等。氨基键合硅胶和氰基键合硅胶也可用作反相色谱。 离子交换色谱柱：用离子交换填充剂填充而成的色谱柱。有阳离子交换色谱柱和阴离子交换色谱柱。 手性分离色谱柱：用手性填充剂填充而成的色谱柱。 色谱柱的内径与长度，填充剂的形状、粒径与粒径分布、孔径、表面积、键合基团的表面覆盖度、载体表面基团残留量，填充的致密与均匀程度等均影响色谱柱的性能，应根据被分离物质的性质来选择合适的色谱柱。 温度会影响分离效果，品种正文中未指明色谱柱温度时系指室温，应注意室温变化的影响。为改善分离效果可适当提髙色谱柱的温度，但一般不宜超过60°C。残余硅羟基未封闭的硅胶色谱柱，流动相pH值一般应在2?8之间。残余硅羟基已封闭的硅胶、聚合物复合硅胶或聚合物色谱柱可耐受更广泛pH值的流动相，适合于pH值小于2或大于8的流动相。
(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910351434.9 (22)申请日 2019.04.28 (71)申请人 云南师范大学 地址 650500 云南省昆明市一二一大街298 号 (72)发明人 谢生明 袁宝燕 余云艳 (74)专利代理机构 昆明协立知识产权代理事务 所(普通合伙) 53108 代理人 谢嘉 (51)Int.Cl. B01J 20/29(2006.01) B01J 20/30(2006.01) B01D 15/22(2006.01) B01D 15/38(2006.01) (54)发明名称一种用于手性化合物拆分的CCOF-MPC液相色谱分离柱(57)摘要本发明公开了一种用于手性化合物拆分的CCOF -MPC液相色谱分离柱。以S -(+)-2-甲基哌嗪作为手性源，通过S -(+)-2-甲基哌嗪和三聚氯氰反应合成得到一种二维手性COFs材料CCOF -MPC，再将合成的手性COFs材料与C18球形硅胶机械混合，作为高效液相色谱分离柱的固定相。该手性COFs材料具有较好的结晶性，并且在水、有机溶剂中有很高的稳定性。固定相制备方法简单，成本低廉。本发明首创将手性CCOF -MPC材料应用于手性化合物分离，制备的CCOF -MPC色谱柱对有机酸类、胺类、酮类、醇类等多种手性化合物具有良好的手性识别性能，能够在常温下对13种手性化合物进行快速、高效拆分。本发明具有较高的对映选择性、高柱效、高分辨率，制柱成本较低等多 种优点。权利要求书1页 说明书3页 附图4页CN 110013837 A 2019.07.16 C N 110013837 A
2 一、概述 三维结构的物体所具有的与其镜像的平面形状完全一致，但在三维空间中不能完 全重叠的性质，正如人的左右手之间的关系，称之为手性，具有手性的化合物即称 为手性化合物。手性是自然界的一种基本属性，组成生物体的很多基本结构单元都 具有手性，如组成蛋白质的手性氨基酸除少数例外，大都是L-氨基酸；组成多糖和 核酸的天然单糖也大都是D构型。作为调节人类的相关生命活动而起到治疗等作用 的药物，如果在参与体内生理过程时涉及到手性分子或手性环境，则不同的立体异 构体所产生的药理效应就可能不同。手性化合物除了通常所说的含手性中心的化合 物外，还包括含有手性轴、手性平面、螺旋手性等因素的化合物。在本指导原则中 所指的手性药物主要是指含手性中心的化合物，其它类型的手性药物研发也可参考 本指导原则的基本要求。 手性药物是指分子中含有手性中心（也叫不对称中心）的药物，它包括单一的立 体异构体、两个以上（含两个）立体异构体的不等量的混合物以及外消旋体。不同 构型的立体异构体的药理作用也可能不同，大致可分为以下几种情况【1】 ： （1）药物的药理作用完全或主要由其中的一个对映体产生。如S-萘普生的镇 痛作用比其R 异构体强35倍。 （2）两个对映体具有完全相反的药理作用。如新型苯哌啶类镇痛药-哌西那朵 的右旋异构体为阿片受体的激动剂，而其左旋体则为阿片受体的拮抗剂。 （3）一个对映体有严重的毒副作用。如驱虫药四咪唑的呕吐副作用即由其右旋 体产生。 （4）两个对映体的药理作用不同，但合并用药有利。如降压药-萘必洛尔的右 旋体为β-受体阻滞剂，而左旋体能降低外周血管的阻力，并对心脏有保护作用；抗 高血压药物茚达立酮【2】 的R异构体具有利尿作用，但有增加血中尿酸的副作用，而S异构体却有促进尿酸排泄的作用，可有效降低R异构体的副作用，两者合用有利。进 一步的研究表明，S与R异构体的比例为1:4或1:8时治疗效果最好。 （5）两个对映体具有完全相同的药理作用【3】 。如普罗帕酮的两个对映体即具有 相同的抗心率失常作用。 正是由于手性药物的不同立体异构体在药效、药代及毒理等方面都可能存在差 异，美国FDA在其关于开发立体异构体新药的政策【4】 中要求在对手性药物进行药理毒 理研究时，应分别获得该药物的立体异构体，进行必要的比较研究，以确定拟进一 步开发的药物。所以手性药物药学研究的主要任务就是为药物的筛选与进一步研究 提供足够数量与纯度的立体异构体。本指导原则是在一般化学药物药学相关技术指 导原则的基础上，充分考虑手性药物的特殊性而起草的，其目的是为手性药物的药 学研究提供一般性的指导。本指导原则中所涉及的手性药物主要针对单一的立体异 构体、两个以上（含两个）立体异构体组成的不等量混合物。 由于手性药物的研发是一项探索性很强的工作，情况也比较复杂，所以在使用本 指导原则时，还应具体问题具体分析，在遵循药物研发的自身规律以及手性药物一 般要求的基础上，根据所研制药物的特点，进行针对性的研究。如采用本指导原则 以外的研究手段与方法，则该方法或手段的科学性和可行性必须经过必要的验证。
手性化合物色谱分析方法开发(一) 1、概述 首先，这里所说的手性化合物是指含有一个或多个不对称碳手性中心的对映或者非对映异构体，而不包含氮磷等含有孤电子对的手性中心化合物。不对称性碳原子，需要具有四个不同的取代基，空间上形成不对称四面体，对映异构体之间形成镜面对称，就像人的左右手一样，不能够完全重合，如下图1所示。 Fig.1Diagram for enantiomers 对映异构体具有不同的使偏振光旋转的能力，据此对映异构体可以分为左旋与右旋。在非手性环境下，对映异构体具有相同的化学性质(化学反应特性)，相同的物理性质(如溶解度、熔点、沸点、熵焓等)以及同样的色谱保留行为等。但在手性环境中对映异构体之间的某些性质则表现出不同，这也是手性化合物进行拆分的基础。 对映异构体需要对内消旋体与外消旋体进行区分，如下图2所示。左右两个示意化合物结构的相同点在于均具有两个手性中心，不同点则在于左图的两个手性碳原子之间不存在对称平面或轴，而右图则存在对称平面。因此在左图中，1S,2R与1R,2S为外消旋体；右图中1S,2R与1R,2S为内消旋体。
Fig.2Name and distinguish between mesomer and racemate 对于手性化合物的拆分，规模比较大的时候，可使用其他手性试剂(如酒石酸钠)与待拆分的化合物形成非对映异构体，然后根据非对映异构体之间具有不同的物理化学性质，进行相应的分离单元操作。而在分析实验室中，一般是采用色谱法进行拆分，其中包括使用手性固定相法以及在流动相中添加手性流动相形成手性拆分环境的方式。其中手性固定相拆分法包括气相色谱以及液相色谱。 对于气相色谱拆分手性化合物，其拆分选择性主要取决于所使用的手性固定相的种类以及色谱分离的温度。一般气相用于低沸点的手性化合物的拆分，对于有机酸碱等极性手性化合物的拆分，一般需要先进行柱前衍生化处理，使之形成相应的酯或者酰胺。用于气相手性拆分的手性固定相均为环糊精衍生物类，包括β以及γ环糊精，α环糊精比较少；其最高耐受温度不会超过220℃，而且分离温度超过120℃的时候，固定相的手性选择性开始降低；超过200℃的时候，固定相的手性选择性几近与无。 对于液相色谱而言，起主要拆分选择性作用的既包括手性固定相也包括流动相的选择，而且液相色谱可以使用正相洗脱模式，反相洗脱模式，也可以使用极性洗脱以及极性离子洗脱模式；可以等度也可以梯度。最重要的是，色谱柱的类型要比气相色谱手性固定相多的多，其中就包括多糖类衍生物类手性固定相、环糊精及其衍生物类手性固定相、糖蛋白类手性固定相以及大环内酯抗生素类以及冠醚类手性固定相等。此外，液相色谱拆分法可以对样品进行回收而且也可以用于对映异构体的制备，气相色谱法则不能方便的对对映异构体进行制备。
手性药物质量控制研究技术指导原则 一、概述 三维结构的物体所具有的与其镜像的平面形状完全一致，但在三维空间中不能完全重叠的性质，正如人的左右手之间的关系，称之为手性。具有手性的化合物即称为手性化合物。手性是自然界的一种基本属性，组成生物体的很多基本结构单元都具有手性，如组成蛋白质的手性氨基酸除少数例外，大都是L-氨基酸；组成多糖和核酸的天然单糖也大都是D构型。作为调节人类的相关生命活动而起到治疗作用的药物，如果在参与体内生理过程时涉及到手性分子或手性环境，则不同的立体异构体所产生的生物活性就可能不同。手性化合物除了通常所说的含手性中心的化合物外，还包括含有手性轴、手性平面、手性螺旋等因素的化合物。在本指导原则中所指的手性药物主要是指含手性中心的药物，其它类型的手性药物也可参考本指导原则的基本要求。 手性药物是指分子结构中含有手性中心（也叫不对称中心）的药物，它包括单一的立体异构体、两个以上（含两个）立体异构体的不等量的混合物以及外消旋体。不同构型的立体异构体的生物活性也可能不同，大致可分为以下几种情况【1】： 1）药物的生物活性完全或主要由其中的一个对映体产生。如S -萘普生在体外试验的镇痛作用比其R异构体强35倍。 2）两个对映体具有完全相反的生物活性。如新型苯哌啶类镇痛药-哌西那朵的右旋异构体为阿片受体的激动剂，而其左旋体则为阿片受体的拮抗剂。
3）一个对映体有严重的毒副作用。如驱虫药四咪唑的呕吐副作用是由其右旋体产生的。 4）两个对映体的生物活性不同，但合并用药有利。如降压药-萘必洛尔的右旋体为β-受体阻滞剂，而左旋体能降低外周血管的阻力，并对心脏有保护作用；抗高血压药物茚达立酮【2】的R异构体具有利尿作用，但有增加血中尿酸的副作用，而S异构体却有促进尿酸排泄的作用，可有效降低R异构体的副作用，两者合用有利。进一步的研究表明，S与R异构体的比例为1:4或1:8时治疗效果最好。 5）两个对映体具有完全相同的生物活性【3】。如普罗帕酮的两个对映体都具有相同的抗心率失常作用。 正是由于手性药物的不同立体异构体在药效、药代及毒理等方面都可能存在差异，美国FDA在其关于开发立体异构体新药的政策【4】中要求在对手性药物进行药理毒理研究时，应分别获得该药物的各立体异构体，进行必要的比较研究，以确定拟进一步开发的药物。所以手性药物药学研究的主要任务就是为药物的筛选与进一步研究提供足够数量与纯度的立体异构体。本指导原则是在一般化学药物药学指导原则的基础上，并充分考虑手性药物的特殊性而起草的，其目的是为手性药物的药学研究提供一般性的指导。本指导原则中所说的手性药物主要针对单一的立体异构体、两个以上（含两个）立体异构体组成的不等量混合物。 由于手性药物的研发是一项探索性很强的工作，情况也比较复杂，所以在使用本指导原则时，还应具体问题具体分析：在遵循药品研发的自身规律以及手性药物一般要求的基础上，根据所研制药物的
对含有多个手性中心的药物使用含多糖类手性固定 相的高效液相色谱法进行手性拆分 摘要 对含有多个手性中心的药物进行手性分离是一项具有挑战性的工作。这篇文章介绍了用多糖类手性固定相对含有多个手性中心的药物进 行分离。并且，柱转换技术在这种化合物得分离中也被应用。 关键词: 回顾;对映体分离; 手性固定相, LC;多糖; 纳多洛尔; 吲多洛尔; 奈必洛尔;地尔硫卓 目录 1.介绍 2.含两个手性中心的药物的手性分离实例 3. 含多个手性中心（多于两个）的药物的手性分离实例 4. 结论 5. 参考文献 1. 介绍 手性是一个显著的生物学过程，一个生物活性分子的对映体通常具有不同的生物学特性。生物学作用中的对映体选择性现象并不局限于药物学，它是所有生物活性试剂（杀虫剂、除草剂、香精香料、食物添加剂等）的一个共同特征。 来源于自然物质的药物通常是光学活性或纯形式的单一异构体。然而，那些用化学方法合成的药物通常是根据不对称中心的数目由两个，四个或者更多异构体混合而成。因此，立体选择性在手性药物的
生物利用度、分配、与受体的相互作用、异构体活动中的代谢和消除过程中所产生的差异从不期望的毒性到毫无意义增大活性。 在过去的30年中，通过高效液相色谱法（HPLC）进行手性分离已经显得越来越重要。这可以通过以下两个方面得出： （a）间接进行手性分离的方法，包括在色谱分析法中通过一个非手性柱用一个手性衍生物试剂合成非对映异构体； （b）直接进行手性分离的方法，包括用手性固定相（CSPs）将外消旋药物拆分成相应的对映体。 基于手性固定相（CSPs）的直接分离方法因其可以快速、合适的用于分离外消旋酸盐而深受分析和制备行业的喜爱。自然形成和合成的手性固定相（CSPs）存在着广泛的多样性，绝大多数是用于商业（超过120种）。这些手性固定相（CSPs）中的很多在应用方面具有局限性。因此，多糖类固定相和其它固定相，如：化学键合的蛋白质、环糊精及其衍生物、Π-型和大环抗生素已经被证明是在高效液相色谱法进行手性药物的分离中最有用的固定相。 多糖类手性固定相是由Okamoto和他的课题组于1984年提出的，它可以通过纤维素涂料和直链淀粉衍生物在预处理二氧化硅上来制备。利用多糖型手性固定相（其结构如表1所示）时，对映体的拆分可以在正相和反相条件下完成，后者可以使用Chiralcel OD-R、Chiracel OJ-R 及最近提出的Chiralpack AD-R型手性柱。尽管多糖类固定相之间的手性差异机理还没有被圆满鉴定，但我们确信对映体结合产生的差异是由各种引力，如氢键、疏水相互作用、偶极相互作用和电荷传递