手性分析之经验谈
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手性药物分析方法研究进展摘要:近年来,手性药物的分析已成为药学界的一个重要研究课题,并且不断出现新的检测技术,以满足日益增长的需求。
本文将深入探讨近十年来手性药物的检测技术,以期为临床提供更有效的诊断依据。
对比了目前现有的手性药物检测技术的优点和缺点,并对手性药物分析方法的发展做出了展望。
关键词:手性药物;分析方法;研究进展;引言:现今,超过半数的药物均具有手性结构,而这些手性药物中两种不同的对映体之间的生物活性差异十分明显:一种可以产生高效的结果,而另一种则可能产生低效或者有害的结果。
进入人体后两种对映体还可能相互转换,从而使得许多药物服用后会产生副作用。
随着科学技术的不断发展,手性药物的分离技术已经成为一种必不可少的工具,它可以有效地检测和分析药物的理化性质。
本文将深入探讨几种手性药物的分析技术,并结合相关的研究成果,为读者提供有效的参考和借鉴。
一、手性药物概述随着技术的进步,手性药物已经成为一种新型的药物,它们通过将手性中心引入其分子结构,形成一对相对的对映异构体,这种新型的药物已经被广泛应用于临床,占比高达40%~50%。
手性药物的药理作用可能出现(1)一种特定的对映体具有显著的药理效果,而另一种则没有;(2)两种对映体的药理效果相似,但其作用强度不尽相同;(3)两种对映体的药理效果相似,但其作用强度不尽相同。
手性药物的药代动力学特征表明,它们在人体内都具有显著的立体选择性。
因此,对于这类药物的分离、质量控制和疗效评估,都具有极其重要的意义。
二、手性药物分析技术(一)高效液相色谱法(HPLC)20世纪70年代以来,HPLC法已经成为药物分析领域最受欢迎的技术之一,它能够将不对称中心引入分子间,从而实现拆分手性药物对映体的目的。
其中,直接法也被称为手性固定相法,它是将不对称中心引入分子间,而间接法则是将不对称中心引入分子内部,通过分子间的相互作用,实现药物的有效分析,从而更好地揭示药物的结构和功能。
手性分析之经验谈手性分析经验谈关于手性化合物、手性分析、手性填料和手性柱,现在的理论很多,讲的也比较复杂,我看了很多也不是特别明白,做分析三年多,分过的手性化合物最少也有几千种,拿到手里的消旋体几乎没有分不开的,没用到什么理论,主要都是经验,这里还是拣最实用的来讲。
手性分析可以使用普通的色谱柱,需要流动相中添加手性分离试剂,也可以直接用固定相为手性填料的手性色谱柱,前者使用较少,大家更多的是使用商品化的手性色谱柱。
手性分析包括气相和液相两种,这个主要和样品的物理性质有关系,现在的手性化合物绝大多数都不能做气相,所以气相手性色谱柱无论从数量还是质量上来讲都不能与液相手性色谱柱相提并论。
一、手性柱手性分离最重要的是选择一根好的手性柱,说到手性柱就不得不提大赛璐,做手性分析的都知道,大赛璐的手性柱目前市场占有率最高,大家最熟悉的可能是OD- H,很多文献中都有报道。
大赛璐公司最初有四种填料,结构类似,对应的色谱柱分别是OD、AD、OJ和AS,粒径10um,后来填料粒径变为5um,就是卖的最多、使用范围最广的柱子,号称四大金刚,分别是OD-H、AD-H、OJ-H和AS-H,在柱子名称后边加“-H”,意思应该是高效,这些柱子都只能做正相使用,为了在反相色谱中使用开发的柱子在相应的色谱柱名称中添加了一个“R”,上述色谱柱都属于涂覆型填料,不耐溶剂,使用起来受样品溶解性的限制,最近又开发了键合相手性柱,可以使用几乎所有的常见溶剂做流动相,新的溶剂还提供了新的选择性,进而提升了色谱柱的分离能力,主要是IA、I B和IC,其中IA对应AD-H,IB对应OD-H,IC是新开发的填料。
和反相柱的发展趋势一样,大赛璐的手性柱也通过减小粒径来获得更高的柱效,最新的手性柱填料粒径是3um。
另外大赛璐还有其它一些手性色谱柱,但是远不及上述几种。
关于大赛璐手性柱的详细资料官方网站上讲的很详细,大家有兴趣可以去看,这里主要讲我的使用经验。
手性分离及分析技术在化学合成中的应用手性分离技术是化学合成中非常重要的一项技术。
通过手性分离可以获得高纯度的手性化合物,这对于生物制药和其他领域都有着重要的应用。
本文将介绍手性分离及分析技术在化学合成中的应用。
1. 手性分离技术的基本概念手性化合物是指具有手性的分子结构,即左右两种互为镜像的构型。
由于手性化合物既具有化学性质、物理性质上的相同之处,又在光学属性上存在明显的不对称性,因而在许多领域有着广泛的应用。
手性分离技术是将混合物中的手性化合物分离开来,去除其中没有意义的对映体,保留所需要的有活性、有药效的对映异构体。
手性分离技术包括化学分离、物理分离和生物分离等,其中最常用的是化学手性分离技术。
2. 手性分析技术的基本原理手性分析技术是用来确定化合物是否手性以及手性的程度的分析技术。
常用的手性分析技术有: 红外光谱法、核磁共振法、荧光光谱法、循环极化光谱法等。
椭偏仪是用来测量圆偏光(左旋或右旋)旋转角度的仪器。
如果样品中含有手性分子,则会引起光的旋转角度发生变化。
手性分析技术的核心就是利用这种旋光性来确定化合物中的手性情况。
3. 手性分离和手性分析技术在化学合成中的应用手性药物是近年来研究的热点领域之一,而手性分离和手性分析技术在药物合成中有着至关重要的作用。
手性药物有时会存在对映异构体之间的巨大差异性,其中一种异构体可能具有治疗作用,而另一种异构体却可能存在毒性并与人体产生明显的副作用。
这就需要对药物进行有效的手性分离,从而纯化有治疗效果的对映异构体。
手性分离技术还可以用于纯化化妆品、生物酶和精细化工的制品等。
例如在生物技术中,对某些发酵产物的对映异构体纯化可以极大地提高其活性和效率。
其次,手性分析方法还可以启发手性合成以及测定生物体内手性分子的含量,这对于了解手性分子的代谢和构成、评估营养成分以及鉴别真伪等都具有重要意义。
总之,手性分离和手性分析技术在化学合成中广泛应用,并且被广泛地应用于药物合成、化妆品、生物技术和精细化工等领域。
手性分析经验谈关于手性化合物、手性分析、手性填料和手性柱,现在的理论很多,讲的也比较复杂,我看了很多也不是特别明白,做分析三年多,分过的手性化合物最少也有几千种,拿到手里的消旋体几乎没有分不开的,没用到什么理论,主要都是经验,这里还是拣最实用的来讲。
手性分析可以使用普通的色谱柱,需要流动相中添加手性分离试剂,也可以直接用固定相为手性填料的手性色谱柱,前者使用较少,大家更多的是使用商品化的手性色谱柱。
手性分析包括气相和液相两种,这个主要和样品的物理性质有关系,现在的手性化合物绝大多数都不能做气相,所以气相手性色谱柱无论从数量还是质量上来讲都不能与液相手性色谱柱相提并论。
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另外大赛璐还有其它一些手性色谱柱,但是远不及上述几种。
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最近大赛璐公司的销售和技术曾经来过我们公司做讲座,因为我们先后买了他们三四十只手性柱,一直是自己摸索着使用,理论上的东西懂得很少,非常希望专家的能给我们提供指导,提升我们的技术水平,这个讲座的ppt网上流传的很多,对初学者来讲确实非常不错,但是专家的水平让我们实在不敢恭维。
有机化学之浅谈分子手性有机化学之浅谈分子手性有机化学是化学、化工、轻工、环工医药类各专业的一门重要的基础课,而立体化学是有机化学的一个重要组成部分,它的内容主要是研究有机化合物分子的三度空间结构、立体结构及其对化合物的物理性质和化学性质的影响,其中又以对映异构现象为重点。
学习对应异构不仅可以锻炼我们学生的空间想象能力,也能锻炼学生的思维能力,这对于我们学生的成长有着积极影响。
学习认知在学习立体化学时,难点就是分子的手性,接下来我们主要研究分子的手性我们知道,生命是由碳元素组成的,碳原子在形成有机分子的时候,4个原子或基团可以通过4根共价键形成三维的空间结构。
由于相连的原子或基团不同,它会形成两种分子结构。
这两种分子拥有完全一样的物理、化学性质。
比如它们的沸点一样,溶解度和光谱也一样。
但是从分子的组成形状来看,它们依然是两种分子。
这种情形像是镜子里和镜子外的物体那样,看上去互为对应。
由于是三维结构,它们不管怎样旋转都不会重合,就像我们的左手和右手那样,所以又叫手性分子。
对于非碳原子手性中心的分子,只要没有对称面和对称中心即为手性分子。
一个化合物的分子与其镜像不能互相叠合,则必然存在一个与镜像相应的化合物,这两个化合物之间的关系,相当于左手和右手的关系,即互相对映。
这种互相对应的两个化合物成为对映异构体。
这类化合物分子成为手性分子。
不具有对称面和对称中心的分子有一个重要的特点,就是实体和镜象不能重叠,镜面不对称性是识别手性分子与非手性分子的基本标志。
分子的手性和分子结构的对称性有密切联系。
化合物分子存在的对称因素有:对称轴(旋转轴)、对称面、对称中心和交替对称轴旋转反映轴,在课堂学习时,重点应放在对一个分子有没有对称中心和对称面的考察上。
一般地说,有机物分子只要既没有对称中心,又没在对称面存在,就可以断定它是个手性分子了。
会有个别例外情况,但不是主要问题。
所以只要对这个问题掌握了就会比较容易地判断有机化合物分子是否存在手性,同时对立体化学中内消旋体概念的理解也会有较大的帮助。
立体化学中的手性分析研究自然界中的分子具有所谓的手性,它们的镜像分子虽然化学式和分子量相同,但是性质、活性和作用方式都有所不同。
这导致了很多有趣的现象,比如左右手定理。
在生物体内,手性选择性也是非常重要的,不同手性的天然产物其生理效应也不尽相同。
因此,研究手性选择性非常具有实际意义。
立体化学中的手性分析研究,就是要研究在空间中存在的两种不对称构型(手性异构体)的分子之间的关系,比如它们的性质和作用方式有何不同,以及它们的相对构型、构象和稳定性等问题。
在这方面,化学家们已经开发出了许多有效的工具和方法。
其中最基本的方法之一是利用手性分离剂,分离出手性异构体。
手性分离剂分为大分子和小分子两种,大分子包括天然的蛋白质、糖类和DNA等,小分子则有具有手性的有机分子。
它们能够特异性地与一种手性异构体结合,从而实现分类并分离。
手性NMR是另外一个常见的手性分析方法,是利用核磁共振技术研究手性化合物结构的一种方法。
通过分析样品在不同磁场下的化学位移差异,可以确定手性化合物的绝对或相对构型。
手性NMR对于一些富遮蔽的小分子具有非常高的解析度和敏感度,也逐渐应用于分析大分子如蛋白质和核酸的手性结构。
手性毒理学也是一个非常重要的领域,它关注的是手性化合物对生物体和环境的影响。
比如某一种手性异构体对于生物体毒性显著高于另一种,或者某一种手性异构体不能被环境自然降解等。
手性毒理学为人们提供了对不同手性产物应用在工业、医药和农业中目标效应和环境影响的清晰了解。
总之,立体化学中的手性分析已经经过长达数十年的发展,涉及的领域也越来越广泛,对于构建分子级别的目标合成和的复杂自组装体的控制具有重要意义。
同时,手性分析对于环境保护有着重要的意义,只有了解不同手性化合物的特性并采取针对性的控制措施,才能保证环境和生态的可持续发展。
有机化学的手性分析方法
在有机化学领域中,手性分析是一项十分重要的工作。
手性化合物是指分子的结构镜像不能完全重合的分子。
因此,手性分析的目的就是确定有机化合物中手性中心的配置。
在本文中,将介绍几种常用的手性分析方法。
一、圆二色谱分析法
圆二色谱分析法是一种利用圆二色现象测定有机物的手性的方法。
圆二色现象是指左旋光和右旋光通过具有手性的物质后,光传播方向不变,但相位差发生变化的现象。
通过观察物质在不同波长下的圆二色光谱,可以确定其手性。
二、红外吸收光谱分析法
红外吸收光谱分析法是一种常用的手性分析方法。
在红外光谱中,手性物质通常表现出特定的旋光效应,通过比较旋光贡献可以判断有机物的手性。
三、核磁共振分析法
核磁共振分析法是一种非常重要的手性分析方法。
通过核磁共振技术,可以观察到手性物质中的不对称中心周围原子核的信号差异,从而确定有机物的手性。
四、质谱分析法
质谱分析法是一种高灵敏度的手性分析方法。
通过质谱仪对有机物进行分析,可以观察到手性分子离子的不同质量谱峰,从而确定有机物的手性。
五、氨基酸序列分析法
氨基酸序列分析法主要用于蛋白质的手性分析。
通过氨基酸序列分析仪,可以确定蛋白质中的手性氨基酸的排列顺序,从而确定蛋白质的整体手性。
综上所述,有机化学的手性分析方法主要包括圆二色谱分析法、红外吸收光谱分析法、核磁共振分析法、质谱分析法以及氨基酸序列分析法。
这些方法各自有其优点和适用范围,科学家们可以根据具体情况选择合适的手性分析方法来进行研究。
药物研究中手性分离分析方法及技巧药物研究中手性分离分析是指将手性药物中的手性异构体(也称为对映体)分离出来,并进行定量分析。
由于手性异构体具有不对称的结构,其物理化学性质和药理活性可能差异巨大,因此手性分离分析对于药物研究具有重要意义。
以下将介绍几种常用的手性分离分析方法及技巧。
1.气相色谱法(GC法):GC法是通过在手性固定相柱上进行气相色谱分析,分离手性异构体。
该方法基于手性碳氢化合物在手性固定相上的不同吸附能力来实现手性分离。
同时,通过合适的手性底物和手性固定相的选择,还可以更好地提高手性分离的选择性和灵敏度。
2.液相色谱法(HPLC法):HPLC法是手性分离分析中最常用的方法之一、常见的手性固定相有手性液相、手性离子对和手性硅胶等。
通过在手性固定相上进行液相色谱分析,利用手性化合物在固定相上的差异相互作用,实现手性分离。
此外,还可以结合负载式手性液相色谱法、手性离子对液相色谱法等技术,提高手性分离效果。
3.毛细管电泳法(CE法):CE法是一种高效、快速的分离技术,特别适用于分析手性药物。
通过在毛细管中施加电场,利用手性化合物在毛细管中的迁移速率差异实现分离。
此外,还可以通过改变运行缓冲液的组成、pH值等条件,调节手性分离的选择性和分离效果。
除了上述主要的手性分离分析方法外,还存在一些辅助技巧和方法,可以进一步提高手性分离的效果:1.共处理:将两个手性化合物混合在一起进行共处理,通过比较混合物中手性峰的相对峰度等信息,来判断手性分离的效果。
2.离子对调整:通过调整分析液中离子对的浓度和种类,来改变手性分离的效果。
一般来说,手性离子对可以提高手性分离的分辨率和选择性。
3.pH调控:通过改变液相色谱系统中溶液的pH值,可以影响毛细管电泳法和液相色谱法中手性分离效果。
pH值的改变可以调节化合物分子的电荷状态,从而影响手性分离的选择性。
总之,手性分离分析方法及技巧在药物研究中起着重要的作用。
通过合理选择合适的手性分离方法,并结合辅助技巧和方法,可以实现对手性异构体的高效、准确的分离和定量分析,从而为药物研究提供有价值的数据。
药物分析中的新型手性分析方法药物分析是指对药物的成分、性质以及它们在药物制剂中的分布与变化规律进行研究和分析的过程。
药物的手性分析是药物分析领域中一个重要的研究方向。
手性分析方法的发展,对于提高药物研发的成功率以及确保药物质量和安全性具有重要的意义。
一、手性药物的特点和研究意义手性药物指的是由具有手性结构的化合物构成的药物,其中包含有手性异构体。
手性异构体在结构上是镜像对称的,但其生物学活性却可能存在显著的差异。
相同化学结构但不同手性异构体对于疾病的治疗效果和副作用可能存在不同,因此,手性药物的分析和研究是非常重要的。
二、传统手性分析方法传统的手性分析方法主要包括色谱法、光学旋光法和核磁共振法等。
其中,色谱法是应用最广泛的手性分析方法之一。
色谱法根据手性分析的目的和要求,可以选择不同的色谱柱和手性固定相来实现对手性异构体的分离和定量分析。
光学旋光法则是一种通过测量手性样品对光学旋光的影响来分析手性的方法。
核磁共振法则是通过测量手性样品在核磁共振光谱中的化学位移差异来分析手性的方法。
三、新型手性分析方法随着科学技术的不断发展,新型的手性分析方法也不断涌现。
以下将介绍几个新型的手性分析方法。
1. 手性电动色谱法手性电动色谱法是一种通过电动色谱仪实现的手性分析方法。
这种方法主要基于化合物分子的手性和分子与手性固定相之间的相互作用,通过不同的手性固定相和流动相来实现手性异构体的分离和定量分析。
相比传统的色谱法,手性电动色谱法具有分离效果好、灵敏度高、分析时间短等优点。
2. 手性毛细管电泳法手性毛细管电泳法是一种基于毛细管电泳技术的手性分析方法。
该方法通过在手性毛细管中施加电场,利用手性固定相与手性异构体之间的相互作用来实现手性异构体的分离和定量分析。
手性毛细管电泳法具有分离效果好、分析时间短以及不需要复杂的前处理步骤等优势。
3. 手性化学发光法手性化学发光法是一种新型的手性分析方法,它利用手性化合物对发光分子的激发态产生敏感性,通过测量手性样品引发的发光信号来实现手性异构体的分离和定量分析。
手性化学分析手性化学是研究物质分子非对称性质的科学领域,它在有机合成、药物研发、农药研究等领域具有重要应用价值。
手性化学分析技术作为手性化学的基础,可以有效地区分手性化合物中的立体异构体,为相关研究提供准确的数据支持。
本文将重点讨论常见的手性化学分析方法及其应用。
一、手性化学分析方法1. 红外光谱法红外光谱法是一种非破坏性的分析手段,可以通过分子振动频率的差异来识别手性化合物中的异构体。
通过对红外吸收峰的观察和比较,可以得出立体异构体的结构信息。
红外光谱法广泛应用于药物研发领域,为控制手性纯度提供了重要手段。
2. 核磁共振法核磁共振技术是一种常用的手性分析方法,可以通过核磁共振信号的差异来区分手性化合物中的立体异构体。
通过核磁共振技术,可以得出不同异构体的化学位移差异,从而鉴定和定量手性化合物的立体异构体比例。
核磁共振法在有机合成研究中被广泛应用,为合成优选和反应过程优化提供了依据。
3. 比旋光度法比旋光度法是一种基于光学活性的手性分析方法,可以通过测定化合物对线偏振光的旋光度来确定其手性性质。
与无旋度的对映体相比,旋光度的大小和符号可以确定化合物的立体异构体及其百分含量。
比旋光度法广泛应用于药物质量控制和合成鉴定等领域,确保药物的手性纯度和有效性。
二、手性化学分析的应用1. 新药研发手性化学分析在新药研发中具有重要的应用价值。
很多药物分子都具有手性特征,对于手性化合物的研发和生产过程中需要确保所使用的立体异构体的纯度和构型。
手性化学分析可以为药物研发提供准确的立体异构体比例,为合成路线的优化和产品质量控制提供科学依据。
2. 农药研究手性化合物在农药研究中也占据重要地位。
农药的制剂中存在手性种类的差异,不同手性异构体的活性和环境行为可能会有所不同。
手性化学分析技术可以作为农药研究的重要工具,评估不同手性异构体的活性和安全性,为农药设计和合成提供科学指导。
3. 食品安全手性化学分析在食品安全领域也有广泛的应用。
药物分析中的手性分析技术研究手性分析技术在药物分析中的研究药物是人类对抗疾病的重要工具,但很多药物都存在手性的特性。
手性分析技术的发展对于药物的研究与合成具有重要的意义。
本文将介绍药物分析中的手性分析技术及其研究进展。
一、手性与药物手性是化学中常见的现象,指的是分子存在两个非重叠的立体异构体,分别被称为左旋体和右旋体。
由于手性分子的空间结构不对称,其在生物体内的代谢与作用机制往往存在差异。
一种手性药物的两个异构体在生物作用上可能具有完全相反的效果。
因此,对手性药物的手性分析具有重要的理论和实践意义。
二、手性分析技术的原理在药物分析中,常用的手性分析技术主要包括气相色谱法(GC)、液相色谱法(HPLC)、毛细管电泳法(CE)等。
这些技术利用手性分离柱或手性分离剂作为分离介质,通过衡量手性分子的分离度来确定样品中手性异构体的相对含量。
1. 气相色谱法(GC)气相色谱法是一种常用的手性分析技术。
该技术利用手性柱通过手性相互作用实现手性分离。
常见的手性柱包括化学手性柱和拓展手性柱。
气相色谱法具有分离度高、分析速度快、准确性高的优点,广泛应用于药物分析中。
2. 液相色谱法(HPLC)液相色谱法是另一种常用的手性分析技术。
该技术主要利用手性分离剂与手性分析物之间的相互作用实现手性分离。
液相色谱法分离度较高,适用性广泛,常用于药物的手性分析及手性异构体的定量分析。
3. 毛细管电泳法(CE)毛细管电泳法是利用毛细管中的电渗流和电泳作用实现手性分离的一种分析技术。
该技术具有分离度高、样品消耗少等特点,适用于药物样品中手性异构体的分析与检测。
三、手性分析技术的应用手性分析技术在药物研究与开发中具有广泛的应用。
通过手性分析,可以评估药物的手性纯度、分离手性异构体、研究手性异构体的代谢过程等。
1. 评估药物的手性纯度药物合成过程中,常常会产生手性异构体的混合物。
通过手性分析技术,可以确定药物样品中各个手性异构体的相对含量,评估药物的手性纯度,确保药物的质量和疗效。
手性分析技术在分子设计中的应用研究手性分析技术是一种重要的分析方法,它在许多领域得到了广泛的应用,如化学、制药、医学等。
其中,分子设计领域是手性分析技术的重要应用领域之一。
本文主要介绍手性分析技术在分子设计中的应用研究。
一、手性分析技术介绍手性,即对称性差异。
在化学中,手性分子是指分子的镜像不能通过旋转或转动达到重合的分子。
手性分子存在两种互为镜像的异构体,称为左旋体(L型)和右旋体(D型)。
手性分子的各种性质取决于它的手性形态。
因此,分析手性分子的结构和性质对分子的研究至关重要。
手性分析技术主要有以下几种:1.手性色谱法。
手性分子在手性色谱柱中的流动速度不同,利用色谱柱的手性分离作用,可以将手性分子分离出来。
2.嵌段共聚物。
嵌段共聚物分子中包含有手性水平的典型结构,烯丙基、冠醚和磷酸酯等手性单元。
因此,可以利用这些特有的分子结构来分离手性分子。
3.光学旋光法。
利用手性分子的旋光性质,通过旋光仪将具有不同旋光度的分子分离出来,进而分析其手性结构性质。
二、手性分析技术在分子设计中的应用分子设计,是将某个种类的分子按照一定的规律自己进行设计和合成的过程,用于制备特定的分子材料或药物。
而在分子设计领域,手性分析技术有广泛的应用。
1.药物设计中的应用。
手性药物的不对称性会导致它们的生物学活性和药效发生明显变化。
因此,在药物设计中,通过手性分析技术分析手性镜像异构体的不同属性,是十分必要的。
例如,在实践中,利用手性分析技术可以研究药物的药效、代谢、毒性、副作用等特性,提高药物的设计和生产效率。
2.材料科学中的应用。
手性分子不仅在化学药物领域得到广泛应用,在材料学中也有重要的应用。
例如,在设计新型催化剂或光催化剂方面,手性分析技术可以帮助实现精密的结构设计,改善材料的性能。
三、手性分析技术存在的问题和未来的发展方向手性分析技术虽然应用广泛,但还存在一些问题。
例如,手性分析技术常常需要复杂的识别分析和优越的分离条件,这需要手性识别分离作用符合可实现的条件。
选择性,即无论怎样减小醇的比例样品都没有分离的迹象,可以换一种醇来试,通常乙醇和异丙醇会有不同的选择性,很多样品乙醇分不开,异丙醇能分离的很好。
异丙醇也不行的时候可以尝试在乙醇或者异丙醇里加入合适浓度的叔丁醇或者是甲醇,对于 IC色谱柱可以尝试其它如二氯甲烷、乙酸乙酯和甲苯等其它溶剂,每一种溶剂都能为手性分析提供独特的选择性,一般除了乙醇、异丙醇之外我使用最多的还是叔丁醇,其次是甲醇,叔丁醇可以单独和正己烷做流动相,甲醇必须结合乙醇或异丙醇混合使用。
需要着重强调的是,更换醇的种类,有可能会导致对映异构体出峰顺序的改变,使用乙醇的流动相,如果R构型先出峰,更换为异丙醇以后,有可能(不是一定)R构型会后出峰,S构型跑到前边去了。
虽然提高柱温能够使峰形变窄变细,但是会降低分离度,而且大赛璐的手性柱温度上限就是40度(这一点在超临界流体色谱应用上受限尤为明显),所以优化分析方法时很少有人在柱温上下功夫。
另外手性柱分析样品的保留时间受室温变化的影响特别大,通常大家都习惯用消旋体图谱计算对映异构体相对保留时间的方法根据主峰的保留时间来计算异构体的出峰位置。
五、写在最后大赛璐的手性色谱柱还包括反相的系列,同时键合相的手性柱正相和反相都能用,只是要求在正相和反相流动相之间进行切换的时候要用异丙醇小流速的过渡,因为大赛璐手性柱压力都不能超过100bar,另外需要注意的是键合相手性柱的记忆效应,即流动相使用不同种类的溶剂切换时,柱效可能会下降,解决方法就是用DMF 做溶剂对色谱柱进行清洗。
我感觉做反相的手性分离时,我们可以更多的当作使用一只比较特殊的柱子做普通的样品一样来看待,仔细的阅读一下柱子的说明书就好,其它的和最常用的反相液相都一样。
反相常用的溶剂包括水、甲醇、乙腈和乙醇,每种溶剂都为样品分离提供了独特的选择性。
大赛璐还有其它一些手性色谱柱,他们的手册上说是要用这些色谱柱才能分离的样品我遇到过很多,用手头的AD-H也都解决了。
其它公司也有做手性柱,我们手头也有几只,但是使用不多,没觉得有什么优点。
流动相里经常需要添加酸或者是碱来调节峰形,常用的酸有三氟乙酸、乙酸和甲基磺酸,碱一般是二乙胺和三乙胺,也有用乙醇胺和异丁胺的,流动相里添加酸和碱的浓度一般要求控制在0.2%(体积比)以下,我们一般用0.1%,使用的原则一般是酸性样品加酸,碱性样品加碱,但实际上很多样品是即含酸性基团又含碱性基团,这就要看哪个基团作用强了,对于某些含氨基的两性样品,例如苯甘氨酸,甲基磺酸是一个非常好的选择,磺酸基能够抑制氨基的碱性,又能提供一个酸性的流动相环境,使样品既能得到很好的分离又能获得对称的峰形。
一般做纯度分析检测杂质含量时我们要求尽量的采用低波长来让尽可能多的杂质有紫外吸收,而做手性分析时我们需要采用尽可能高的波长来去除在低波长下才有吸收的杂质的干扰,一般原则还是尽量选择样品紫外吸收最好的地方来获得较高的灵敏度,但流动相里添加二乙胺会导致在低波长下基线波动变大,系统难以平衡,这种情况下一般要提高检测波长,实际操作过程中有些样品在高波长下吸收非常差,只能用低波长检测,这样的样品可以尝试在样品稀释的时候加入过量的二乙胺(但不宜太多),而流动相用中性,从而获得满意的分析结果。
有些样品只添加碱或者酸效果不好,可以尝试在样品里同时添加酸或者碱,这样的样品我曾经遇到过,只添加酸或碱样品都拖尾,不能达到基线分离,这种情况下通过酸碱同时加入,最后获得了非常漂亮的峰形和良好的分离度。
实际操作中有些样品碱性太强,进样以后根本不成峰,低波长下细看似乎能感觉到基线一直在漂,开始时怀疑样品浓度不够,加大样品浓度以后仍看不到样品峰,流动相加入二乙胺或三乙胺以后再进样,得到比较漂亮的样品峰。
流动相里添加酸或者碱以后,基本上不会提供额外的选择性,但是却能提高分离度,因为峰形好了,相同的保留时间两个峰之间的分离度自然就好了。
但是流动相里添加酸或者碱以后,会在柱子上残留,即使长时间用中性流动相冲洗也不会有什么效果,这一点在键合相手性柱上表现的尤为明显。
有时我们发现原来用中性流动相分离很好的一个偏酸性的样品,柱子用过碱性流动相以后再用中性流动相去做,发现样品峰不能达到基线分离,拖尾严重,甚至不成峰,这时可以往流动相里添加一滴酸,或者柱子用酸性流动相冲洗一下再用中性的流动相,一切又正常了,同理,用过酸性流动相的柱子去做弱碱性的样品会有一样的问题。
残留在柱子上的酸或碱最好是用碱或酸性的流动相来清洗,有条件的话尽量固定一只柱子只用酸性流动相或只用碱性流动相。
还见过一些国外客户提供的正相手性分析方法,需要在流动相里加入0.5%的水,估计是用来改变流动相的选择性,但是据说加水以后方法重复性不好,且水对固定相有伤害,我本人没有开发过这样的分析方法,也不做推荐,这份客户分析方法拿到我手里的时候最终还是被我改了。
四、方法优化做手性分析时我一般选用两只柱子:AD-H和IC,基本上这两只柱子可以解决我遇到的所有的手性化合物,AD-H是早期我们一直在使用的,后来的IC可以使用更多的溶剂从而提供了更多的选择性,但是我还是习惯先用AD-H做手性分析方法开发,因为这个型号的柱子我们买了好多只。
手性分析基本上都用恒流来做,溶剂一般也都是提前混合好再放到仪器上用,主要是因为正相溶剂在仪器上混合效果不好。
如前边所述,一般情况下拿到一个样品,我首先选择的是用正己烷和乙醇做流动相,根据化合物分子结构式来判断其极性的大小,进而来选择流动相的比例,极性大的选择使用的乙醇比例大一点,极性小的选择使用的乙醇比例小一点,乙醇比例一般是从大到小,根据分离情况以5%或10%的比例递减,一般要求第一针至少能把样品在相对较短的时间内从柱子上洗脱下来,然后再去做调整,如果开始的时候醇的比例选的过小,样品可能在柱子上一两个小时都洗不下来。
消旋体出峰以后如果是一个峰,可以将峰放大,观察有没有分叉的迹象,有的话,可以通过适当的降低醇类的比例来进一步提高分离度,如果分得太开,可以适当的提高醇类的比例来缩短分析时间,通过对流动相比例的调整,使分析时间和分离度都能满足手性分析的要求。
如果样品在使用一种醇类时没有相样品稀释的时候需要尽量使用流动相做稀释剂,且稀释剂里水含量要尽量高一些,这个要求对于手性分析同样适用,正相的手性分析要求样品稀释溶剂尽量要求和流动相所采用的溶剂种类一致,且起洗脱作用的醇类溶剂含量尽量要低,最好不要超过流动相里醇类的含量,否则会导致有些样品的分离度降低,使原本能达到基线分离的样品不能基线分离,严重的甚至使样品峰分叉甚至不成峰,因为在手性分离里起洗脱作用的醇类能够促进样品在管路里的扩散,我做过一个化合物,手性分析的时候只能用正己烷做稀释剂,只要稀释样品添加了醇类的溶剂样品就不能达到基线分离。
有时候我们从实验室拿到的样品是溶液,使用的可能是DMF、甲苯、二氯甲烷或者乙酸乙酯等常见的溶剂,这些溶剂对于涂覆型的填料都不能使用,即使含量很低也会对固定相造成伤害,这样的样品必须除掉溶剂。
有时候样品不溶于流动相,我们又不得不使用这些溶剂,可以先用少量这类溶剂超声将样品溶掉,再加流动相稀释,对于键合相手性柱这样做完全没有问题,但有时我们不得以将此方法用到涂覆型手性柱上,就要牺牲手性柱寿命来换分离。
很多时候我们拿到手的样品比较难溶,毕竟乙醇和异丙醇不是非常好的溶剂,即便是二氯甲烷、四氢呋喃、DMF或者DMAC也会遇到溶解性比较差的样品,通常此类样品分子式都相对比较复杂,分子量偏大,结构中含有带N的显碱性基团和显酸性基团,此类样品可以通过稀释样品时加酸或者碱来促进其溶解,但是加入的酸或碱含量不宜太高,浓度不宜过大。
很多化合物为了增加其稳定性,都要做成盐来保存和转移,常见的包括盐酸盐、三氟乙酸盐、甲基磺酸盐、酒石酸盐以及其它更复杂的盐,这些盐类也是可以直接拿来做手性分析的,无论是正相还是反相都可以,只要样品能用合适的稀释剂溶解,当然样品游离出来做手性分析会更好。
再有就是很多样品因为液相没有紫外吸收、气相不能气化而不能直接做手性分析,这时就要衍生,衍生最多的样品可能就是氨基酸了。
氨基酸衍生方法可以是给氨基上衍生CBZ做液相,或者是用HCl(HBr)的乙醇(甲醇、异丙醇)溶液加三氟乙酸酐将羧基衍生成酯,氨基衍生成酰胺来做气相。
最近比较流行的氨基酸衍生方法是用苯异硫氰酸酯(也叫异硫氰酸苯酯)衍生氨基来做手性分析,此方法当然也可以用来做普通的氨基酸液相纯度分析,这个衍生方法要求化合物分子结构中的N原子上至少连接有一个H,所以只要是分子结构中含有带有至少一个H 原子的N结构,化合物都可以用此方法衍生。
需要指出的是,做手性分析的原则是能不衍生就不衍生,因为衍生有可能会引起样品手性纯度下降,即消旋。
总结一下,手性分析中使用的消旋体纯度一定要好,最好能配合DAD检测器或者是旋光检测器来做分析方法开发。
样品在稀释时尽量用流动相相同种类的溶剂做稀释剂,稀释剂中醇类的含量不宜超过流动相中醇类的含量,难溶的样品尽量不要用其它的溶剂,一方面可能会伤害柱子,另一方面容易导致峰形变差,但实际操作过程中很多时候为了达到分析目的,还不得不牺牲柱子的寿命,而且即便是使用纯的乙醇或者是异丙醇做稀释剂也不是不可以,只要是稀释剂和流动相能够互溶就行。
三、流动相手性分析很关键的一项是流动相的选择,手性分析一般都采用正相,使用最多的流动相是正己烷、正庚烷、乙醇和异丙醇这四种,其中起洗脱作用的流动相是乙醇和异丙醇,正己烷和正庚烷用来调节流动相的洗脱强度。
正己烷和正庚烷对于样品分离没有什么太大的影响,不会改变选择性和分离度,通常都可以混用,不过正庚烷比正己烷对人体的伤害要小很多,但价格是后者的一倍,所以欧美的很多大制药公司多使用正庚烷,而国内多使用正己烷。
乙醇和异丙醇对样品的分离起关键的作用,不同的醇有不同的选择性,改变醇的种类可以改变选择性,常用的醇类是乙醇和异丙醇,甲醇不能使用是因为它和正己烷、正庚烷不互溶,叔丁醇粘度太大,一般作为添加剂配合乙醇或者异丙醇少量使用,提供特殊的选择性,通常能起到意想不到的效果。
一般情况下分析手性样品,很多人推荐首选异丙醇,但是我喜欢首选乙醇,因为乙醇气味比异丙醇好一点,且乙醇做流动相压力要低一些,实际上二者差别不是太大。
手性分析经验谈关于手性化合物、手性分析、手性填料和手性柱,现在的理论很多,讲的也比较复杂,我看了很多也不是特别明白,做分析三年多,分过的手性化合物最少也有几千种,拿到手里的消旋体几乎没有分不开的,没用到什么理论,主要都是经验,这里还是拣最实用的来讲。
手性分析可以使用普通的色谱柱,需要流动相中添加手性分离试剂,也可以直接用固定相为手性填料的手性色谱柱,前者使用较少,大家更多的是使用商品化的手性色谱柱。