色谱技术在手性药物拆分中的应用分析

1 第一讲 手性分离色谱

手性药物常用的色谱分离方法有：高效液相色谱 、气相色谱、毛细管电泳、超临界流体色谱。手性药物给人类曾经带来过空前的灾难——反应停事件。

概念

手性:指一种化合物分子由于其三维空间结构的原因所显示出的相互不能重合，但互为镜像关系，它形象的比喻为人的左右手，这叫手性。

对映体: 由于手性中心连接的四个基团在空间三维排列的不同，对偏振光产生的旋转方向不同，从而产生不能重叠的互为镜像的光学异构体,称对映体。

旋光性:手性药物对映体之间对偏振光的偏转程度相同,但偏转方向相反,即旋光性。

右旋体:能使偏振光按顺时针方向旋转的对映体称为右旋体以d-或（+）-表示。

左旋体:按逆时针方向旋转者称为左旋体以l-或（－）-表示。

外消旋体:等量的左旋体和右旋体构成外消旋体，没有旋光性，以（dl）或（±）表示。

内消旋体:分子中含有手性碳原子，但作为分子整体来说是非手性的。 内消旋化合物是纯净物。

外消旋体与内消旋体的共同之处是：二者均无旋光性。

外消旋体：是混合物，可拆分出一对对映体。内消旋体：是化合物，不能拆分。

手性药物:是指由具有药理活性的手性化合物组成的药物。

手性药物的表示方法

1.dl-或()-表示

能使偏振光的偏振面按顺时针方向旋转的对映体称为右旋体（dextrotatory），在药名前用d-或(+)-表示；反之，称为左旋体（levorotatory），在药名前加l-或(-)-表示。外消旋体（racemate）则是由等量的左旋体和右旋体构成，没有旋光性，在其药名前用dl-或()-表示。

2. D/L标记法（相对构型）

1951年前，人们还无法确定化合物的绝对构型。费歇尔(Fischer)人为地选定(D)-甘油醛为标准物，以标准参照物来确定药物的立体化学构型，相对构型。

由于D/L构型表示法它只适用与甘油醛结构类似的化合物，对多个手性碳的化合物使用不方便。与表示旋光方向的d和l容易混淆，目前多限于糖和氨基酸的立体化学命名。D、L与 （+）、（-）没有必然的联系。

手性药物的分离在色谱法中的应用

手性药物是指由左右对称的手性分子构成的药物，其中的立体异构体具有不同的药理活性和药效。在药物研发和生产过程中，需要对手性药物进行分离和测定，以确保药物的纯度和安全性。色谱法是一种常见的分离和分析技术，被广泛应用于手性药物的分离和测定。

色谱法可分为液相色谱和气相色谱两种。液相色谱常用于水溶性的手性药物分离，而气相色谱适用于挥发性的手性药物。下面详细介绍手性药物在色谱法中的应用。

1. 手性分离剂的应用

手性药物分离的关键在于使用手性分离剂。手性分离剂是由手性化合物制备而成的，其作用是将手性药物的立体异构体分离开来。手性分离剂通常具有手性母体和反应活性官能团，通过它们与手性药物之间的相互作用来分离手性药物。

2. 手性色谱柱的选择

对于液相色谱，选择合适的手性色谱柱是至关重要的。手性色谱柱是通过在固定相上引入手性分离剂来制备的，可以选择手性分离剂的对映异构体作为固定相上的官能团，实现对手性药物的分离。常见的手性色谱柱有手性官能团固定相柱、手性螺旋柱和双手性固定相柱等。通过选择合适的手性色谱柱，可以实现对不同手性药物的有效分离。

3. 手性色谱条件的优化

在色谱法中，优化分离条件对于手性药物的分离和测定至关重要。调整移动相的组成、pH值和流速可以实现对手性药物的不同立体异构体的选择性吸附和脱附。优化色谱柱的温度和检测器的温度可以提高分离效果和信号响应。通过综合考虑上述因素，并进行多次试验和优化，可以获得最佳的手性药物分离条件。

4. 手性药物的定量测定

色谱法还可以用于手性药物的定量测定。定量测定通常使用内标法，即在待测样品中引入已知浓度的手性物质作为内标，测定样品中手性药物与内标之间的柱效差异，进而计算出样品中手性药物的浓度。

色谱法在手性药物的分离和测定中具有广泛的应用。通过选择合适的手性分离剂和手性色谱柱，并优化分离条件，可以实现对手性药物的有效分离和定量测定。色谱法的应用为手性药物的研发和生产提供了重要的技术支持，并为药物治疗的个性化和精确化奠定了基础。

手性药物分离方法的进展分析

在进行手性药物分离的过程中，常见的方式有三种，包含物理拆分法、生物拆分法以及化学拆分法。在本研究中，主要是对手性药物分离方式进行了分析，并且分析了国内外的相关研究，采用了不同的方法，分析别手性药物分离技术进行了展望和分析。

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一、物理拆分法

物理拆分法的原理是不同对映异构体存在的物理差异，例如溶解度和密度等，采用物理方式进行拆分的方式。然而，对映体有着很相似的化学性质，因此，利用这种简单的方式分离很难取得理想的分离效果，常常需要使用一些现代化设备才能够完成高分离。在对映异构体分离中，现代色谱分离的应用有着很多的优势，常用的分离技术包括：超临界流体色谱（SFC）、高效液相色谱（HPLC）和高速逆流色谱（HSCCC）等.

（一）色谱分离法

1.超临界流体色谱

超临界流体色谱技术是在上个世纪的八十年代发展起来的，主要是用超临界流体做流动相，使用流动相实施分离分析的方式。在超临界流体色谱技术中，既有气相色谱和液相色谱的性质，并且能够针对沸点高和容易挥发的样品进行分析，这也是气相色谱无法实现的。并且其分析速度比较快。和一般的色谱分离比起来，手性色谱法主要是固定相特点，并且在流动相中需要保持其中一相为手性相，这样能够在不同的固定相中，让手性药物存在不同吸附力，并且保持溶解度不同，从而完成对映异构体有效的分离过程。

2.高效液相色谱

在当前使用的色谱分析方法中，高效液相色谱是利用最为普遍的，同时也是使用最广的，在分离中，其方式有两种，分别是直接法和间接法。直接法也就是手性固定相法和手性流动相添加剂法。

在手性对映体的分离中，高效液相色谱法有十分广泛的应用，并且其分离的效果好，纯度高，但是对流动相的要求很高，另外，因为HPLC发展早，因此技术比较成熟，因此在进行手性药物分离中，常常有着十分重要的应用。

3.高速逆流色谱

该技术主要是在高效液相色谱技术上发展来的，和其不同的是该技术使用螺

实用临床医学２００９年第１０卷第—２　１￣１　ＰｒａｃｔｉｃａｌＣｌｉｎｉｃａｌ　Ｍ—ｅｄｉｃｉｎｅ，２００９，Ｖｏｌ　１０，Ｎｏ　２　ＨＰＬＣ法在手性药物分离中的应用　刘建明　，徐媛媛　，陈剑萍　（１．南昌大学医学院临床药理研究所，南昌３３０００６；　２．江西医学院上饶分院药理教研室，江西上饶３３４０００）　关键词：ＨＰＬＣ；手性药物；对映体分离　中图分类号：Ｒ９　文献标识码：Ａ　文章编号：１００９—８１９４（２００９）０２—０１３７—０２　ＨＰＬＣ法拆分手性药物是通过引入手性环境使对映异　构体间呈现物理特征的差异而进行分离的，一般分为直接法　和间接法，前者直接以手性流动相（ｃｈｉｒａｌ　ｍｏｂｉｌｅ　ｐｈａｓｅ，　ＣＭＰ）或手性固定相（ｃｈｉｒａｌ　ｓｔａｔｉｏｎａｒｙ　ｐｈａｓｅ，ＣＳＰ）进行分　离Ⅲ；后者是对映体混合物用手性试剂作柱前衍生，形成一　对非对映体．然后以常规固定相分离，该法亦称作手性衍生　化试剂法（ｅｈｉｒａｌ　ｄｅｒｉｖａｔｉｚａｔｉｏｎ　ｒｅａｇｅｎｔ，ＣＤＲ）【。Ｊ。本文就　ＨＰＬＣ　１　ｈ在手性药物分离中的应用作一综述。　１　直接法　ｌ｜１　ＣＭＰ　ＣＭＰ又称为手性流动相添加剂（ｃＭＰＡ）法，在流动相　中加入ＣＭＰＡ，在常规的正相或反相非手性柱上进行对映　体分离。常用的手性流动相添加剂有：（１）环糊精类添加剂：　主要有　、ｐ、７型环糊精ｂｅｔａ—ｃｙｃｌｏｄｅｘｔｒｉｎ及其衍生物。宁凤　容等＿２　采用Ｌ一脯氨酸、口一环糊精（１３－ＣＤ）、羟丙基一ｐ一环糊精　（ＨＰ一￣－ＣＤ）和甲基一　环糊精（Ｍｅ－￣－ＣＤ）作为手性流动相添　加剂，以反相Ｃ　。柱为固定相，用ＨＰＩ　Ｃ法对Ｓ，Ｒ一萘普生进　行了系统的拆分研究。蔡小淦等¨３　使用天然８‘ＣＤ作ＨＰＬＣ　手性流动相添加剂拆分氯噻酮对映体，也尝试了羟丙基一　环糊精（ＨＰ一１３－ＣＤ）拆分氯噻酮对映体，但ＨＰ一　ＣＤ分离效　果不好。（２）手性离子对添加剂：手性离子对添加剂为对映　体与手性离子对试剂形成非对映离子对，利用其在固定相和　流动相之间不同的分配比来分离，手性离子对必须具有３点　作用模式［４］。在低极性的有机流动相中对映体分子与手性　离子对试剂之间产生静电、氢键或疏水性反应生成非对映体　离子对。常用的手性反离子有奎宁、奎尼丁、Ｎ一苯甲酰氧基　羰基一甘氨酸一Ｌ一脯氨酸等。被分离的药物有阻滞剂、奎宁　等。使用的固定相有硅胶、ＣＮ、Ｄｉｏｌ等　。　１．２　ＣＳＰ　ＣＳＰ：将手性试剂化学键合到固定相上与药物对映体反　应形成非对映体复合物，这种固定相称为ＣＳＰ。手性色谱　固定相是将光学纯试剂通过共轭或离子键连接在载体上，　利用手性药物对映体与手性固定相之间所形成复合物稳定　性的差异，使２个对映体的保留时问不一致，从而达到分离　测定的目的。常用的手性固定相有以下几类：（１）配体交换　型手性固定相：配体交换型ＣＳＰ与手性配体流动相的拆分　机制相同，均为手性配体键合到固定相基质成为ＣＳＰ。配体　交换型ＣＳＰ主要用于拆分氨基酸　］。目前，该色谱模式已　收稿日期：２００９—０１—０７　成为拆分未衍生化ＤＬ一氨基酸的最简便且有效的方法。其　可分为ＣＳＰ配体交换色谱法（ＣＳＰ—Ｉ　ＥＣ）和手性流动相配体　交换色谱法（ＣＭＰ—ＬＥＣ）　。Ｋｗｏｎ　Ｓ　Ｈ等　人利用碳包合　Ｃｏ　与纤维素二甲基苯基氨基甲酸酯（ＣＤＭＰＣＣＺ）键合成　金属配合物作为手性固定相，分别以该固定相在正相和反相　高效液相色谱法中分离对映体。（２）环糊精类和冠醚类手性　固定相：环糊精独特的环状分子结构具有选择性包合化合物　（包括手性化合物）的特点，并且多个手性Ｃ原子构成了良　好的不对称环境，使其在分离对映体方面取得一系列成果。　环糊精取代基的位置及引入基团的性质将深刻影响改性后　的环糊精的各种性状，成为影响其手性选择性的主要因　素　］。虽然环糊精作为固定相能够对一些样品进行立体异　构体的分离，但他们的应用还是非常有限的，仍不能满足分　析大量样品的需求。自２０世纪９Ｏ年代以来，相继出现了各　种衍生化的环糊精固定相　】　，３种主要的环糊精（Ｇｔ一、Ｂ一和　）的衍生物都成功地应用于分离对映体。研究结果发现，　如果分子中的手性中心与伯胺基邻近，可获得最佳的分离效　果＿】　。（３）纤维素衍生物手性固定相：纤维素是以Ｇ一葡萄糖　为结构单元的天然光活性线性高聚物，每个结构单元有一个　伯羟基和２个仲羟基，分别位于Ｃ６和Ｃ２、Ｃ３位上。通过对　其化学改性可以得到一系列衍生物，其中常用于ＣＳＰｓ的主　要是纤维素酯类衍生物和氨基甲酸酯类衍生物＿１　。　２　间接法　间接法即手性衍生化试剂法（ｃＤＲ），对映体的混合物与　手性试剂结合，形成一对非对映异构体，然后以常规固定相　或手性方法分离。手性药物的分离分析可采用手性固定相　高效液相色谱法直接分离，该方法有操作简便、不需衍生化、　不改变组分结构、便于收集等特点，但每类手性柱能分离的　样品有限，且价格昂贵，因而在实验室中配置不同种类的手　性柱来分离各种结构不同的异构体药物在国内还难以实　现　。　目前已有许多商品化的ＣＤＲ可供选用，常见的ＣＤＲ可　分为以下几类：（１）异硫氰酸酯和异氰酸酯类：此类试剂易与　大多数醇类及胺类化合物反应进而被分离，如麻黄素类、肾　上腺素类、肾上腺素拮抗剂、儿茶酚胺类等。王亚芹等　“　采　用ｓ（＋）一１一（１－苯基）乙基异氰酸酯为衍生化试剂分析了血　浆中普罗帕酮的对应体，并研究了其在健康人体内的药代动　力学。邱宗荫等　用乙酰葡萄糖异硫氰酸酯（ＧＩ