手性最新分離技術研究方法及進展綜述

[摘要]色譜成為對映體拆分的重要工具。近幾年各種手性源的積極研發使色譜在對映體分離工作中所起的作用越來越高效。因此,對色譜在對映體拆分的機制,分離模式及近幾年新型手性源做一綜述。

[關鍵詞]手性分離色譜拆分手性源

中圖分類號:O657.7文獻標識碼:A文章編號:1671-7597(2009)1220003-01

對映體的分離、分析在現代藥物化學、生物化學、合成化學、農業化學等領域的研究中具有非常重要的意義。在天然產物分離中的分離難度在于對映體的物理性質,化學性質,熱力學性質極為相似,除非在手性環境(如手性試劑,手性溶劑)中才表現出差異。對外消旋體拆分就以此為依據。

一、色譜手性分離模式

(一)薄層色譜手性拆分法

分為TLC手性固定相拆分法和TLC手性流動相拆分法。主要用于定性分析。

(二)氣相色譜手性拆分法

適用于分離一些易揮發和穩定性好的手性化合物。如字敏[1]等采用環肽(valinomycin)(纈氨霉素)作為氣相色譜手性固定相,對幾種手性化合物進行手性拆分,建立了用環肽作毛細管固定相對手性化合物拆分的分離方法。

(三)高效液相色譜

1.高效液相色譜手性固定相拆分法。(1)蛋白質類手性固定相使用范圍廣,易于得到,效果良好,可用于對酸,堿和中性對映體的拆分。(2)多糖及衍生物類手性固定相85%的對映體可得到拆分。(3)合成的光學活性聚酰胺類手性固定相。(4)配體交換手性固定相。

2.高效液相色譜手性流動相拆分法。在流動相中加入手性源試劑,同樣可進行手性拆分,手性源有金屬配合物、環糊精、蛋白質、手性離子對試劑。阮宗琴[2]等合成了三種磺化2β-環糊精,并作為添加劑應用于毛細管電泳的手性拆分中。

3.手性衍生化法。當某些藥物不宜直接拆分或需添加某些基團,以增加色譜系統的對映異構體選擇性或為了提高紫外或熒光檢測的效果均可選用此法。金東月[3]等以DBD2PyNCS為手性熒光衍生化劑反相高效液相色譜法分離了腎上腺素對映體。

(四)毛細管電泳手性拆分法(CE)

1.普通毛細管電泳拆分模式。阮宗琴[4]等以負電性磺丁基2β-環糊精為手性添加劑毛細管電動色譜拆分氨基酸對映體,考察了背景電解質pH值及添加劑濃度對分離的影響。

2.毛細管電泳拆分新技術。手性分離中毛細管電泳具有以下優點:

(1)很高的分離效率使具有較小分離選擇系數的對映體也可以達到滿意的分離度;

(2)可供選擇的分離模式多且變換簡單;

(3)手性選擇劑的消耗量很少,運行成本較低,對環境污染小。例如:

①毛細管電色譜(CEC)。CEC采用熔融的石英毛細管柱,柱內一般填充HPLC用的固定相,用高壓直流電代替高壓泵。劉玲[5]等以三甲基2β-環糊精(TM2β2CD)為手性選擇劑,系統地考察了不同的手性選擇劑及其濃度、緩沖溶液的濃度和pH分離的影響。

②高效毛細管電泳(HPCE)。是將手性選擇劑加入背景電解質中構建手性分離環境,在分離過程中由于不同構型的對映體與手性選擇劑的相互作用不同,導致不同對映體的有效電泳淌度不同,最終達到分離的目的。孔德志[6]以各類手性選擇劑為重點,綜述了手性選擇劑拆分的機理、方法及應用方面的進展,并介紹了一些新的手性選擇劑在藥物分析中的應用。

③芯片電泳。和傳統毛細管電泳相比,芯片電泳分析效率顯著提高;試樣和試劑消耗顯著下降;分析裝備微型化、集成化和自動化;能高通量的分離分析多種樣品等。

④非水毛細管電泳手性拆分。用于難溶于水的樣品組份分離。初水寶[7]等以甲酰胺為介質,用非水毛細管管電泳成功拆分了洛貝林等9種手性化合物,并比較了手性選擇劑類型對分離的影響。

(五)分子印跡法

氨基酸衍生物是目前作為印跡分子的分離目標物質中研究較為活躍的一種。李麗虹[8]等以(R)2(+)-1,1′-聯222萘酚為模板分子,4-乙烯基吡啶為功能單體合成了分子印跡聚合物,將其作為高效液相色譜固定相,研究其手性識別特性。

(六)超臨界流體色譜法

超臨界流體(SFC)具有高效、快速、操作條件易于變換等特點,尤其在光學純藥物的制備方面應用廣泛。陸峰[9]等考察了填充柱超臨界流體色譜(SFC)系統中的樣品溶劑、連續進樣、流動相中的改性溶劑用量、色譜柱類型等因素對化合物保留行為變化的影響規律,為填充柱SFC的合理進樣并產生可信的色譜結果提供依據。

(七)手性配體交換色譜法

手性配體交換色譜法中手性配體和金屬離子是決定手性化合物分離選擇性的根本因素。可通過采用流動相添加法和固定相涂漬法對手性化合物對映體進行分離。馬桂娟,龔波林,閻超[10]以單分散親水性聚合物為基質,在配體交換模式下,固定相對12種DL-氨基酸對映體進行了良好的拆分。

對映體色譜手性的分離模式正從簡單向深入轉化;手性源的選擇呈現多樣化的趨勢,并相應產生了解釋性機理;流動相的狀態從氣體、液體到超臨界流體變化。

參考文獻:

[1]字敏、張玉海、袁黎明等,纈氨霉素固定相的手性分離研究[J].云南大學學報(自然科學版),2006,28(1):51-53.

[2]阮宗琴、尤進茂、李菊白等,磺化β2環糊精的合成及其在毛細管電泳手性拆分中的應用[J].色譜,2000,18(2):183.

[3]金冬月、馬奎蓉、張小勇等,手性熒光衍生化反相高效液相色譜法分離腎上腺素對映體[J].色譜,2002,20(4):304.

[4]阮宗琴、李菊白、陸豪杰等,毛細管電動色譜帶電環糊精拆分N2FMOC氨基酸對映體[J].色譜,2000,18(2):148.

[5]劉玲、嚴子軍、李湘,高效毛細管電泳法手性分離偽麻黃堿[J].理化檢驗-化學分冊PTCA,2007,43(7):525-527.

[6]孔德志、張蘭桐,手性選擇劑在高效毛細管電泳手性分離中的應用與進展[J].藥物分析雜志,2009,29(1):153-159.

[7]初水寶、蔣文強、崔鳳霞等,非水毛細管電泳對9種手性藥物的拆分[J].色譜,2003,21(2):138.

[8]李麗虹、劉嵐、羅勇等,以分子印跡聚合物為固定相手性拆分1,12聯222萘酚及其衍生物[J].色譜,2006,24(6):574.

[9]陸峰、劉荔荔、吳玉田,填充柱超臨界流體色譜系統中的溶劑效應[J].色譜,2000,18(2):155.

[10]馬桂娟、龔波林、閻超,L-異亮氨酸聚合物手性配體交換固定相的制備及對DL-氨基酸的拆分[J].應用化學,2009,(02):125-129.

作者簡介:

尚冀寧(1981-),女,漢族,主要從事天然產物研究。