手性藥物的分離在色譜法中的應用

李倩　李海洋　趙宇新

摘? 要：手性藥物的分離一直是研究熱點，對于新藥的研發和老藥的改進有深刻的意義。該文闡述了手性藥物的物理、化學以及生物分離方法原理，就色譜法進行了詳細的介紹。由于當時人們對手性藥物的認知沒有那么明確，不知道相似性那么大的化合物居然有那么多的藥效區別。即使知道它們的生物活性差異，在檢測手段落后的那個年代也無法分辨左右手化合物。

關鍵詞：手性藥物? 色譜分離? 方法

中圖分類號：R914.1 ? ?文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2020）04（c）-0059-02

手性藥物對我們來說并不陌生，目前大部分天然藥物或者化學合成藥物有手性。它們的理化性質除了旋光性外基本相似，但是在生物活性、代謝過程、藥理及毒理方面有很大的區別[1]。20世紀60年代初西方國家出現了一批“海豹胎”，即“反應停事件”。究其原因是沙利度胺實際上是由兩種各50%的空間結構呈鏡面對稱的化合物組成，也就是我們所說的手性藥物。預計到未來幾年，手性藥物占新合成藥物的比例將上升到80%以上。很有可能出現只有左手或者右手化合物有藥效，另一半有其他藥效、沒有藥效甚至有不良反應，所以識別檢驗手性藥物勢在必行。“反應停”使人們認識了手性藥物在生物活性上的兩面性，不但推動了創新藥物的發現和對老藥的重新認識，而且推動了手性藥物檢測方法的研究[2]。

1? 分離方法

1.1 物理分離方法

物理分離方法是利用手性藥物在溶解度、熔沸點、密度等物理性質上的差異進行分離的方法。

1.2 化學分離方法

化學分離方法是利用生成的兩種不同的產物的理化性質不同進行分離。

1.3 生物分離方法

生物酶分離法依靠酶具有的不對稱活性結構中心，具有選擇性識別作用，與手性藥物的特異性結合而實現分離。生物膜分離技術是利用膜孔徑以及膜上生物分子特異性識別進行分離的方法。

2? 色譜分離方法

2.1 氣相色譜法（GC）

氣相色譜通常在固定相中加入手性物質，使流動相（氣相）中的物質與固定相發生吸附作用。

間接法是先將待分離的樣品進行生化反應，由于生化反應得到的產物不同，再進行分離。鄭一美等研究者[3]用Agilent氣相色譜柱DB-1701對樣品進行衍生化后形成非對映異構體，分離易得到的手性試劑，光學純度高，操作簡便，產物穩定，且衍生化反應條件易于控制，即使沒有對照品也能夠準確分離。

在分離前不需要做任何處理的直接法用途比較多。其分離原理是手性藥物其中之一與固定相之間形成氫鍵作用、偶極結合作用和三點作用。Xie等人做到了對于手性醇、酯、醚和環氧化合物的分離，其運用的方法是將手性多孔有機籠CC9加入OV-1701的固定相中。

2.2 高效液相色譜法（HPLC）

高效液相色譜法在分離分析中應用廣泛，尤其是在分離手性藥物方面前景廣闊。間接法是進行前處理，將手性的藥物轉化成非對應異構體，在此基礎上進行常規分離。直接法是不進行前處理，在特殊的固定相或者流動相上進行直接分離。

對手性藥物運用間接法進行分離，所用原理跟氣相色譜法相似，也是通過化學反應產生生成物，依據生成物的差別進行分離。但是對手性試劑和生成物的要求較高，需要其有較好的穩定性、較高的柱效。

CMP法是把配體交換型、環糊精、離子對等手性試劑加到流動相中，配體交換型是利用其與藥物消旋體共同形成配位絡合物進行分離。環糊精是利用其內部有疏水空腔進行分離，合適大小的化合物可能與空腔形成環糊精包合物。手性離子對是利用其與手性藥物締合成電中性絡合物進行分離。

CSP法對于固定相的選取是非常重要的，挑選一個適宜的固定相是有一定難度的。包括多糖衍生物CSP、蛋白作為CSP、“刷型”CSP、環糊精CSP等。由Merck公司生產的纖維素三乙酯柱以及由Macherey-Hagel公司生產的 Cellulose Cel-AC 40XF柱等就是利用纖維素衍生物制備手性柱。

2.3 毛細管電泳（CE）

毛細管電泳技術是20世紀末快速發展的一項現代分離技術，通過使用高壓電廠為動力根據被分離物質在分配比的差異得到分離。Khun等人選擇的手性選擇劑為冠醚，提出的立體位阻理論以及側面經典相互作用理論，是在通過對手性分離中墑燴等熱力學參數變化數據分析與研究的基礎上得出的。CE目前已經用于光學雜質鑒定，其手性選擇劑用量小，使用的成本低，但是處理量小。

2.4 超臨界流體色譜柱法（SFC）

超臨界流體色譜法的流動相為超臨界流體，是根據待分離物質與固定相直接的分配比不同進行分離的，所以超臨界流體彌補了HPLC和GC的不足。SFC中可以在超流體流動相中加入手性選擇劑從而實現手性分離。Salvador等研究者[4]就是通過在流動相中加入二甲基化-β-環糊精創造出了手心手性環境。SFC還可改變固定相的成分，加入手性選擇劑，其中包括纖維素衍生物、淀粉、環糊精等手性選擇劑。SFC比較HPLC而言，流動相流動速速快、節省溶劑、所用時間短。

2.5 聯用技術

氣相色譜、液相色譜以及毛細管電泳等與質譜聯用是目前主要的聯用技術，分離分析的同時又能定性定量。Jennifer、Cheng、Mikuma、李英杰等人運用聯用技術取得了較好分離結果。

3? 展望

目前各種疾病危害著人類的健康，能有效治療疾病的藥物還有待研發，對手性藥物的分離就顯得尤為重要。對于手性藥物的分離方法有許多種，但各有利弊，各有適合的范圍。色譜法是目前手性藥物分離的主要手段，處于不可替代的位置，已發展成為手性物質分離的重要方法，具有廣闊的開發應用前景，促進了新藥的研發以及老藥的改進，有助于推動科研事業的發展。

參考文獻

[1] Grange Rebecca L，Evans P Andrew.Metal-free metathesis reaction of C-chiral allylic sulfilimines with aryl isocyanates：construction of chiral nonracemic allylic isocyanates[J].Journal of the American Chemical Socie-ty，2014，136（34）：11870-11873.

[2] 章偉光，張仕林，郭棟，等.關注手性藥物：從“反應停事件”說起[J].大學化學，2019，34（9）：1-12.

[3] 鄭一美，苗飛，周福富，等.柱前衍生化GC測定佐芬普利鈣中間體光學雜質[J].中國現代應用藥學，2016，33（3）：335-338.

[4] Speybrouck D，Doublet C， Cardinael P，et al.The effect of high concentration additive on chiral separations in supercritical fluid chromatography[J].Chromatogr A， 2017，15（10）：89-99.