手性色谱分析
手性色谱法
阿替洛尔最佳色谱条件及色谱图
流动相：正己烷-乙醇-二乙胺 –冰醋酸 (80:20:0.1:0.1，v / v / v / v) 流速：0.6mL· min-1 柱温：20℃ 检测波长：230nm
二、手性流动相添加剂法 （一）拆分原理 1.流动相中手性试剂与对映体形成非对映 配合物，在固定相中保留时间和分配不同而 拆分。 2.手性试剂吸附在柱上形成动态的手性固 定相，对映体与之作用不同而拆分。
手性HPLC法
利用手性固定相或含手性添加剂的流 动相分离、分析立体异构体的色谱法。
直接法 手性固定相法(使用手性柱) 手性流动相添加剂法(非手性柱)
间接法—手性衍生化试剂法(非手性柱)
一、手性固定相法
• • • • • • • • • 纤维素手性固定相 淀粉手性固定相 环糊精手性固定相 刷型手性固定相 大环抗生素手性固定相 手性配体交换色谱 蛋白质类 冠醚类 合成手性聚合物类
2.大环抗生素手性固定相（利托菌素、万古霉素、替考拉宁、利 福霉素） 3.蛋白质手性固定相（α—酸性糖蛋白，AGP；人血清白蛋白。 HAS；牛血清白蛋白，BSA：纤维素二糖水解酶） 特点：
(1)操作条件苛刻。（2）适用范围广。（3）主要在反相条件下
分离，流动相为近似生理条件的缓冲溶液和有机溶剂。
有关分离实验
（二）优点
1.使用常规色谱柱;2.手性添加剂选择范围宽；3.可在柱后收集纯
异构体。 （三）缺点 1 .手性添加剂消耗大；2.拆分方法的建立比较困难；3.系统平衡 时间长；4.拆分制备时需分离手性添加剂。 （四）常用的手性添加剂 离子对试剂，配体交换试剂，蛋白质，环糊精及冠醚包合试
剂和手性氢键作用试剂
（二）常用的手性衍生化试剂
1.手性羧酸类（酰氯，黄酰氯，酸酐和氯甲酸酯） 用于衍生手性醇，胺，氨基酸 2.手性胺类( 苯乙胺，二甲氨基萘乙胺和対硝基苯乙胺) 用于羧酸,N-保护氨基酸和醇类药物
手性色谱分析Dr.Yuan
AD，AS，OD，OJ
手性聚合物固定相Chiralcel柱类型与应用
手性聚合物固定相Chiralcel柱类型与应用
柱型号
固定相，官能团
Chiralcel OA
纤维素三乙酯
Chiralcel OB
纤维素三苯甲酸酯
Chiralcel OC
纤维素三苯氨基甲酸酯
Chiralcel OD 纤维素（3，5-二甲苯基氨基甲酸酯）
概念
• 许多药物中存在着分子组成与构造完全相同但分 子的立体结构不同的化合物，他们是立体异构体， 不能完全叠合但能互为镜像，（如左手与右手）， 这就是手性(chirality)。
O
N
O
NH
O
O
沙利度胺（反应停）
手性药物
• 药物作用的靶分子都是手性的，因此药物分子与靶分子的 不对称性必须相匹配（手性识别－手与手套）。
Chiralcel OE
纤维素二苄醚
Chiralcel OF 纤维素三（对氯苯基氨基甲酸酯）
Chiralcel OG 纤维素三（对甲苯基氨基甲酸酯）
Chiralcel OJ
纤酯
Chiralcel AD 淀粉三（3，5-二甲苯基氨基甲酸酯）
Chiralcel AS 淀粉三（S）-1-苯乙基氨基甲酸酯）
Chiralcel OT(+)
聚三苯甲基乙丁烯酸酯
Chiralcel O(+)
聚吡啶二苯甲基乙丁烯酸酯
拆分化合物类型 脂肪酸族小分子化合物 脂肪酸族和芳香族小分子化合物
环戊烯酮类 生物碱，胺，莨菪碱，β－受体拮抗剂
芳香化合物 β－内酰胺，生物碱，二氢吡啶
冠醚固定相结构
大环抗生素型（Macrocyclic antibiotics）
手性高效液相色谱法
手性高效液相色谱法手性药物对映体在人体内与受体、酶等生物大分子互相作用，展现出复杂的对映体挑选性，进一步表现为不同的药理作用、代谢过程和毒性反应。
对于手性药物，可能其中一个对映体活性高、疗效好，为活性对映体(优对映体)；另外的活性低甚至没有活性的为劣对映体。
因为劣对映体没有药效或药效较低，甚至可能产生严峻的不良反应，基于此，FDA 于1992年领先发布了手性药物指导原则，我国亦于2006年颁布了《手性药物质量控制讨论指导原则》。
为了评价手性药物的生物活性，监测对映体的光学纯度，建立和进展迅速精确的药物对映体分别办法具有重要的意义。
手性高效液相色谱法通常分为挺直法和间接法。
间接法又称手性衍生化试剂法(chiral derivatization reagent, CDR)，是将对映体与手性光学试剂反应，生成一对非对映异构体之后以常规固定相分别，因此是对手性衍生物的非手性分别。
而挺直法则是采纳手性固定相法(chiral stationary phase, CSP)或将手性化合物加入到流淌相中，再用常规固定相分别的手性流淌相法(chiral mobile phase, CMP)。
手性固定相法因其用法简便快捷、重复性好、精确度高、应用范围广而倍受青睐。
一、手性色谱柱的分类目前，已商品化的手性固定相有100多种，按照手性固定相和溶剂的互相作用机制，Irving Wainer首次提出了手性色谱柱的分类体系：第1类：通过氢键、π-π作用、偶极-偶极作用形成复合物；第2类：既有1类中的互相作用，又存在包埋复合物。
此类手性色谱柱中典型的是由纤维素及其衍生物制成的手性色谱柱；第3类：基于溶剂进入手性空穴形成包埋复合物。
这类手性色谱柱中最典型的是环糊精型手性柱，另外冠醚型手性柱和螺旋型聚合物，如聚(苯基甲基甲基丙烯酸酯)形成的手性色谱柱也属于此类；第4类：基于形成非对映体的金属络合物，是由Davankv 开发的手性分别技术，也称为．手性配位交换色谱(CLEC)；第5类：蛋白质型手性色谱柱，手性分别是基于疏水互相作用和极性互相作用得以实现的。
手性色谱分析..
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 COOHHCH3OHCOOHHCH34Mirror 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 abdabd cαγβαβγ手性分子的a 、b 、c 三个基团与受体分子的活性作用点、、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和结合，是低活性对映体（劣映体）。
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。
10手性拆分（Chiral resolution）●对映体除了偏振光的偏转方向不同外，其它理化性质完全相同，因而分离难度大。
手性化合物色谱分析方法开发(一)
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。
有机化学的手性分析方法
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。
手性高效液相色谱法
3.配基交换型手性添加剂
配基交换原理：
在流动相缓冲溶液中加入金属离子和配位 体交换剂形成二元络合物，药物对映体再与其 形成稳定性不同的三元络合物而达到手性分离。
常用的手性配合试剂：氨基酸及其衍生物 如L-苯丙氨酸，L-脯氨酸等配位金属有Cu2+、
Zn2+、Ni2+、Cd2+等。
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应用实例
手性衍生化HPLC测定血浆中艾司洛 尔及其代谢物对映体
色谱柱：Aglient Zorbax C18 （250mm×4.6mm，5μm） 流动相：乙腈-0.02mol/L磷酸二氢钾缓冲 盐（55:45，用磷酸调pH至4.5） 流速：0.75 ml/min 检测波长：224nm 进样量：20μl 柱温：室温
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环糊精分类-根据空腔大小 α-环状糊精 适合于分子量小的药物对映体分析 β-环糊精 适合于多数对映体的位阻和电子特征 γ-环糊精 适合于较大分子药物的对映体分析
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2.手性离子对色谱法
一类分离可解离对映体的离子对色谱法，已成功分离了β-氨基醇类、氨基醇类、胺 类等对映体化合物。
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手性HPLC法
直接法和间接法异同点 均以现代色谱分离技术为基础，引入手性
环境(不对称中心)，使药物对映体间呈现理化 性质的差异而实现分离，不同的是间接法是将 其引入分子内，而直接发引入分子间。
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手性衍生化试剂法
对映异构体与手性试剂反应，产生相应的非对 映异构体
(R)
传统的拆分方法为非色谱法： 如分步结晶法，具有很大的局限性，操作过程繁复、耗时，难于进行微量分离和
测定。 大多采用色谱法：
色谱分析中的手性分离技术
色谱分析中的手性分离技术色谱分析是一种常见的分离和检测技术，它可以通过不同成分在色谱柱上的运移速度差异，实现样品中组分的分离。
而手性分离技术则是其中一种具有广泛应用的技术。
手性分离技术又称拆分体分离技术，是指将具有手性的化合物分离成其对映异构体的过程。
手性分离技术主要有两种：手性凝胶色谱和手性高效液相色谱。
手性凝胶色谱是一种传统的手性分离技术，它利用具有手性结构的聚合物凝胶作为色谱填料，通过样品分子与凝胶之间的分子识别作用实现分离。
手性凝胶色谱是一种相对简单的手性分离技术，但是由于其分离程度较低，通常用于对手性分析的初步筛查。
手性高效液相色谱是一种高效手性分离技术，它基于手性色谱填料的表面手性区分作用和反相分离作用，实现对手性化合物的高效分离。
在手性高效液相色谱中，手性色谱柱成为关键的分离工具，色谱柱内填充了各种具有手性结构的填料，如纳米结构材料、束缚配体、离子交换树脂等。
手性高效液相色谱技术需要精密的操作和控制技术，同时对手性填料的选择和性能也十分关键。
常见的手性高效液相色谱模式包括正相模式、反相模式和杂相模式。
正相模式下，填料是手性站点，流动相是水/有机溶剂混合物，溶液的极性越强，分离能力越高；反相模式下，填料是非手性的，分离基于无手性分子和手性分子与填料的相互作用，流动相是弱极性有机溶剂/水混合物；杂相模式是正相和反相模式的结合。
手性高效液相色谱技术在制药、化妆品、食品、医疗诊断等领域得到了广泛应用。
例如，在药物研发中，手性高效液相色谱可以对药物的对映异构体进行分离和鉴定，以确定对映异构体的药效和安全性；在食品领域，手性高效液相色谱可以对添加的手性能呈现不同风味的香料成分的组成比例进行分离和鉴定。
当然，手性分离技术也存在一些困难和局限性。
一方面，手性化合物的对映异构体之间的物理和化学性质非常相似，因此分离困难。
另一方面，手性化合物的分离需要精密的手性填料和色谱柱控制技术，手性柱的制备和使用成本也较高。
手性分子的判断方法
手性分子的判断方法手性分子是指旋光性质不可重叠镜像异构体，即左旋与右旋镜像异构体。
手性分子在化学和生物学领域中起着重要的作用。
判断一些分子是否是手性分子，通常可以通过以下三种方法进行。
1.对称性分析法2.手性圆二色谱法3.X射线晶体学分析法接下来，我们将详细说明这三种方法。
1.对称性分析法：对称性分析法是一种简单且直观的方法，用于判断分子是否具有手性。
具体步骤如下：（1）确定分子是否具有对称面，即分子可以对称折叠。
如果分子有平面对称面，那么它是一个非手性分子。
（2）确定分子是否具有中心对称。
中心对称分子是指具有旋转轴并且轴上的每一点都与该轴上的一个等距离的点对称。
如果分子具有中心对称，则为非手性分子。
（3）如果分子不具有对称面或中心对称，则可能是手性分子。
需要进一步进行实验确认。
2.手性圆二色谱法：手性圆二色谱法是一种通过测量手性分子的光学活性来确定其手性性质的方法。
它利用分子的吸收螺旋度、光旋和偏振度来进行分析。
具体步骤如下：（1）用手性圆二色仪测量样品在可见光区域的吸光度。
（2）比较左旋和右旋样品的吸光度。
如果两者相等，则该分子是非手性的。
（3）如果左旋和右旋样品的吸光度不相等，则该分子是手性的。
3.X射线晶体学分析法：X射线晶体学是一种用于确定有机化合物和无机化合物的分子结构的方法。
它可以提供有关分子的空间排列和立体构型的信息。
具体步骤如下：（1）生长手性晶体。
在晶体生长过程中，手性分子会形成手性晶体，而非手性分子不会。
（2）通过X射线衍射确定晶体结构。
X射线通过晶体时会产生衍射，通过分析衍射图样可以确定晶体的三维结构。
（3）通过晶体结构确定分子手性。
在分析晶体结构的过程中，可以观察到分子的手性特征，从而确定分子的手性性质。
总结起来，对称性分析法是一种简单而常用的方法，而手性圆二色谱法和X射线晶体学分析法则是用来对手性分子进行更准确的判断和确认的方法。
这些方法在判断分子手性性质和研究手性分子在化学和生物学中的作用方面具有重要的意义。
手性色谱分析
手性异构体在药理学效应上的差异
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
对映体与生物大分子的三点作用
手性分子的a、b、c三个基团与受体分子的活性作用点、、结合，是高活性对映体（优映体）。
烯类手性药物：衍生化成水性铂复合物。
24
手性固定相法（CSP）
原理：将手性试剂化学键合到固定相上与药物对映体反应形成暂时的非对映体对复合物，这种固定相称作CSP。
在CSP表面所形成的非对映体对，可根据其稳定常数不同而获得分离。（三点结合模型）
25
“三点相互作用”
●对映体和手性固定相之间，至少需要三个同时发生的分子间相互作用力起作用，而其中至少有一个必须是立体化学相互作用。
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。
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手性拆分（Chiral resolution）
对映体除了偏振光的偏转方向不同外，其它理化性质完全相同，因而分离难度大。
手性待测物必须具备反应活性基团，如胺基（-NH2），醇基（-OH），羧基（-COOH），以保证与CDR反应完全；
生成的非对映体光学稳定，柱效要高，能有效检测。
17
胺类对映异构体
异硫氰酸酯（ITC）
常用试剂有苯乙基异氰酸酯（PEIC）、2,3,4,6-四-O-乙酰基-β-D-吡喃葡萄糖异硫氰酸酯（GITC）。
药物分析中的手性分析技术应用
药物分析中的手性分析技术应用手性分析是药物分析领域中的重要技术之一。
由于药物分子中存在手性中心，即分子中存在手性异构体，其对于药物活性、代谢和药效等方面具有重要的影响。
因此，手性分析技术在药物研发、质量控制和临床应用中扮演着重要的角色。
本文将就药物分析中的手性分析技术应用进行论述。
一、手性分析技术概述手性分析技术是对手性药物的立体特性进行定性和定量分析的一类分析方法。
常见的手性分析技术包括极性手性色谱法（CSP）、核磁共振技术（NMR）和圆二色光谱技术（CD）等。
这些技术可以对手性药物进行手性异构体的分离和结构鉴定，进而研究手性药物的性质和应用。
二、极性手性色谱法（CSP）在药物分析中的应用极性手性色谱法是一种高效的手性分析方法，广泛应用于药物分析领域。
该方法利用手性色谱柱对手性异构体进行分离，通过优化色谱条件实现手性化合物的定性和定量分析。
极性手性色谱法在药物质量控制、药代动力学研究和药效学等方面发挥着重要的作用。
三、核磁共振技术（NMR）在手性分析中的应用核磁共振技术是一种基于核磁共振现象的手性分析方法。
通过测定手性异构体的化学位移差异，可以实现对手性异构体的身份鉴定和含量分析。
核磁共振技术具有无损、高灵敏度和高分辨率等优点，在药物分析中得到广泛应用。
四、圆二色光谱技术（CD）在手性分析中的应用圆二色光谱技术是对手性分子的光学旋光性质进行分析的一种有效手段。
通过测量手性化合物在紫外-可见光区域的旋光角度，可以确定手性异构体的构型和含量。
圆二色光谱技术具有高选择性和灵敏度，广泛应用于药物分子的手性分析和结构研究。
五、手性分析技术在药物研发中的应用手性分析技术在药物研发中起到了至关重要的作用。
在新药研发过程中，药物化学师需要对合成的手性药物进行手性分析，确定主要手性异构体的存在与含量，并进一步评估其药代动力学和药效学特性。
手性分析技术的应用使得药物研发人员能够更全面地了解手性药物的特性，指导药物设计和优化。
手性高效液相色谱法
9
手性HPLC法
直接法和间接法异同点 均以现代色谱分离技术为基础，引入手性 环境(不对称中心)，使药物对映体间呈现理化 性质的差异而实现分离，不同的是间接法是将 其引入分子内，而直接发引入分子间。
10
10
手性衍生化试剂法
对映异构体与手性试剂反应，产生相应的非对 映异构体
( R) SA ( R) SE ( R) SA ( R) SE (S ) SA ( R) SE (S ) SA
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基本原理
在HPLC流动相中加入光学纯反离子可与流动 相中的对映体生成非对映体复合物，离子对复合物 之间具有不同的稳定性和分配性质，并可与固定相 发生不同的静电，疏水和氢键作用，进而差速迁移 得以分离。
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17
3.配基交换型手性添加剂
配基交换原理： 在流动相缓冲溶液中加入金属离子和配位 体交换剂形成二元络合物，药物对映体再与其 形成稳定性不同的三元络合物而达到手性分离。 常用的手性配合试剂：氨基酸及其衍生物 如L-苯丙氨酸，L-脯氨酸等配位金属有 Cu2+、 18 Zn2+、Ni2+、Cd2+等。
色谱柱：Aglient Zorbax C18 （250mm×4.6mm，5μm） 流动相：乙腈-0.02mol/L磷酸二氢钾缓冲 盐（55:45，用磷酸调pH至4.5） 流速：0.75 ml/min 24 检测波长：224nm 进样量：20μl 柱温：室温
24
艾司洛尔
应用实例
样品处理和手性衍生化方法：
常用手性添加剂有： 环糊精类 手性离子对试剂 13 配基交换型等
13
1.环糊精类手性添加剂
环糊精的手性识别主要 来自环内腔对芳烃或脂肪烃 侧链的包合作用以及环外壳 上的羟基与药物对映体发生 氢键作用。
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。
手性色谱分析DrYuan
Example
Example
Exmple
种具有类似ODS柱的普遍适用性
手性固定相（CSP）法
间接法：柱前衍生
• 优点：
*可采用通用的非手性柱分离 *通过衍生化可提高检测灵敏度 *分离条件简单 *分离效果好
• 缺点：
*要有可被衍生化的基团 *要有高光学纯度的手性试剂 *对个对映体衍生化率速和平衡常数应一致 *衍生化和色谱过程中不能发生消旋化
样品溶解性
• 样品含量0.5mg/ml—1.0mg/ml • 酸性化合物和碱性盐，可加添加剂来增加样品的
溶解性 • 仍不好溶，可溶于100％醇（甲醇、乙醇、异丙
醇）;若流动相中有烷烃则不可用乙腈 • 水溶性化合物最好用反相柱，如OD-R、OD-RH、
OJ-RH、AD-RH、AS-RH; 可用醇-水、乙腈-水作 流动相。
• 万古霉素分子量为1449，结构中存在18个手性中心，3个 环。万古霉素具有“篮状”结构，它的附近还有一个可弯 曲的糖平面，可将分析物分子包埋在“篮子”中。羧基和 仲氨基分布在“篮子”的边缘，参与和分析物分子产生离 子作用。万古霉素手性色谱柱可用于反相模式、正相模式 和极性模式。
• 替考拉宁分子量为1885，结构中存在20个手性中心，3个 糖基和4个环。酸性基团在多肽“杯”/ “裂层”的一端， 碱性基团在它的另一端。酸性基团和碱性基团提供了离子 作用点。糖基在三个平面上，可折叠起来将化合物分子包 埋在多肽“杯”中。
Chiralcel OK
纤维素三肉桂酸酯
Chiralcel AD 淀粉三（3，5-二甲苯基氨基甲酸酯）
Chiralcel AS 淀粉三（S）-1-苯乙基氨基甲酸酯）
Chiralcel OT(+)
药物分析中的新型手性分析方法
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。
药物分析中的手性分析技术研究
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。
手性药物的分离在色谱法中的应用
手性药物的分离在色谱法中的应用手性药物是指立体异构体具有不同的药理活性和代谢途径的药物，其对于药效和安全性的影响非常重要。
由于手性药物的特殊性质，分离和纯化成为了药物研发和生产过程中的重要环节。
色谱法是一种常用的手性分离方法，在手性药物的研究中具有重要的应用价值。
本文将介绍手性药物的特点、手性分离的原理和色谱法在手性药物分离中的应用。
一、手性药物的特点手性药物是指拥有手性质的药物，即其分子存在手性中心，并可分为左旋和右旋两种立体异构体。
由于手性药物的立体异构体具有不同的空间结构，因此它们与生物体内的手性受体或酶结合时会表现出不同的药理学效应。
以左旋多巴和右旋多巴为例，左旋多巴可被转化为多巴胺，而右旋多巴则不能；左旋多巴对帕金森病的治疗作用远远优于右旋多巴。
手性药物的代谢途径、毒性和副作用也会因其立体异构体的不同而产生差异。
二、手性分离的原理手性分离是指将手性混合物中的各个手性体分离开来的方法。
手性分离的原理主要包括对映体选择性的分子识别和手性相互作用的分离机理。
常见的手性分离方法包括手性色谱法、手性毛细管电泳、对映体分子的手性探针法等。
手性色谱法是最常用的手性分离方法之一。
三、色谱法在手性药物分离中的应用色谱法是一种以色谱技术为基础的分离方法，其基本原理是利用不同成分在固定相和流动相之间的分配系数不同而实现分离。
根据分离机理的不同，色谱法可分为几种类型，如气相色谱法（GC）、液相色谱法（HPLC）、超高效液相色谱法（UPLC）等。
这些色谱法在手性药物分离中均有广泛的应用。
气相色谱法在手性药物分离中有着重要的地位。
气相色谱法主要是利用手性固定相对手性混合物进行拆分，根据手性混合物组分在手性固定相上的吸附度不同而实现手性分离。
常用的手性固定相有手性液晶、手性有机硅等。
气相色谱法分离效果好，分离速度快，能够应用于多种手性药物的分析和纯化。
手性化合物色谱分析方法开发(一)
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。
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• 分子结构
（１）在其手性原子上均具有两个环状取代基 或环内含有手性碳原子，而不能拆分的化合物 在其手性碳原子上只含有一个环状取代基。
（２）空间效应对手性识别的影响更为显著。
（３）环糊精浓度增加有利于手性分离，但 β-环糊精溶解度受限制。
09:26:22
手性流动相HPLC法拆分萘普生对映体
外消旋体和其两种单一对映体是不同的3种实体！
09:26:22
对映体与生物大分子的三点作用
d
c
a
b
d
a
b
c
手性分子的a、b、c三个 基团与受体分子的活性作 用点、、 结合，是高 活性对映体（优映体）。
09:26:22
手性分子的a、b、c三个基 团中只有a和b与受体分子的 活性作用点和结合，是 低活性对映体（劣映体）。
流速为0.5 ml/min；紫外检测波长为259 nm； • 柱温为25℃；进样体积为20 μl。
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• 环糊精类（包容色谱 ）
D-葡萄糖单元通过α-1,4-糖苷键连接的环状 分子结构 ，其疏水性内腔的包容作用和腔外上 的羟基与药物对映体的氢键作用是手性识别的 基础。
有α、β、γ三种类型，其中β环糊精及其衍 生物应用范围最为广泛。
前处理：药物溶于含三乙胺乙腈水溶液，取50 μl该溶 液，加入50 μl含2 g/L GITC的乙腈溶液，混合均匀
后室温下放置10 min ~ 30 min，进样分析。
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拉贝洛尔的GITC衍生化
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不同结构的药物衍生化策略
• 胺基类手性药物 ：运用异硫氰酸酯（ITC）、异氰酸酯（IC） 类、手性酰氯、磺酰氯类试剂，将其衍生化为酰胺、氨基甲 酸酯、脲、硫脲和磺酰胺 。
• 将手性试剂加到流动相中，利用下面两种方式 实现拆分：
① 流动相中手性试剂与对映体形成非对映体配 合物，在固定相中的保留时间和分配不同而得 到拆分；
② 手性试剂吸附在柱上形成动态的手性固定相， 对映异构体与之作用不同而得到拆分。
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环糊精手性固定相与流动相
• 流动相添加环糊精法拆分时，与流动相中环糊精 包合越好的对映体，随流动相较快地被洗脱；
• 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。
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手性拆分（Chiral resolution）
• 对映体除了偏振光的偏转方向不同外，其它理 化性质完全相同，因而分离难度大。
• 手性色谱拆分方法：创造（或引入）手性环境， 构造非对映异构体，使药物对映体间呈现理化 特性的差异，从而实现药物对映体的色谱分离。
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。
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反应停：五十年恩怨
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手性药物的现状
临床药物 1850种
天然和半 合成药物 523种
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。
COOH
COOH
OH
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HH CH3
CH3 OH
手性异构体在药理学效应上的差异 • 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。
09:26:22
多糖及其衍生物类手性固定相
• 纤维素的单体D-葡萄糖以β-1,4-糖苷键相 连而成的线型聚合物，将羟基衍生化 成 酯以增强手性识别能力。
• 由于水和卤代烃都能溶解纤维素及其衍
生物，故流动相大都为正相色谱系统，
使用极性较小的非卤代烃有机溶剂。
OH
OH
*
O
O OH
**
*
OH *
*
OH *
CHIRALPAK
AS系列
直链淀粉-三[(S)-α-甲苯基氨基甲酸酯]衍生物 ；适合于分离β-内酰胺类、环氧化物、酸类、 杂环类化合物化合物。
纤维素-三[3,5-二甲苯基氨基甲酸酯]衍生物； CHIRALCEL 适用于分离β-受体阻滞剂、具有相同功能的化
OD系列 合物、类固醇类化合物，如：阿普罗尔、美 托洛尔、氧烯洛尔。（芳氧丙醇胺类）
09:26:22
GITC衍生化分离胺类对映异构体
• 反应原理
OAc AcO
AcO
O NCS
OAc
NHR R1 R2
OAc
AcO AcO
O
S R R1
NH C N
OAc
R2
• 在三乙胺存在条件下进行，于乙腈、二 氯甲烷或DMF中进行。
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色谱分离和前处理条件优化
• 流动相组成和流动相pH对拆分的影响
• 在CSP表面所形成的非对映体对，可根据其稳 定常数不同而获得分离。（三点结合模型）
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“三点相互作用 ”
●对映体和手性固定相之间，至少需要三个同时发 生的分子间相互作用力起作用，而其中至少有一个 必须是立体化学相互作用。
●手性选择剂与对映体中的一种进入一个与立体相 关的三点相互作用的稳定状态，而另一对映体则只 能两点作用形成不稳定状态。
（1）降低甲醇含量改善分离度，保留时间增加；
（2）未衍生化的羧酸基对pH值比较敏感。
• 衍生化时间及GITC用量的优化
（1）反应时间：10 min ~ 30 min （2）用量：过量两倍
09:26:22
手性拆分结果
色谱条件： C18色谱柱，流动相：甲醇∶1%三乙基乙 二氨四乙酸TEAA 缓冲（pH = 5.5），检测波长254 nm； 1 ml/min。
OH
O
*
**
O
*
O OH
O
**
*
OH *
*
OH *
OH
O
*
**
O
O
OH
OH
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纤维素固定相手性识别作用
手性中心附近带有羰基的外消旋化合物与纤 维素衍生物通过偶极－偶极作用，带有羧基 、羟基或氨基的外消旋化合物通过氢键发生 手性识别作用。
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• 直链淀粉是D-葡萄糖以α-1,4-糖苷键相连 而成的线型聚合物，和纤维素的手性识 别能力的不同，主要在于其葡萄糖单元 的构象差异。
09:26:22
异硫氰酸酯（ITC）、异氰酸酯（IC）类
• 常用试剂有苯乙基异氰酸酯（PEIC）、2,3,4,6-四-O-乙 酰基-β-D-吡喃葡萄糖异硫氰酸酯（GITC） 。
• 与大多数醇类和胺类化合物反应，形成相应氨基甲酸 酯或脲的非对映异构体。
• 广泛应用于氨基酸及其衍生物、麻黄碱类、肾上腺素 类、肾上腺素拮抗剂、儿茶胺类等药物的分离分析。
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色谱分离和前处理条件优化
• 有机相对拆分的影响
（1）相比于乙腈，乙醇可以使保留时间缩短； （2）随着乙醇体积分数的逐渐增大，其容量因子呈逐步减
小的趋势，分离因子和分离度也减小。
• 流动相中HP-β-CD浓度的优化
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手性试剂衍生化法（CDR）
• 原理： 光学活性药物与有高光学纯度的手性试剂
于柱前衍生化，在药物对映体中引入另外一个 手性，形成非对映异构体，再以HPLC分析。
(R) SA (R) SE (R) SA
(R)
SE
(S)
SA
(R)
SE
(S)
SA
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手性反应注意事项
• 手性试剂为高光学纯度试剂，光学稳定性好： 异硫氰酸酯（ITC）、异氰酸酯（IC）类：氨基酸 羧酸衍生物：胺类、醇类 胺类：羧基化合物。
• 手性待测物必须具备反应活性基团，如胺基（-NH2） 醇基（-OH），羧基（-COOH），以保证与CDR反应 完全 ；
• 生成的非对映体光学稳定，柱效源自高，能有效检测。CH3*
COOH
H3CO
优化的流动相添加剂： (a) L-脯氨酸、 (b) β-环糊精（β-CD）、 (e)羟丙基-β-环糊精（HP-β-CD） (c、d)甲基-β-环糊精（Me-β-CD）
09:26:22
• 流动相体系：乙醇∶水相（不同手性添 加剂，1%三乙胺水溶液，pH为4.4）；
HP-β-CD比甲基-β-CD拆分效果好
• 羧基类手性药物 ：运用手性胺类衍生化试剂，将其衍生化 为酯和酰胺 。
• 醇类手性药物 ：运用手性酰氯、磺酰氯类试剂 ，将其衍生 化成酯 。
• 烯类手性药物 ：衍生化成水性铂复合物 。
09:26:22
手性固定相法（CSP）
• 原理：将手性试剂化学键合到固定相上与药物 对映体反应形成暂时的非对映体对复合物，这 种固定相称作CSP。
●这种稳定性相差越大，则相互分离的可能性就越
大。
Y为S性手性选择剂，X为外消旋体
09:26:22
手性固定相
吸附型 蛋白质类
多糖衍生物 环糊精类
反相、防有机 溶剂
正相、防水
正、反相均可
电荷转移型
09:26:22
蛋白质类手性固定相
• 将蛋白质固定到硅胶上，利用蛋白质分子结构 中的L-氨基酸提供手性作用位点与手性药物对 映体产生不同的氢键作用、静电作用、疏水作 用、离子对作用等达到手性拆分。
09:26:22
最常用的多糖型手性色谱柱 （Daicel ，大赛璐 ）
• 淀粉柱：Chiralpak AD、Chiralpak AS、 • 纤维素柱：Chiralcel OD、Chiralcel OJ