乳糖酸红霉素二元混合体系在毛细管电泳手性分离中的协同效应研究

乳糖酸红霉素二元混合体系在毛细管电泳手性分离中的协同
效应研究
摘要】目的研究乳糖酸红霉素二元手性选择剂混合体系在毛细管电泳手性分离中的协同效应。

方法以乳糖酸红霉素和羟乙基-β-环糊精作为二元手性选择剂，采用毛细管电泳法拆分3种药物，考察了乳糖酸红霉素和羟乙基-β-环糊精的浓度和缓冲溶液的pH值对对映体分离结果的影响。

结果对考察的手性药物，在选定的条件下,乳糖酸红霉素和羟乙基-β-环糊精组成的二元手性选择剂混合体系相比单一乳糖酸红霉素体系显示了更好手性选择性。

结论乳糖酸红霉素和羟乙基-β-环糊精组成的二元手性选择剂混合体系在毛细管电泳手性分离中呈现正协同效应。

【关键词】乳糖酸红霉素羟乙基-β-环糊精毛细管电泳二元体系手性分离【中图分类号】R969 【文献标识码】A 【文章编号】2095-1752（2014）04-0133-02
【Abstract】 Objective Investigation synergistic effect of Erythromycin lactobionate-based dual selector system in capillary electrophoresis．Method Using Erythromycin lactobionate and Hydroxyethyl-β-cyclodextrin as dual chiral selectors，3kinds of chiral drugs were separated by capillary electrophoresis. The effects of the concentrations of Erythromycin lactobionate and Hydroxyethyl -β-cyclodextrin and pH of buffer were investigated.Result Under the selected conditions, the Erythromycin lactobionate-based Hydroxyethyl -β-cyclodextrin dual systems showed better enantioselectivity compared to the results obtained by single Erythromycin lactobionate system.Conclusion Erythromycin lactobionate and Hydroxyethyl-β-cyclodextrin have synergistic effect on chiral separation improvement．【Keywords】Erythromycin lactobionate Hydroxyethyl-β-cyclodextrins Dual chiral selector system Capillary electrophoresis chiral separation
在CE中二元体系在手性分离方面往往具有一定的优势。

1992年Kuhn[1]首先发现在毛细管电泳手性分离中存在“协同效应”，当时用的手型选择剂为环糊精和冠醚[2]。

目前研究最多应用最广的毛细管电泳混合体系是二元环糊精体系[3-4]，而大环内酯类抗生素手性选择剂的毛细管电泳二元混合体系的研究目前少有报道[5]。

本章尝试以乳糖酸红霉素和羟乙基-β-环糊精为二元手型选择剂，研究其混合体系的协同效应。

1 实验部分
1.1仪器与试药
仪器：Agilent HP3DCE高效毛细管电泳仪、pHS-25数显pH计、电子天平。

试药：乳糖酸红霉素（EL）、羟乙基-β-环糊精（HE-β-CD）、盐酸普萘洛尔(PRO)、盐酸利托君(RIT)、苯磺酸氨氯地平(AML)、甲醇为色谱纯、氢氧化钠、盐酸、硼砂均为分析纯，水为重蒸馏水。

1.2样品及缓冲溶液的配置
样品溶液的配制：分别称取PRO、RIT、AML用水配成0.5 mg.L-1的储备液。

运行缓冲溶液的配置：称取适量硼砂，以50%甲醇溶解，配置成25 mmol.L-1的硼砂缓冲溶液。

称取适量手性选择剂，以缓冲溶液溶解，在用0.1 mol.L-1的盐酸或0.1 mol.L-1的氢氧化钠调节所需pH。

所有溶液经0.45 um微孔滤膜过滤后使用。

1.3 电泳条件
石英毛细管（未涂层，内径50 um，总长33 cm，有效长度24.5 cm，河北永
年光学纤维厂）。

进样条件：压力进样，50 mbar×4 s，毛细管温度为25℃，运行
电压20 kv。

新的毛细管在使用之前分别用1 mol.L-1 HCI，1 mol.L-1 NaOH，水依
次冲洗10 min。

每天开始工作前用0.2 mol.L-1 HCI，水分别冲洗20 min。

两次电
泳之间的冲洗条件：0.2 mol.L-1 HCI，水，运行缓冲溶液各冲洗3 min，正向电泳。

检测波长：289 nm（PRO）,214 nm（RIT），237 nm（AML）。

2 结果与讨论
2.1两种手型选择剂浓度变化对分离结果的影响
具体结果见表1。

表1 EL/HE-β-CD系统中手性选择剂浓度对分离结果的影响
Analyte HE-β-CD (mM)+ 50 mM EL EL(mM)+ 15 mM HE-β-CD
0 10 15 20 0(Rs/α)40(Rs/α)50(Rs/α)60(Rs/α)
PRO 1.01/1.04 1.28/1.04 1.38/1.04 1.49/1.04 -- 0.73/1.03 1.38/1.04 2.06/1.06
RIT 1.12/1.02 1.43/1.02 1.58/1.03 1.71/1.03 -- 1.00/1.01 1.58/1.03 2.66/1.09
AML 0.64/1.01 0.74/1.01 0.85/1.01 -- -- 0.61/1.01 0.85/1.01 1.32/1.02
如表显示随着两种手型选择剂的浓度增加，被测样品的分离度都有相应的增大，正协同作用增加；但是过高的手型选择剂的浓度会引起基线噪音的增加、分
离时间的延长，峰形变差，峰展宽，甚至手型选择性消失，因此应将EL和HE-β-CD的最佳浓度分别设定为15 mmol.L-1和50 mmol.L-1。

2.2 pH对分离结果的影响
本实验在EL的浓度为50 mmol.L-1，HE-β-CD的浓度为15 mmol.L-1，运行电
压为20 kv时考察混合体系的pH变化对分离结果的影响。

结果见表2。

表2 混合体系中缓冲溶液pH值对分离结果的影响
Analyte Rs/α
pH 7.5 pH 7.5 pH 7.8 pH 8.0
PRO 0.48/1.02 1.02/1.03 1.38/1.04 1.60/1.05
RIT -- 1.24/1.02 1.58/1.03 1.68/1.04
AML -- -- 0.85/1.01 1.11/1.01
当背景溶液的pH在7.2到7.8时所测样品的分离度和分离因子都在增大，当PH大于8时，基线噪音很大，变得很不稳定,迁移时间延长非常明显。

所以混合
体系最佳pH应该在7.8。

3 分离机理探讨
EL具有14元环的空腔结构，并有多个手性中心及多个化学功能基团，使得
其与对映体分子之间有多重相互作用，从而使许多手性化合物有更大的选择性，
得到更好的拆分效果。

另外EL拥有的疏水的袋状结构和悬垂的极性臂，在分离过程中，分析物的疏水部分可以被包进抗生素的疏水袋状结构中，它的极性臂可以
与分析物形成氢键。

CDs是由6、7或8个D-葡萄糖单元以α-(1→4)糖苷键首尾相
连形成的环状低聚糖。

形成包合配合物是环糊精手性拆分的主要驱动力。

对映体
分子的疏水部分包合在环糊精的空腔中，而极性亲水部分与空腔外缘的羟基相互
作用。

包合物的稳定性主要决定于对映体分子的大小、极性与环糊精疏水空腔的
匹配程度以及环糊精外缘的羟基与手性分子形成氢键的作用力的大小。

本实验选用的EL与HE-β-CD的手性识别能力都与它们的环状结构有关，因此
在手型识别能力上可能具有相互补充作用，呈现正协同作用。

此外HE-β-CD的加入可能抑制了EL在毛细管内壁吸附的同时某种程度上抑制了EL的降解,增加红霉素在毛细管中的有效浓度，故混合后手性识别能力增加，分离度增大。

所以对EL 和Me-β-CD，对方的加入都导致正协同效应。

参考文献
[1] Kuhn R, Hoffstetter-Kuhn S. Chromatographia,1992,34(9/10):505-512
[2] Lurie L S,Klein R F X, Cason T A,Lebelle M L, Brenneisen R,Weinberger R E. Anal.chem,1994,66:4019-4026
[3] Marie Lorin , Rapha¨el Del′ep′ee , Philippe Morin, Jean-Paul Ribet, Analytica Chimica Acta 592 (2007) 139–145
[4] Bao-Lin Chu, Baoyuan Guob, Hongjian Zuo,Zhihua Wang , Jin-Ming Lin.J. Pharm. Biomed. Anal. 2008,46 : 854–859
[5] Guangfu Xu, Yingxiang Du, Bin Chen, Jiaquan Chen, Investigation of the Enantioseparation of Basic Drugs with Erythromycin Lactobionate as a Chiral Select- or in CE, Chromatographia, 72 (2010) 289-295.。