手性选择剂及其在手性药物分离分析中的应用进展
手性药物分析方法研究进展
手性药物分析方法研究进展摘要:近年来,手性药物的分析已成为药学界的一个重要研究课题,并且不断出现新的检测技术,以满足日益增长的需求。
本文将深入探讨近十年来手性药物的检测技术,以期为临床提供更有效的诊断依据。
对比了目前现有的手性药物检测技术的优点和缺点,并对手性药物分析方法的发展做出了展望。
关键词:手性药物;分析方法;研究进展;引言:现今,超过半数的药物均具有手性结构,而这些手性药物中两种不同的对映体之间的生物活性差异十分明显:一种可以产生高效的结果,而另一种则可能产生低效或者有害的结果。
进入人体后两种对映体还可能相互转换,从而使得许多药物服用后会产生副作用。
随着科学技术的不断发展,手性药物的分离技术已经成为一种必不可少的工具,它可以有效地检测和分析药物的理化性质。
本文将深入探讨几种手性药物的分析技术,并结合相关的研究成果,为读者提供有效的参考和借鉴。
一、手性药物概述随着技术的进步,手性药物已经成为一种新型的药物,它们通过将手性中心引入其分子结构,形成一对相对的对映异构体,这种新型的药物已经被广泛应用于临床,占比高达40%~50%。
手性药物的药理作用可能出现(1)一种特定的对映体具有显著的药理效果,而另一种则没有;(2)两种对映体的药理效果相似,但其作用强度不尽相同;(3)两种对映体的药理效果相似,但其作用强度不尽相同。
手性药物的药代动力学特征表明,它们在人体内都具有显著的立体选择性。
因此,对于这类药物的分离、质量控制和疗效评估,都具有极其重要的意义。
二、手性药物分析技术(一)高效液相色谱法(HPLC)20世纪70年代以来,HPLC法已经成为药物分析领域最受欢迎的技术之一,它能够将不对称中心引入分子间,从而实现拆分手性药物对映体的目的。
其中,直接法也被称为手性固定相法,它是将不对称中心引入分子间,而间接法则是将不对称中心引入分子内部,通过分子间的相互作用,实现药物的有效分析,从而更好地揭示药物的结构和功能。
手性分离方法及其在制药业中的应用
手性分离方法及其在制药业中的应用手性分离是指将一个化合物中的手性异构体分离开的过程。
手性异构体是指分子的空间构型不同,但与化学性质相同的物质。
它们常常在药物合成、生物活性和代谢等方面表现出截然不同的性质。
因此,在制药业中,对手性异构体进行分离和纯化对于提高药物的效力和降低副作用具有重要的意义。
本文将介绍手性分离方法及其在制药业中的应用。
手性分离的方法手性分离的方法包括物理分离法和化学分离法两种。
物理分离法主要有晶体分离法、手性柱层析法、手性薄层层析法、手性毛细管电泳法等。
化学分离法主要有手性试剂法、拆分法和酶法等。
晶体分离法是指利用晶体的对映异构体间形成的晶体格构成分离,这种方法只适用于具有成分相对简单、结构相对规则、易于结晶的化合物。
手性柱层析法是指利用手性相对异构化合物与手性固定相之间的相互作用分离手性异构体。
手性薄层层析法是指将手性固定相包覆于薄层层析板上进行手性分离。
手性毛细管电泳法是一种基于手性分子在毛细管中运动速度的不同进行分离的方法。
手性试剂法是指使用手性试剂合成手性化合物。
拆分法是指利用天然物质中富集的手性化合物进行分离。
酶法是指利用手性酶对手性化合物进行分离。
这些手性分离方法各有优劣,不同的化合物和需要不同的效果时需要选择不同的方法进行分离。
手性分离在制药业中的应用手性异构体在制药业中有着重要的应用价值。
由于手性异构体的生物活性和代谢性质存在巨大差异,对其进行手性分离可以提高药物效力,降低毒副作用。
因此,手性分离技术得到了广泛应用。
手性分离技术在制药业中主要应用于以下方面:1、对于已经发现的手性药物,需要进行其手性异构体的分离和纯化,以提高药物的效力和降低副作用。
2、对于尚未发现的手性药物,在药物的设计和合成过程中,应该保持手性信息的完整性,并进行手性维度上的控制,以使药物具有更好的效果。
3、手性分离技术可以用于鉴别药品的真伪和质量。
在中国,由于其传统文化中强调的“天人合一”等理念,有许多假药威胁到民众健康。
卡那霉素作为手性选择剂的毛细管电泳手性药物分离研究
第8 第 1 卷 期
2O 年 3月 02
分析测试技术与仪器
AN L S S AN T S I B HN 0 D ' ME' S A Y I D E T NG 1 C 0L CY AN I I NS  ̄U II  ̄
V lme8N mb r1 ou u e
* 西北 师范大学科技创新( IX 1及 中科院“ KC -) 百人计划”资助项 目.
作者简介 : 侯经 国,男 ,16 一 教授 ,19 年于中科院兰州化学物理研究所获理学博士学位 92 , 97 ** 通讯联系人 . 收稿 日期 : 20 -1 8 收到修改稿 日期 : 20 -3 1 (2 - ; ] 02 020 - 0
摘 要: 建立 了一种 双天然易得 的卡那霉素为手性添加 剂 , 用毛细 管区带 电泳法快速分 离市售对 乙肝有 良好 治疗效
果的药物联苯双脂衍生物的方法, 拓宽 了毛细管电泳 中手 性选择 刑的 范围.通过 实验研 究 了卡 那霉素 、 甲醇含量 、
p H值 、 磷酸盐缓冲体 系和硼砂 缓冲体 系对手性分 离的影响 , 12种有机 溶荆 ( v _- X9 - 甲醇、 乙睛、 丙醇) 加 荆对手 性 异 恭 l 分离的影响 .结果表 明 : 含有 3%卡那霉素、0m lL硼砂缓 冲体 系( n=8 0 添加 3 在 3 o / p ) 0%异丙醇是最 佳的分 离条
0B f眦
6 . c,
图3 B 眦 的结构式
啦 . T esw № 3 h h
的体系最佳 , 同时 B M 2 P E 也达到最佳的分离 . 以卡 那霉素作为手性选择剂研究了磷酸盐浓度和四硼酸
钠 浓度 变 化 对 B M 1和 B ME PE P 2分 离 度 的影 响 , 结
手性药物拆分技术的研究进展
手性药物拆分技术的研究进展摘要:简要阐述了手性药物的世界销售市场。
综述了目前实验室和工业生产领域手性药物的拆分方法,包括:结晶拆分法,化学拆分法,动力学拆分法,生物拆分法,色谱拆分法,手性萃取拆分法和膜拆分法等,并简要介绍了每种方法的应用情况及优缺点。
关键词:手性药物; 外消旋体; 手性拆分自然界存在各种各样的手性现象,比如蛋白质、氨基酸、多糖、核酸、酶等生命活动重要基础物质,都是手性的。
据统计,在研发的1200种新药中,有820种是手性的,占世界新药开发的68%以上[ 1 ]。
美国FDA在1992年发布了手性药物指导原则,该原则要求各医药企业今后在新药研发上,必须明确量化每一对映异构体的药效作用和毒理作用,并且当两种异构体有明显不同作用时,必须以光学纯的药品形式上市。
随后欧共体和日本也采取了相应的措施。
此项措施大大促进了手性药物拆分技术的发展,手性药物的研究与开发,已经成为当今世界新药发展的重要方向和热点领域[ 2 ]。
当前大多数药物是以外消旋体的形式出现,即药物里含有等量的左右两种对映体。
但是近年来单一对映体药物市场每年以20%以上的速度增长。
1993年全球100个热销药中,光学纯的药物仅仅占20%;然而到了1997年, 100个中就有50个是以单一对映体形式存在,手性药物已占到世界医药市场的半壁江山。
在1993年,手性药物的全球销售额只有330亿美元;到了1996年,手性药物世界市场已增长到730亿美元; 2002年总销售额更是达到1720亿美元, 2010年可望超过2500亿美元[ 3~5 ]。
广阔的应用前景和巨大的市场需求触发了更多的医药企业和学者探索更新更高效地获得单一手性化合物的方法。
不同的立体异构体在体内的药效学、药代动力学和毒理学性质不同,并表现出不同的治疗作用与不良反应,研究与开发手性药物是当今药物化学的发展趋势。
随着合理药物设计思想的日益深入,化合物结构趋于复杂,手性药物出现的可能性越来越大;另一方面,用单一异构体代替临床应用的混旋体药物,实现手性转换,也是开发新药的途径之一[ 1 - 3 ]。
手性分离技术在制药领域中的应用研究
手性分离技术在制药领域中的应用研究手性分离是指将手性混合物中的左右手异构体分离出来的过程,它在很多领域中都有应用,尤其是在制药领域。
因为许多药物分子都是手性分子,所以如何快速有效地分离药物的左右手异构体,成为了制药工业中的一个重要研究方向。
本文将介绍手性分离技术在制药领域中的应用研究。
一、手性分离技术的原理手性分离技术的原理基于手性分子的左右手异构体之间的差异性。
因为左右手异构体的物理、化学性质不同,分子结构也不同,所以可以通过化学、物理方法来分离它们。
化学方法包括:结构化学异构体分离、光谱法分离、化合物对手性配体分离等。
物理方法包括:手性色谱法分离、手性晶体分离、手性溶液分离、手性分子筛法分离等。
这些方法各有优缺点,选择合适的分离方法需要根据具体情况进行分析。
二、手性分离技术在制药领域中的应用1、左右手异构体对药效的影响手性分子的左右手异构体的物理、化学性质不同,因此在生物体内的性能表现也会不同。
例如,庆大霉素的左右手异构体,左旋庆大霉素具有较强的毒性,而右旋庆大霉素则具有治疗效果。
另外,对于大多数药物而言,右旋体和左旋体显然含量不同,肯定对体内生物代谢产生影响,所以必须分离得到想要的纯度来保证药效。
2、手性分离技术在制药领域中主要应用手性分离技术在制药领域的应用主要涉及以下几个方面:①药品纯度提高:手性分离技术可以将药物的左右手异构体进行分离,从而提高药品的纯度,保证药效。
②新型药物研发:手性药物研发需要手性化学合成和分离技术的共同支持。
手性化学合成为制备药物提供了一种新的途径,但大量的手性化合物需要分离纯化,来制备具有药效的单一手性体,尤其是新型药物的研发。
手性分离技术可以快速地分离手性异构体,提高研发效率。
③生产成本降低:药品的制造成本会随着药品性质的复杂而增加,纯化欠佳的药品往往会导致不必要的废物和损失。
手性分离技术能够有效去除废物毒性成分,提高药品成本与收益比。
三、手性分离技术在制药领域中的发展趋势随着制药产业的快速发展,手性分离技术在该领域中的应用也不断加深。
手性药物和手性分离技术在药物研发中的应用
手性药物和手性分离技术在药物研发中的应用在药物研发领域中,手性药物和手性分离技术是两个十分重要的概念。
手性指的是分子具有的立体异构体,即左旋和右旋两种形式。
这种分子异构体的存在对药物的治疗作用和毒副作用有着重要的影响。
因此,对手性药物的研究和合成方法的选择都要考虑这个问题。
手性药物的研究和合成方法在药物研发过程中,科学家们研究的不仅仅是分子本身,还包括分子的立体异构体。
药物分子的立体异构体在体内的代谢、吸收和作用机制等方面均有影响。
例如,地匹哌酮是一种旋光性药物,其中左旋异构体有镇痛作用,右旋异构体则具有镇静和肌肉松弛的作用。
又如西布曲明,虽然是一种非手性药物,但是它本身可以代谢成具有不同药理作用的母化合物。
相对于非手性药物,手性药物的研究和开发则更具有挑战性。
因为手性药物的立体异构体在生物体内会产生不同的作用,所以只有研究出合适的合成方法才能使得手性药物的合成更加有效。
例如利多卡因和布比卡因,都是一种局部麻醉剂,但是分别包含左旋和右旋异构体。
如果选用不当的合成方法,则可能导致对药物活性产生负面的影响。
手性药物研发的过程中,科学家们还需要了解药物的作用机理,因为立体异构体可能会影响药物的作用方式。
在很多情况下,开发出合适的手性药物需要经过试错,这也是制约手性药物研发的一个难题。
不过,随着科技的发展,研究人员也在不断努力尝试开发新的方法,以提高手性药物合成的效率和质量。
手性分离技术手性分离技术是一种将药物分子的立体异构体分离开来的方法。
手性分离技术通常包括晶体分离、手性色谱和毒用抗体等方法。
晶体分离法:利用晶体的尺寸限制,选择适当的晶体使其中只能产生一种立体异构体的晶体被保留下来,而另一种立体异构体因无法晶化而被分离出来。
这种方法是一种比较简单有效的手性分离方法,但是由于该方法对晶体的选择和合成条件有较高的要求,所以选用晶体分离法时需要较为谨慎。
手性色谱法:利用液相色谱或气相色谱系统进行手性分离。
药物分离工程之手性分离
药物分离工程之手性分离技术对映体的分离、分析在现代药物化学、生物化学、合成化学、农业化学等领域的研究中具有非常重要的意义。
在天然产物分离中的分离难度在于对映体的物理性质, 化学性质, 热力学性质极为相似, 除非在手性环境(如手性试剂, 手性溶剂)中才表现出差异。
对外消旋体拆分就以此为依据。
手性药物是指药物的分子结构中存在手性因素,而且由具有药理活性的手性化合物组成的药物,其中只含有效对映体或者以有效对映体为主。
这些对映异构体的理化性质基本相似,仅仅是旋光性有所差别,但手性药物的对映体进入手性环境,将作为不同的分子加以识别和匹配,在药效学、药物动力学和毒理学方面均存在对映体的选择性作用。
进行手性研究,仅仅分析测定对映体的总浓度,不能反映两者的差异,因此须采用能同时分析测定手性药物各种对映体的色谱方法,以保证实验结果的可靠性。
一、色譜手性分离模式(一)薄层色谱手性拆分法分为TLC手性固定相拆分法和TLC手性流动相拆分法。
主要用于定性分析。
(二)气相色谱手性拆分法适用于分离一些易挥发和稳定性好的手性化合物如字敏等采用环肽(缘氨霉素)作为气相色谱手性固定相, 对几种手性化合物进行手性拆分, 建立了用环肤作毛细管固定相对手性化合物拆分的分离方法。
(三)高效液相色谱HPI。
C:此法是药物分析的重要方法之一,其应用远较GC广泛。
目前常用的方法有手性衍生化试剂法、手性流动相添加剂法及手性同定相法。
3.1.1手性衍生化试剂法:一些手性化合物对映体的化学结构中具有易衍生化的基团,如氨基、羧基、羟基或巯基等,用手性试剂与其衍生化生成非对映异构体,利非对映体在色谱系统中的羞速迁移使其得到分离,反应产物的构型蔗异越大,分离越容易。
该法的优点是衍生化后可用通用的非手性柱分离,而且可选择衍生化试剂引入发色团提高榆测灵敏度。
缺点是操作复杂、易消旋化;对衍生化试剂要求高;要求对映体的衍生化反应迅速H反应速率一致。
如张春燕等№3采用2,3,4,6一乙酰基一B—I)-g比喃葡萄糖基异硫氰酸酯为柱前手性衍生化试剂反相高效液相色谱法拆分了巴氯芬对映体。
手性药物拆分技术的研究进展
手性药物拆分技术的研究进展一、本文概述手性药物,即具有手性中心的药物分子,其立体构型的不同可能导致药物在生物体内的活性、药代动力学和毒性等方面产生显著的差异。
因此,手性药物的拆分技术在药物研发和生产过程中具有至关重要的地位。
随着科学技术的发展,手性药物拆分技术也在不断进步,以适应日益增长的手性药物需求。
本文旨在综述手性药物拆分技术的研究进展,包括但不限于拆分方法、拆分效率、拆分机理以及在实际药物研发中的应用案例。
我们将从传统的拆分方法,如结晶法、色谱法,到现代的拆分技术,如膜分离、酶法等,进行全面的梳理和评价。
我们也将探讨手性药物拆分技术的发展趋势和面临的挑战,以期为手性药物研发和生产提供有益的参考和指导。
通过本文的阐述,我们希望能够使读者全面了解手性药物拆分技术的研究现状和发展动态,为手性药物的研发和生产提供理论支持和实践指导,推动手性药物拆分技术的不断发展和完善。
二、手性药物拆分技术的分类手性药物拆分技术主要可以分为物理拆分法和化学拆分法两大类。
物理拆分法主要包括结晶法、色谱法、膜分离法等,这些方法主要基于手性药物分子间物理性质的差异进行拆分。
化学拆分法则包括不对称合成、手性衍生化试剂法等,这些方法则通过化学反应引入手性中心或者改变手性药物的物理性质,从而实现对目标手性药物的拆分。
(1)结晶法:通过调整溶液条件,如温度、pH值、溶剂种类等,使手性药物分子在结晶过程中形成不同的晶体形态,从而实现拆分。
该方法操作简单,成本低,但拆分效果往往受到药物分子间相互作用和结晶条件的影响。
(2)色谱法:包括液相色谱、气相色谱、毛细管电泳色谱等。
这些方法通过选择适当的手性固定相或手性流动相,利用手性药物分子在固定相和流动相之间的相互作用差异,实现对手性药物的拆分。
色谱法拆分效果好,但设备成本较高,操作复杂。
(3)膜分离法:利用手性药物分子在膜上的传质速率差异,通过选择适当的膜材料和操作条件,实现对手性药物的拆分。
手性药物的合成与拆分的研究进展
手性药物的合成与拆分的研究进展手性是自然界的一种普遍现象,构成生物体的基本物质如氨基酸、糖类等都是手性分子。
手性化合物具有两个异构体,它们如同实物和镜像的关系,通常叫做对映异构体。
对映异构体很像人的左右手,它们看起来非常相似,但是不完全相同。
目前市场上销售的化学药物中,具有光学活性的手性药物约占全部化学药40% } 50%,药物的手性不同会表现出截然不同的生物、药理、毒理作用,服用对映体纯的手性药物不仅可以排除由于无效(不良)对映体所引起的毒副作用,还能减少药剂量和人体对无效对映体的代谢负担,对药物动力学及剂量有更好的控制,提高药物的专一性,因而具有十分广阔的市场前景和巨大的经济价值[Dl1由天然产物中提取天然产物的提取及半合成就是从天然存在的光活性化合物中获得,或以价廉易得的天然手性化合物氨基酸、菇烯、糖类、生物碱等为原料,经构型保留、构型转化或手性转换等反应,方便地合成新的手性化合物。
如用乳酸可合成(R)一苯氧基丙酸类除草剂[}z}。
天然存在的手性化合物通常只含一种对映体用它们作起始原料,经化学改造制备其它手性化合物,无需经过繁复的对映体拆分,利用其原有的手性中心,在分子的适当部位引进新的活性功能团,可以制成许多有用的手性化合物。
2手性合成手性合成也叫不对称合成。
一般是指在反应中生成的对映体或非对映体的量是不相等的。
手J险合成是在催化剂和酶的作用下合成得到过量的单一对映体的方法。
如利用氧化还原酶、合成酶、裂解酶等直接从前体化合物不对称合成各种结构复杂的手性醇、酮、醛、胺、酸、酉旨、酞胺等衍生物,以及各种含硫、磷、氮及金属的手性化合物和药物,其优点在于反应条件温和、选择性强、不良反应少、产率高、产品光学纯度高、无污染。
手性合成是获得手性药物最直接的方法。
手J险合成包括从手性分子出发来合成目标手性产物或在手性底物的作用下将潜在手性化合物转变为含一个或多个手性中心的化合物,手性底物可以作为试剂、催化剂及助剂在不对称合成中使用。
手性药物的制备与分离技术研究
手性药物的制备与分离技术研究手性药物是一种药物分子中存在对映异构体的分子结构,在它们的制备和分离上,存在独特的技术难点和挑战。
手性药物不同对映异构体的药效和细胞毒性差异较大,因此在临床上应用时要对不同的对映体进行鉴定和纯化。
手性分离技术的发展至关重要,涉及着从药物开发到化学制品生产的广范围应用。
本文将主要讨论手性药物的制备和分离技术的研究进展,以期能够更好地掌握这些技术的基本原理和实际应用。
一、手性药物制备技术手性药物的制备技术主要有基于对映体分离的方法和对映体识别反应的方法两种。
其中基于对映体分离的方法包括手性合成和分子印迹技术。
手性合成是一种基于已知对映体的建模和合成目标对映体的化学合成方法,对映体分离的难点在于具有相同分子式、相同化学性质,但分子结构不同的对映异构体间的分离。
而手性合成则是根据对映异构体的物理和化学性质的差异性来进行不同对映异构体的合成,从而达到对不同对映异构体分离纯化的目的。
这种方法的优点在于可以实现对目标对映体的纯度和产量高,同时也可以通过不同反应路径来优化药效和安全性。
分子印迹技术是一种根据药物分子和其靶标分子间的亲和性来获取目标对映体的方法。
它通过合成分子印迹聚合物来选择性绑定目标对映体,并在循环流动的系统中帮助对缺失对映体进行识别和追踪。
但是,这种方法使用场景相对较少,需要进行很多前期实验和参数的调整,其精确度和分离效率仍有待提高。
二、手性药物分离技术手性药物的分离技术是一种基于物理性质的分离方法。
其中最常用的是液相色谱法和毛细管电泳法。
液相色谱法是一种基于物质在不同的化学性质下通过不同吸附剂和固定相间的分离方法,可以对手性药物进行不同程度的分离,可以获得较高纯度的对映异构体。
毛细管电泳法是一种利用毛细管对带电药物分子的分离和聚积,也可以用于对手性药物进分离。
这种方法的优点在于对样品的耗费和多种离子传输的选择性,同时又具有扩展性和优化性。
但毛细管电泳法需要一些特别的样品制备和流量控制技术来获得最好的结果,并且也不适用于大规模药物生产的情况下。
手性药物拆分技术研究进展—
药物分析实验论文手性药物拆分技术研究进展专业制药工程班级制药工程101班姓名苏阳学号 3100822018二零一三年七月目录手性药物拆分技术研究进展 (1)摘要 (1)1. 结晶法 (2)2. 组合拆分 (5)3. 复合拆分技术 (5)4. 色谱拆分技术 (6)5. 手性液-液萃取拆分法 (9)6. 膜分离法 (9)7. 酶法拆分技术 (10)8. 总结与期望 (10)手性药物拆分技术研究进展苏阳(西安理工大学应用化学系,西安 710048)【摘要】手性药物在当今世界的药物市场上发展十分迅猛,其根本原因即为当下很多手性药物都具有非常高的药理活性,在对抗一些恶性疾病上发挥着重要的作用。
而由于手性物质的不同对映体对生物体的生理活性有差异,这种差异不但遏制了手性药物的发展,更让人们付出了极大的代价。
基于此,手性药物的合成、分离又变得火热起来。
本文目的即在于综述前人对手性药物的分离方法,如色谱法、结晶法等,总结各种方法的优缺点,并关注当今世界前沿的拆分新技术,以求让手性药物能更好地为人类服务。
关键词:手性药物;拆分分离;外消旋体;Advances in the chiral drug resolutionsSU Yang(Faculty of Applied Chemistry, Xi’an University of Technology, Xi’an 710048China)Abstract There is a fast development of chiral drugs in the modern medicine market throughout the world, for the essencial reason that so many chiral drugs have a high performance in treating diseases, which other ingredients can’t replace. Whereas the chiral substances, which is called raceme, contain two different enantiomorphs that have distinctive effect on our body. Based on the condition, the essay is to trace the approaches that have discovered for separation as well as the lastest technology of chiral drugs’split. All in all, my aim is to make a clear summary of every way for its disadvantages or drawback and make the full use of the chiral medicine.Key Words: chiral drug; separation ; raceme;所谓手性,是指其分子的立体结构与它的镜像彼此不能互相重合的性质;而对映体则是指互为镜像关系且不能重合的一对分子。
手性药物拆分方法的研究进展综述
四川理工学院文献综述手性药物拆分方法的研究进展综述姓名:学号:专业:班级:指导教师:四川理工学院化学与制药工程学院2012 年11月手性药物拆分方法的研究进展综述摘要:手性药物(chiral drug),是指药物分子结构中引入手性中心后,得到的一对互为实物与镜像的对映异构体。
这些对映异构体的理化性质基本相似,仅仅是旋光性有所差别,分别被命名为R-型(右旋)或S-型(左旋)[1]。
往往两种异构体中仅有一种是有效的,另一种无效甚至有害。
因此,手性拆分已成为药理学研究和制药工业迫切需要解决的问题。
目前利用酶法、超临界流体色谱(SFC)法、化学法、高效液相色谱(HPLC)法、气相色谱(GC)法、毛细管电泳(capillary electrophoreisis,CE)法和分子烙印法等方法拆分手性药物,已成为新药研究和分析化学领域的重要课题[1]。
本文综述了近年来利用这些方法拆分手性药物的研究进展。
关键词: 旋光性、手性药物、手性拆分、研究进展1.前言手性(Chirality)是自然界的本质属性之一。
作为生命活动重要基础的生物大分子,如蛋白质、多糖、核酸和酶等,几乎全是手性的,这些小分子在体内往往具有重要生理功能。
目前所用的药物多为低于50个原子组成的有机小分子,很大一部分也具有手性,他们的药理作用是通过与体内大分子之间严格手性匹配与分子识别实现的。
含手性因素的的化学药物的对映体在人体内的药理活性、代谢过程及毒性存在显著的差异。
当前手性药物的研究已成为国际新药研究的主要方向之一。
手性药物(chiral drug),是指药物分子结构中引入手性中心后,得到的一对互为实物与镜像的对映异构体。
这些对映异构体的理化性质基本相似,仅仅是旋光性有所差别,分别被命名为R-型(右旋)或S-型(左旋)、外消旋[2]。
绝大多数的药物由手性分子构成,两种手性分子可能具有明显不同的生物活性。
药物分子必须与受体(起反应的物质)分子几何结构匹配,才能起到应有的药效,就如右手只能带右手套一样。
手性拆分剂及其手性药物色谱拆分技术的应用进展_梁娴
手性拆分剂及其手性药物色谱拆分技术的应用进展梁娴,王慧文(安徽省蚌埠市食品药品检验所,安徽蚌埠233000)关键词:手性拆分;手性拆分剂;色谱拆分法近三十年上市的新药中,手性药物占有很大比例,手性药物拆分技术应用广泛,发展也日趋完善。
手性拆分(Chiral Resolution)也称作光学拆分(Optical Resolution),亦或称作外消旋体拆分,为立体化学上,用以分离外消旋化合物成为两个不同的镜像异构物的方法[1]。
例如反应停事件中:药物沙利度胺(反应停)是以对映体的混合物用作缓解妊娠反应药物,造成许多服用过此药的孕妇产下畸婴,经研究发现(R)-沙利度胺具有镇静和缓解妊娠反应作用,而(S)-沙利度胺可酶促水解成邻苯二甲酰谷氨酸并渗透到胎盘,干扰叶酸的合成,产生强致畸作用。
如果能在药物沙利度胺投放市场前就发现R、S构型手性异构体的性质差别并经分离提纯后用药,就可以避免这样的事故。
对手性化合物的识别、拆分或合成。
需要有能够对被研究的手性化合物(客体分子)进行选择性识别或结合的手性化合物(主体分子),这样的主体分子被称为手性选择剂(手性拆分剂),手性拆分剂是具有多重识别位点的手性化合物。
1手性拆分剂(手性选择剂)根据化学结构不同可以分为:天然多糖及其衍生物(包括环糊精、纤维素、淀粉等多糖衍生物制备的手性固定相)、大环抗生素(主要有利福霉素B、利托菌素A、万古霉素及其衍生物和氨基糖苷类等等)、人工合成的手性大环配体(以N、P、S、Se等杂原子作为给电子原子的聚醚类冠状大环化合物、含氮的大环多胺)、配体交换复合物、手性表面活性剂(包括天然的和合成的两类。
天然的包括胆酸盐、毛地黄皂苷、皂角苷等;人工合成的包括十二烷酰氨基酸钠等)、亲和手性选择剂(包括多肽、蛋白质、糖蛋白和相应的生物聚合物)等[2]。
如黄碧云等[3]以羟乙基-β-环糊精为手性选择剂,确立了苯磺酸氨氯地平对映体的手性拆分方法。
马桂娟等[4]以L-异亮氨酸聚合物手性配体交换固定相对DL-氨基酸进行了有效拆分。
手性药物拆分技术及分析
医学ppt
1
手性药物拆分及分析的重要性
药物体内对酶的抑制作用、膜转移及与 受体的结合均与药物的立体化学有关 ;
外消旋体药物对映体仅只有一个异构体 具有治疗活性,或者根本就没有治疗作 用,甚至还有毒性;
差异不仅表现在药效学而且还影响到药 动学模式 。
医学ppt
2
常用手性色谱学的三类方法
医学ppt
11
手性流动相添加法 (CMPA)
包含色谱:环糊精具有立体选择性的环 形结构,是环状低聚体由d-α-葡萄糖单 位通过1,4位连接而成,其内腔是硫水 性的,各类水溶性和水不溶性药物均能 与之形成非对映体包含物。常用的是α、 β、γ三种类型及其衍生物。
医学ppt
12
手性固定相法(CSP)
共价型分子印记:模板分子和单体通过可 逆的共价作用形成复合物。分子和单体间 的作用力较强,形成的复合物很稳定,但 过程复杂,模板分子需要被单体衍生化, 而且模板分子的抽提也较困难。
非共价型分子印记:非共价型分子印记方
法中,聚合通过弱分子问作用力完成,如
氢键、偶极、离子、金属螯合、电荷转移、
疏水、范德华力。此法目前应用较广泛。
医学ppt
9
手性流动相添加法 (CMPA)
配合交换:这是分离手性氨基酸、类似 氨基酸药物的优良方法,但只有能与过 渡金属形成相应配合的的药物才能被分 离,常用的金属离于是Cu2+、Zn2+、Ni2+ 等,配合剂有L-脯氨酸、L-苯丙氨酸等 氨基酸。
医学ppt
10
手性流动相添加法 (CMPA)
离子对色谱:这是一类用于带电荷对映 体分离的LC。当药物和反离子具有光学 活性时,即可形成光学异构体离子对, 根据离子对的溶解性和键合力不同而将 它们分离。
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。
手性化学及其在医药中的应用
手性化学及其在医药中的应用手性化学是一种研究物质分子手性的学科,它研究的是一种物质分子的两种镜像异构体,即左右手向两侧旋转的分子,它们的结构完全相同,但是具有不同的对映体。
通俗地讲,就是左右手的对称性。
在自然界中,手性化学有广泛的应用。
其中最为典型的就是生命体系的手性化学。
例如,天然界中的葡萄糖,它的两种对映体既可作为食品添加剂又可作为治疗糖尿病的药物成分,但是它们具有不同的药理活性和毒性,故而必须分别制备,纯化和使用。
医药领域是手性化学的一个重要应用领域。
手性化学在医药中的应用受到了广泛关注,因为大多数药物都是手性分子。
药物的药效和毒性往往由分子的手性决定。
药物分子对映体催化或者禁止分子与组分发生反应,分子的药效和毒性往往表现在活性和非活性对映体之间的差异。
通过对分子结构的手性化学研究,可以制备出具有特定药理活性的单一手性类型的药物,同时有效地避免对环境的恶劣影响。
手性化学在制药过程中的应用主要包括制备,纯化和筛选三个方面。
目前,在药物研发与生产中,手性化学是不可缺少的一环,具有越来越广泛的应用。
一、制备手性化学的制备技术是手性药物研究中最为关键的环节之一。
该技术是将普通分子通过化学反应进行改变,实现想要手性分子制备的基本手段。
其中最为常见的手性制备方法是不对称合成法和劣异性结晶法。
不对称合成法是通过给予反应条件和反应物分子选择性的使用不同方法,从而生成单一手性的分子。
例如,将可用于合成药物的普通分子通过还原或氧化等不对称促进方法,使其转换为单一或部分单一手性的物质。
这种方法普遍应用于药品研发中。
劣异性结晶法是将普通分子在特定溶剂的环境下,通过结晶过程中使其单一手性化。
在原料开发阶段,制药厂可以在不同液相晶化体系中进行筛选,并选择合适的反应温度和温度梯度,最终获取单一手性化合物。
二、纯化药物中的手性分子之间,往往有相同或相似的物理化学性质,因此需要针对手性混合物进行分离。
在制药过程中,利用手性分子的物化性质差异,可以使用手性选择性的方法进行纯化工作。
手性药物高效液相色谱拆分方法研究进展
摘要】自然界很多药物是手性药物,手性药物的开发已成为制药领域的必然趋势,其分析测定方法也得到快速发展。高效液相色谱法作为经典实用的分析测定方法,得到了广泛的运用。本文综合国内外文献,综述了手性药物高效液相色谱拆分方法研究进展,为手性药物的含量测定和生物分析提供思路。【关键词】手性药物高效液相色谱法拆分手性是自然界的本质属性之一,作为生命活动重要基础的生物大分子和许多作用于受体的活性物质均具有手性特征。对手性药物而言,两个对映体并非具有相同的药效。HPLC分离药物对映体可分为间接法和直接法,前者又称为手性试剂衍生化(CDR)法,后者可分为手性流动相添加剂(CMPA子内,而CMPA法和CSP法则是将不对称中心引入分子间。1 CDR法CDR法是将药物对映体先与高光学纯度衍生化试剂(CDR)反应形成非对映异构体,再进行色谱分离测定,适用于不宜直接拆分的样品。该法的优点是衍生化后可用通用的非手性柱分离,无需使用价格昂贵的手性柱,而且可选择衍生化试剂引入发色团提高检测灵敏度。金银秀等[1]采用手性衍生化试剂GITC对美西律进行柱前手性衍生化,建立了美西律对映体在人血清白蛋白中的测定方法。2 CMPA法CMPA法是将手性选择剂添加到流动相中,利用手性选择剂与药物消旋体中各对映体结合的稳定常数不同,以及药物与结合物在固定相上分配的差异,实现对映体的分离。此法的优点在于:不需对样品进行衍生化,可采用普通的色谱柱,手性添加剂可流出,也可更换,同时添加物的可变范围较宽,使用比较方便。目前常用的手性流动相添加剂有:环糊精(CD)及其衍生物、配位基手性选择剂、手性离子对添加剂、蛋白质、大分子抗生素。2.1配体交换型手性添加剂此类添加剂多为氨基酸及其衍生物与二价金属离子铜、锌、镍等结合,以适当浓度分布于流动相中,然后外消旋体共同形成非对映的配位络合物进行拆分。2.2环糊精添加剂常用的环糊精主要为β-CD,β-CD络合的化学计量关系通常为1:1,但是其它比例也存在,在添加CD的RP色谱中,存在两个平衡流动相中游离溶质和CD络合物在固定相上的吸附平衡,其影响因素包括有机溶剂的用量及酸度等。如杨青等[2]以C18为分析柱,将β-CD、2,6-二甲基β-CD、2,3,6-三甲基β-CD分别作为手性流动相添加剂,系统地研究了酮基布洛芬对映体在HPLC系统中的拆分。2.3手性离子对添加剂此方法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。3 CSP法手性固定相(CSP)是由具有光学活性的单体固定在硅胶或其它聚合物上制成的,在拆分中CSP直接与对映体相互作用,而其中一个生成具有不稳定的短暂的对映体复合物,造成在色谱柱内保留时间的不同,从而达到分离的目的。3.1天然高分子手性固定相这种固定相主要有蛋白质类、环糊精类、多糖及其衍生物类、冠醚等。其中,以环糊精类目前应用较多,同时CD分子上的手性中心也能选择性地与对映体作用。目前,以β-CD应用最多。不同的环糊精的空腔大小不同,α-CD适于分离小分子药物对映体,γ-CD适于分离大分子药物,β-CD对形成包合物有最佳大小的空腔,适用于大多数对映体的位阻和电子特征,如酮咯酸氨丁三醇盐对映体,佐匹克隆对映体,萘普生乙酯对映体的分离[3]。冠醚具有亲水性内腔和亲脂性外壳,可键合在硅胶或聚苯乙烯基质上制成手性固定相。根据主-客化学原理,用于含有能够质子化的伯胺功能团的药物对映体的分离,将(+)-18-冠醚-6-2,3,11,12-四羧酸键合至氨基丙基硅胶上作手性固定相,不仅可以分离具有伯氨基的药物对映体,如肌肉松弛药物氟喹酮、抗疟药伯氟喹等。3.1.1合成高分子固定相主要包括聚丙烯酞胺、聚甲基丙烯酸醋等含光学活性中心的高分子物质。运用较多的是交联聚酞胺,其分离机理一般认为是对映体与高分子聚合物本身的手性空间结合,同时还受到聚合物分子量,溶剂pH值等因素的影响。3.1.2氨基酸型手性固定相该固定相是以硅胶为起始原料,硅烷化成梭基型键合物,最后与有光学活性的氨基酸反应制得。其机理是对映体与固定相的氢键形成不同的非对映体络合物而分离。适于分离α-氨基酸衍生物、α-氨基烃基磷酸衍生物、二肽等,缺点是价格较贵。3.2配体交换型固定相该固定相是以某种聚合物,如交联的氯甲基苯乙烯与手性氨基酸结合而成,同时,还需过渡金属离子的参与,如Cu2+等。被拆分物质通过金属络合物与固定相上的配位基发生配体交换,络合在固定相上。由于这种络合是可逆的,因此这种方法的分离效果较好,一般用来分离各种氨基酸。3.3蛋白质类固定相AGP是一种键合的蛋白类手性柱,特别适用于阳离子型化合物,手性选择性强。蛋白质手性固定相主要靠氢键及范德华力维持其稳定,可以通过调节流动相缓冲液的组成、PH值和温度来改变手性选择性。蛋白质手性柱的最大优点在于,可使对映体在非衍生形式下得到分离,同时由于采用水相流动相,因此水相样品可直接注射,其中α1-AGP柱尤其适合于对映体药物的分离。傅强等[5]研究了在卵类糖蛋白手性柱上影响钙离子拮抗剂尼卡地平对映体拆分的主要因素,建立了尼卡地平对映体的拆分方法。大环抗生素是近年来比较流行的手性选择剂,大环抗生素具多个手性中心,多个官能团及特定的三维空间结构,它的手性识别机理结合了环糊精、蛋白质、多糖的性质,这类手性固定相拥有较大的对映体选择性,优异的拆分效率和较短的分析时间等优点,使之成为继环糊精之后的常规分析级手性固定相。参考文献[1]金银秀,曾苏.柱前衍生化RP-HPLC测定人血清白蛋白中美西律对映体[J].中国药学杂志, 2007, 42(11):860-862. [2]杨青,唐瑞仁,曾莎莎.高效液相色谱手性流动相法拆分酮基布洛芬对映体[J].分析试验室, 2007, 26(8):84-86. [3]刁全平,侯冬岩,回瑞华,等.高效液相色谱法拆分酮咯酸氨丁三醇盐对映体[J].鞍山师范学院学报, 2005, 7 ( 6) : 58- 60.
手性药物分析方法研究进展
手性药物分析方法研究进展钟春素;杨华【摘要】Based on the concept of chiral drugs, the principle, characteristics and research examples of several kinds of commonly used chiral pharmaceutical analysis technology were reviewed, which includes high-performance liquid chromatography (HPLC), capillary electrophoresis (CE), molecular imprinting technology(MIT), high-speed counter-current chromatography (HSCCC), supercritical fluid chromatography (SFC) and enzymatic method. All these may provide guidance for chiral drug separation technology.%从手性药物的概念入手,阐述了高效液相色谱法、毛细管电泳法、分子印迹技术、高速逆流色谱法、超临界流体色谱法和生物酶法等几种常用的手性药物分析技术的原理、特点及研究实例,以期为手性药物分离技术提供指导.【期刊名称】《湖南农业科学》【年(卷),期】2017(000)011【总页数】4页(P113-115,118)【关键词】手性药物;分离;色谱法;研究进展【作者】钟春素;杨华【作者单位】湖南农业大学生物科学技术学院,湖南长沙 410128;湖南农业大学植物科学实验教学示范中心,湖南长沙 410128【正文语种】中文【中图分类】R914.1目前,40%~50%的药物具有手性。
而手性药物的2种不同对映体的生物活性存在较大差异,一个可能是有效成分,而另一个可能是低效甚至是有毒成分。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
表2 近年来被授权的有关食管给药的一些专利 处 方实 例 微乳(以硅树脂为基质的乳剂)用于减轻胃食管反流综合征的液体抗酸剂食管和胃肠道的长效保护剂(油包水型乳剂)用于减轻胃食管反流综合征的液体抗酸剂透膜给药的水不溶性处方用于减轻胃食管反流综合征的液体抗酸剂末端修饰的热敏型水凝胶用于减轻胃食管反流综合征的液体抗酸剂2%~50%胶态二氧化钛水溶液液体抗酸剂和硫糖铝海藻酸、黄胞胶、鹿角菜胶、聚葡甘露糖和聚半乳甘露糖等混合聚合物水溶液用于减轻胃食管反流综合征的液体抗酸剂口服的泡腾给药用于食管给药的一般药物 将HPC 和聚羧乙烯两种粘附材料和磁性颗粒相结合可用于食管给药,该技术已在家兔实验中获得证实。
然而,由于该处方不能吸附足够长的时间,因此该处方用于博来霉素治疗食管癌尚有不少困难。
同时已有研究表明,使用粘附性能更强的辅料,处方的吸附时间也会随之增加。
此外,使药物溶于唾液并使其产生高浓度,通过唾液局部作用于食管并延长与食管的作用时间可为食管给药提供另一方案,该方案的处方中包括锭剂和口香糖。
只是通常唾液通过食管很快,相应药物的作用时间也较短。
因此,将快速溶于唾液的药物和粘附型处方相结合将有可能实现食管粘膜给药。
3 结语食管生物粘附的固体给药比较常见,然而相应的片剂和胶囊也可能对食管造成一定的损伤,两者都有很多的研究和报道。
大多数情况下,人们寄希望于将食管给药系统用于食管癌、食管霉菌感染和食管运动功能障碍等疾病的治疗,口服食管粘膜给药系统的新制剂正在进一步的研究和开发中。
手性选择剂及其在手性药物分离分析中的应用进展申 睿综述 谢剑炜审校(军事医学科学院毒物药物研究所,北京 100850)摘要:色谱分离法是一种常用的手性拆分方法,它分为直接法和间接法。
近年来,采用手性选择剂进行手性拆分的直接法发展迅速,应用广泛。
本文则对几类常用的手性选择剂进行了综述,如环糊精、手性冠醚、大环糖肽类抗生素、线性多糖、蛋白质、手性表面活性剂及配体交换复合物等,阐述了其在药物手性分离分析领域中的应用和进展,并探讨了其手性识别机制。
关键词:手性药物;手性选择剂;手性拆分;手性固定相中图分类号:R917 文献标识码:A 文章编号:100120971(2005)0620413206 收稿日期:2005207211 手性是自然界存在的一种普遍现象,在药物化学领域尤为突出,已知药物中有30%~40%是手性的。
手性是生物体系的一个基本特征,很多内源性大分子物质,如酶、蛋白、核酸、糖,以及各种载体、受体等都具有手性特征。
手性药物对映体通过与体内大分子的立体选择性结合,产生不同的吸收、分布、代谢和排泄过程,可能具有不同的药理毒理作用。
因此,手性药物的分离分析就显得尤为重要。
常见的手性拆分方法有直接结晶法、酶拆分法、化学拆分法及色谱分离法。
色谱分离法又可分为间接法和直接法,间接法是让手性衍生化试剂与被分析组分反应,将对映体转变成非对映体后,利用其物化性质的不同,在非手性固定相上进行分离,然后经化学转化,得到纯对映体。
间接法要求使用高纯度的手性衍生化试剂,且该试剂对两种对映体的衍生化效率应相同,故应用范围有限;直接法则采用手性选择剂〔手性固定相(chiral stationary phase ,CSP )和手性流动相添加剂〕进行分离,应用范围较广,对・314・国外医学药学分册 2005年12月 第32卷第6期分离机制的解释显示出优越性,因此得到迅速发展,成为手性拆分最有效的工具之一。
目前,常用的手性选择剂包括环糊精(cyclodex2 trin,C D)、手性冠醚、大环糖肽类抗生素、线性多糖、蛋白质、手性表面活性剂和配体交换(ligand exchan2 ge,LE)复合物等,Ward[1]对近几年各种手性选择剂在手性分离中的应用和进展进行了全面综述。
本文则对几类主要的手性选择剂的分离机制及在分离对映异构体方面的研究进展进行评述。
1 环糊精1.1 分离机制C D是一类由不同数目的互为椅式构象的吡喃葡萄糖单元以α21,42糖苷键键连而成的环状低聚糖,常见的为6,7,8聚体,即α,β,γ2C D。
C D分子呈笼型结构,向内的α21,42糖苷键使得腔内的电子云密度高,具有疏水性,而腔外具有亲水性,可包裹一定大小的有机分子。
每个葡萄糖单元具有5个手性中心,由n个葡萄糖单元组成的C D具有5n个手性中心,为手性识别提供了良好的不对称环境。
此外,C D分子上的2,3,6位羟基由于具有不同的反应活性,可对其进行选择性修饰,制备成不同性能的手性选择剂。
C D及其衍生物作为手性选择剂,首先与大小、立体构型合适的手性分子形成主2客体包合物,再利用对映体与C D所形成的包合物的稳定常数不同而得以分离。
1.2 应用目前,C D及其衍生物是电泳(CE)和高效液相色谱(HP LC)中应用最广泛的手性添加剂。
天然C D 手性识别范围较窄,用甲基、乙基、羟丙基等基团修饰后,可在一定程度上改变C D的水溶性、疏水性及立体选择性,进而增强其手性选择性,如2,62二甲基2β2环糊精(DM2β2C D)、2,3,62三甲基2β2环糊精(T M2β2C D)、22羟丙基2β2环糊精(HP2β2C D)、羧甲基2β2环糊精(C M2β2C D)等,都已成功地用于一些手性化合物的拆分。
Wu等[2]合成了一种新的高效的手性选择剂6A2(22氨基乙胺)26A2脱氧2β2环糊精(C Den),在CE中C Den与Cu(Ⅱ)形成二元复合物用于分离非衍生化的芳香氨基酸。
在CE中,中性的C D适合分离带电的手性物质;带电的C D可以进一步拓宽拆分对象,有利于中性和带相反电荷的手性对映体的拆分,在带电的C D 中,磺酸化的C D应用最为广泛,Evans等[3]综述了磺酸化C D在CE中的应用进展,并通过分析磺酸化C D的结构特点和迁移性质,提出了一种普遍适用的手性分离策略。
C D衍生物是常用的气相色谱CSP,具有分离效率高等特点。
目前,C D衍生物与非手性硅烷基质结合是常用的气相色谱CSP,其中C(6)甲硅烷基取代的C D发展较为迅速,特丁基2二甲基硅烷取代的CD 手性固定相占了绝大多数。
T akahisa等[4,5]合成了2,32二甲氧基甲基262O2特丁基二甲基硅烷2γ2环糊精(2,32M OM2T BDMS2γ2C D)和2,32M OM2T BDMS2β2 C D作为气相色谱CSP,这种新的C D衍生物可分离含多种功能基团的手性挥发性物质,如仲醇类、内酯类、芳香类、含甲基或含硫的化合物,通过比较手性分离因子,考察了各种基团对手性分离效率的影响。
C D及其衍生物也是质谱(MS)手性识别中常用的手性选择剂。
G rig orean等[6]采用主2客体交换反应的方法考察了全甲基取代的C D对一些手性药物(如D2和L2多巴、青霉胺和麻黄碱)、氨基酸及多肽的手性识别能力。
研究结果表明,在以C D为主体的交换反应中,客体分子的空间立体因素(如尺寸、形状、刚性等)比它们在气相条件下的稳定性等其他因素都重要,是影响客体与C D分子之间结合强度的主要因素。
此外,应用三点作用模式解释了CD 对α2氨基酸类化合物的手性识别机制。
2 冠醚2.1 分离机制冠醚属大环聚醚类物质,分子结构为中间是空穴的平面结构,因此分离对映体的机制与C D相似,即能与大小相当的客体分子形成包合物。
这类化合物中182冠262四羧酸(18C6H4)可分离氨基酸、多巴胺、二肽和三肽等多种含氨基的对映体。
18C6H4分子中含有6个通过乙烯桥结合的氧原子,手性识别是通过4个垂直于平面的羰基实现的,18C6H4的环型空腔,通过氢键等作用,能够与铵离子及伯胺离子形成包合物,从而使对映异构体得以分离。
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。
2.2 应用手性冠醚是CE中常用的手性选择剂,主要用于氨基酸和伯胺类手性药物的分离。
18C6H4作为手性选择剂,已成功地分离了大量异构体。
Salami 等[7]用18C6H4作为手性选择剂,分离了氨基酸及一・414・Foreign Medical Sciences Section on Pharmacy 2005Dec;32(6)些氨基酸衍生物的对映体(酯、二肽),讨论了物质化学结构对手性分离的影响。
由于胺类紫外吸收较弱,且冠醚具有一定的毒性,因而在CE上的应用受到一定限制。
T andka 等[8]则应用CE2MS联用技术,并采用部分灌注技术,用18C6H4分离了一组伯胺对映体,可以对不具有强紫外吸收的包合物进行高灵敏度的MS检测。
由于采用部分灌注技术,从而避免了非挥发性手性试剂对仪器的污染。
HP LC中常用的冠醚手性选择剂主要有两种类型:(1)1,1′2二萘基取代的手性冠醚,如二2(1,1′2二萘基)2222冠26或(3,3′2二苯基21,1′2二萘基)2202冠2 6,Hyun等[9]通过共价键把具有光学活性的(3,3′2二苯基21,1′2二萘基)2202冠26结合到硅胶上,该固定相已成功地分离了各种外消旋的α2氨基酸、伯胺、氨基醇及手性药物(、美西律等);(2) 18C6H4,它在分离α2氨基酸及其衍生物,消旋的胺和氨基醇,及含有一个伯胺基团的氟喹诺酮类抗菌药时都具有较高的手性分离能力,甚至对仲胺类的手性药物如β2受体阻断剂也能很好地分离[10]。
MS中也利用手性冠醚作为手性识别主体,有人利用手性冠醚作为主体,采用对映体标记法(enan2 tiomer labeled,E L),通过快原子轰击质谱(FAB)对氨基酸酯等客体分子进行了构型测定。
先对某一对映体客体通过氘代进行手性标记,然后再将两对映体分别与手性冠醚主体以1∶1的比例反应,设定离子峰丰度比的计算公式如下:I R/I S-dn=I〔(H+G R)+〕/I〔(H+G S-dn)+〕式中H代表主体,G R,G S2dn分别代表顺式和氘代标记的反式客体,通过比较形成主2客体配合物的离子丰度比(I R/I S2dn值),分析其手性识别能力。
结果显示,主客体结构变化对I R/I S2dn值影响很大,与相应主2客体配合物的热力学稳定性紧密相关。
此外,Sawada等[11]又采用E L利用电喷雾质谱(ESI2MS)详细研究了手性冠醚对氨基酸酯的手性识别过程,研究发现仪器条件、主体上疏水基团的类型和数目的改变都会影响其手性识别能力,主体的疏水性越强,则手性选择能力就越强。
3 大环糖肽类抗生素3.1 分离机制大环糖肽类抗生素含有多个手性中心、氢键基团、芳香环及疏水“篮子”状结构,基团之间相互靠得很近,因此,可以提供手性识别所需要的各种相互作用。
大环糖肽类抗生素除了具有疏水性部分外,还具有亲水性部分和一些离子基团,可在一定程度上增加其水溶性。