液相色谱法分离手性药物
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液相色谱法分离手性药物
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）
2020/11/14
2
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）。
& 刷（Brush）型或称为Prikle型 & 手性聚合物固定相（如纤维素、淀粉，合成的手性
聚合物）；
& 含肽或蛋白质手性固定相；
& 含环糊精（Cyclodextrin）及其衍生物的手性固定
相；
& 大环抗生素（Macrocyclic antibiotics）型 & 配位交换（|Ligand exchange）型
2020/11/14
3
研究背景
1992年FDA发布手性药物指导原则，要求所有在美国 上市的消旋体新药，生产者均需提供详细报告，说明 药物中所含对映体各自的药理作用、毒性和效果。
显然，单一异构体的试Baidu Nhomakorabea次数比较单纯，经济上更合 算。
目前普遍使用的2000多种合成药物中有600余种为手 性药物，而活性的单一对映体药物不足100种，其它 500余种都是左右旋混在一起的消旋体药物。
对映体之一与手性固定相或手性流动相添加剂间发生 分子间的三点作用（较稳定），另一对映体发生两点 作用；形成暂时的非对映异构体的结合物质，通过洗 脱分离。
间接法（CDR)
又称为非对映体拆分法或柱前手性衍生化法 对映体混合物在预处理中进行柱前衍生组成一对非对
映体(Diastereoisomers) ，依其理化性质的差异，在非 手性柱上得以分离。
手性聚合物固定相商品柱主要是日本Daicel公司制造的Chiralcel柱。
Daicel固定相的广泛选择性和高负载性能，使Chiral Technologies 及整个Daicel集团成为手性色谱产品和服务市场的领先者。Daicel 的手性固定相是以纤维素为基础的，如将甲酰(3，5-二甲苯胺)基 引入纤维素的羟基。
& 配位体交换型手性流动相添加剂（Chiral Ligand-exchange
Complexs, CLEC) 。
手性固定相（CSP）法
2020/11/14
9
手性固定相（CSP）法
优点是： ★能广泛适用于各类化合物，适于常规及生物样品的分析测定；； ★除非必须衍生化，否则无需高光学纯度试剂； ★样品处理步骤简单。 ★制备分离方便，定量分析的可靠性较高；
另外，分子药理学研究发现，含有手性因素的化学药 物对映体，在人体内的药理活性、代谢过程和毒性存 在着显著差异。在通常情况下，只有一个对映体具有 药理作用，而另一个对映体不仅无药理作用，还会产 生一定副作用。
如20世纪60年代，镇静药反应停（thalidomide,沙利度 胺）的消旋体用作缓解妊辰反应作用，后来发现在欧 洲服用过的孕妇不少产下海豚状畸形儿。随后研究表 明：反应停右旋体（R型）有镇静作用，左旋体（S型) 具有胚胎毒性和致畸作用。
8
直接法：
手性流动相添加剂（CMPA）法： （又可称为手性流动相(CMP)拆分法或手性洗脱法）
& 环糊精(Cyclodextrins)类（主要是α-、β-和γ-环糊精及其
衍生物）；
& 手性离子对配合剂(Chiral Ion Pair Complex,CIPC)，如（+）
-10-樟脑磺酸、奎宁和奎尼丁等；
1999年，手性药物市场第一次超过1000亿美元，单一 异构体药物销售额达到1150亿美元，占世界药品市场 3600亿美元的32%。
2020/11/14
4
常用的手性药物测定技术
高效液相色谱 (HPLC)
气相色谱 (GC)(样品需具有一定的挥发性及热稳 定性）
毛细管电泳(HPCE) 超临界流体色谱（SFC)
2020/11/14
5
HPLC
80年代初HPLC法迅速成为药物对映体分 离和测定最为广泛应用的方法。
特别适用于极性强、热稳定性差的手性 药物的分析。
HPLC用于手性分离概括起来可分为两大 途径：间接(CDR)和直接(CMPA、CSP)方 法。
2020/11/14
6
液相色谱法分离手性药物
直接法（CMPA、CSP）：
Chiralcel OE
& 冠醚（Crown ethers）型
2020/11/14
11
合适的CSP柱
在手性拆分中，温度的影响是很显著的。低温增加手性识别能力， 但可能引起色谱峰变宽而导致分离变差。因此确定手性分析方法 过程中要考虑柱温的影响，确定最优柱温。
根据分子结构选择合适的CSP柱是非常重要的。
Chiral Technologies Europe(法国)和Chiral Technologies(美国，是 日本Daicel化学工业公司的全资子公司 )是专门为制药和农业化 学及相关工业提供对映体分离服务的公司。服务的领域包括分析 方法的开发和cGMP吨级单一对映体的分离和商业规模工艺的开发 等。
缺点是： ★样品有时也须作柱前衍生（但不一定是手性衍生化试剂）， ★对样品结构有一定限制，其适用性尚不及普通HPLC固定相 （包括正相和反相）那样广泛。 ★迄今为止，CSP柱商品已有40多种，价格大多昂贵，尚未有一 种具有类似ODS柱的普遍适用性。
2020/11/14
10
常用的手性固定相（CSP）法
2020/11/14
12
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）
2020/11/14
7
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；
2020/11/14
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)。
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NH
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沙利度胺（反应停）
2020/11/14
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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）。
& 刷（Brush）型或称为Prikle型 & 手性聚合物固定相（如纤维素、淀粉，合成的手性
聚合物）；
& 含肽或蛋白质手性固定相；
& 含环糊精（Cyclodextrin）及其衍生物的手性固定
相；
& 大环抗生素（Macrocyclic antibiotics）型 & 配位交换（|Ligand exchange）型
2020/11/14
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研究背景
1992年FDA发布手性药物指导原则，要求所有在美国 上市的消旋体新药，生产者均需提供详细报告，说明 药物中所含对映体各自的药理作用、毒性和效果。
显然，单一异构体的试Baidu Nhomakorabea次数比较单纯，经济上更合 算。
目前普遍使用的2000多种合成药物中有600余种为手 性药物，而活性的单一对映体药物不足100种，其它 500余种都是左右旋混在一起的消旋体药物。
对映体之一与手性固定相或手性流动相添加剂间发生 分子间的三点作用（较稳定），另一对映体发生两点 作用；形成暂时的非对映异构体的结合物质，通过洗 脱分离。
间接法（CDR)
又称为非对映体拆分法或柱前手性衍生化法 对映体混合物在预处理中进行柱前衍生组成一对非对
映体(Diastereoisomers) ，依其理化性质的差异，在非 手性柱上得以分离。
手性聚合物固定相商品柱主要是日本Daicel公司制造的Chiralcel柱。
Daicel固定相的广泛选择性和高负载性能，使Chiral Technologies 及整个Daicel集团成为手性色谱产品和服务市场的领先者。Daicel 的手性固定相是以纤维素为基础的，如将甲酰(3，5-二甲苯胺)基 引入纤维素的羟基。
& 配位体交换型手性流动相添加剂（Chiral Ligand-exchange
Complexs, CLEC) 。
手性固定相（CSP）法
2020/11/14
9
手性固定相（CSP）法
优点是： ★能广泛适用于各类化合物，适于常规及生物样品的分析测定；； ★除非必须衍生化，否则无需高光学纯度试剂； ★样品处理步骤简单。 ★制备分离方便，定量分析的可靠性较高；
另外，分子药理学研究发现，含有手性因素的化学药 物对映体，在人体内的药理活性、代谢过程和毒性存 在着显著差异。在通常情况下，只有一个对映体具有 药理作用，而另一个对映体不仅无药理作用，还会产 生一定副作用。
如20世纪60年代，镇静药反应停（thalidomide,沙利度 胺）的消旋体用作缓解妊辰反应作用，后来发现在欧 洲服用过的孕妇不少产下海豚状畸形儿。随后研究表 明：反应停右旋体（R型）有镇静作用，左旋体（S型) 具有胚胎毒性和致畸作用。
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直接法：
手性流动相添加剂（CMPA）法： （又可称为手性流动相(CMP)拆分法或手性洗脱法）
& 环糊精(Cyclodextrins)类（主要是α-、β-和γ-环糊精及其
衍生物）；
& 手性离子对配合剂(Chiral Ion Pair Complex,CIPC)，如（+）
-10-樟脑磺酸、奎宁和奎尼丁等；
1999年，手性药物市场第一次超过1000亿美元，单一 异构体药物销售额达到1150亿美元，占世界药品市场 3600亿美元的32%。
2020/11/14
4
常用的手性药物测定技术
高效液相色谱 (HPLC)
气相色谱 (GC)(样品需具有一定的挥发性及热稳 定性）
毛细管电泳(HPCE) 超临界流体色谱（SFC)
2020/11/14
5
HPLC
80年代初HPLC法迅速成为药物对映体分 离和测定最为广泛应用的方法。
特别适用于极性强、热稳定性差的手性 药物的分析。
HPLC用于手性分离概括起来可分为两大 途径：间接(CDR)和直接(CMPA、CSP)方 法。
2020/11/14
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液相色谱法分离手性药物
直接法（CMPA、CSP）：
Chiralcel OE
& 冠醚（Crown ethers）型
2020/11/14
11
合适的CSP柱
在手性拆分中，温度的影响是很显著的。低温增加手性识别能力， 但可能引起色谱峰变宽而导致分离变差。因此确定手性分析方法 过程中要考虑柱温的影响，确定最优柱温。
根据分子结构选择合适的CSP柱是非常重要的。
Chiral Technologies Europe(法国)和Chiral Technologies(美国，是 日本Daicel化学工业公司的全资子公司 )是专门为制药和农业化 学及相关工业提供对映体分离服务的公司。服务的领域包括分析 方法的开发和cGMP吨级单一对映体的分离和商业规模工艺的开发 等。
缺点是： ★样品有时也须作柱前衍生（但不一定是手性衍生化试剂）， ★对样品结构有一定限制，其适用性尚不及普通HPLC固定相 （包括正相和反相）那样广泛。 ★迄今为止，CSP柱商品已有40多种，价格大多昂贵，尚未有一 种具有类似ODS柱的普遍适用性。
2020/11/14
10
常用的手性固定相（CSP）法
2020/11/14
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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）
2020/11/14
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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；
2020/11/14