手性配体交换色谱

手性配体交换色谱

By wanli 发表于 2006-4-16 14:39:00

配体交换色谱(Ligand Exchange Chromatography,LEC)技术是1961年由Helfferich首次提出的[1],这一技术结合了离子交换和配体化学两个领域的特征，从而可以实现上述仁一过程所不能单独完成的工作。用于配位的事先金属离子(如Cu2+,Cu+,Ni2+,Ag+,Co2+等)结合在聚合物载体上，待分离物通过与金属

离子的配位络合作用或与金属离子络合的配体发生交换以实现分离。不同于只能够用于交换相反电荷离子的传统的离子交换色谱，配体交换色谱可以分离氨、有机胺、多元醇、链烯、乙炔衍生物以及有机酸和氨基酸阴离子等。配体交换色谱具有其它传统色谱技术所不具备的优势： 1)配位络合作用力很强，可以保证分离物与固定相有很强的吸附作用，例如，采用1mg Cu2+或 Ni2+ 配位交换离子，即可吸附10升水的10ppm的脂肪胺。2)配位络合作用有着很强的选择性，不同分离物的配位能力差别较大，因而可以保证很好的选择性。3)配位交换色谱具有很强的灵活性，通过不同金属离子的选择可以满足不同分离物的分离。

此后，通过Rogozhin和Davankov等人的进一步发展[2,3]，将配位交换色谱技术成功应用于手性分离，成为了一种很有用的分离方法。1968年，Davankov 首次将L-脯氨酸键合到聚苯乙烯树酯上作为手性选择子，引入铜离子形成铜离

子配合物，第一次实现了液相色谱完全分离对映异构体，也证明了配体交换色谱的实际应用价值，并由此精确定义了配体交换色谱法，他认为配体交换色谱应定义为一种过程，在该过程中，当络合离子在络合范围内形成络合键时，固定相与待分离的分子间才有相互作用发生。由此配体交换色谱不同于离子交换，吸附色谱及其它类型的色谱，分离物并不直接作用于固定相，而是通过中心金属离子与其良好的配体发生交换而实现的，故称为配体交换色谱。

随着生物无机化学的发展，配体交换色谱用于生物体小分子的分离，如游离的α-氨基酸、β-羟基酸、丹酰氨基酸、氨基醇和氨基酰氨等，其它手性药物

有羟基酸类，如乳酸、甘油酸、2-和3-羟基丁酸、3-和4-扁桃酸、氨基醇类，如－阻滞剂、降麻黄碱等；去甲肾上腺素，苯乙醇胺、甲状腺素及苯吡哌醇等，以及各种氨基酸衍生物、席夫碱衍生物，儿茶酚胺等均可被拆分。尤其像α-氨基β-羟基酸、苯基丝氨酸等含有两个手性中心的外消旋体可被拆分为四个对映体峰，而且还首次被用于外消旋核苷类对映体的拆分，配体交换色谱法成为直接分离对映异构体的热门方法之一。传统的物理法、化学法以及酶法等光学拆分氨基酸，羟基酸等姑爷独特缺陷是效率低，需多次重复操作制备，且所用的手性试剂及酶制剂一般难以得到，不便回收以及反复利用。采用通常的气相色谱和液相色谱法一般需要柱前衍生化。衍生化过程不仅费时麻烦，而且有可能使分离物质发生消旋，影响分析结果。手性配体交换色谱是直接分离手性化合物特别是氨基酸和羟基酸等对映体的一种有效的方法，其选择性高，无需进行柱前衍生化、流动相多采用水，对环境无污染、实验成本低、很长是一种高效绿色，实用的分离技术。在一段时间内，LEC在手性色谱的发展过程中属于领先地位，有关这方面的研究论文（如硅胶键合配体交换色谱固定相，聚合物为载体的配体交换色谱固定相，配体交换色谱流动相，配体交换色谱薄层色谱及配体交换色谱法毛细管电泳等）几乎占去了色谱法拆分方面研究论文总数的一半，其中综述性文章涉及手性配体交换色谱的基本原理[4]、手性配体交换色谱固定相的制备[5]、手性分离应用[6]、手性配体交换色谱流动相[7]、手性配体交换薄层色谱[8]、对映体制

备分离[9]、手性配体交换毛细管电泳[10]和手性识别机理[11]各方面的研究工作。

按手性配体处于流动相或固定相中，手性配体交换色谱法主要可分为手性配体交换色谱固定相法和手性配体交换色谱流动相法两类。

手性配体交换色谱固定相法又包括键合和涂覆两种制备方式。手性配体交换色金属谱键合固定相即将某种离子结合的手性配体键合到固定相上。根据载体的不同又可分为以聚合物为载体和以硅胶为载体两类。