液相色谱法分离手性药物
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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; 配位体交换型手性流动相添加剂(Chiral Ligand-exchange Complexs, CLEC) 。
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手性固定相(CSP)法
手性固定相(CSP)法
优点是: 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;; ★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; ★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。 ★样品处理步骤简单。 制备分离方便,定量分析的可靠性较高; ★制备分离方便,定量分析的可靠性较高; 缺点是: 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), ★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 ★对样品结构有一定限制,其适用性尚不及普通 固定相 包括正相和反相)那样广泛。 (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, 柱商品已有40多种, ★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。 ODS柱的普遍适用性 种具有类似ODS柱的普遍适用性。
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,单一异构体的试验次数比较单纯,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。 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%。
柱子压力过高
原因:可能是杂质堵住了柱头(frit)。 可更换在线过滤器(in-line filter)或保护 柱,或注射前过滤样品。 由于乙醇、异丙醇粘度大,正常流速下 可能会导致压力过高。可降低流速直至 达到容许的上限。
保护柱
保护分析或半制备柱子免受易于在固定相上吸 附或溶化填料的物质的损坏。 保护柱材料与柱子相同。 以下情况需要更换保护柱: # 失去分离作用; # 峰宽增加; # 脱尾; # 增加体系压力降
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;
直接法:
手性流动相添加剂(CMPA)法: (又可称为手性 手性流动相(CMP)拆分法或手性 手性洗脱法) 手性 手性 & 环糊精(Cyclodextrins)类(主要是α-、β-和γ-环糊精及其
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)
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。
合适的CSP柱
在手性拆分中,温度 温度的影响是很显著的。低温增加手性识别能力, 温度 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 分子结构选择合适的CSP柱是非常重要的。 分子结构 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。 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。
经验
CHIRALPAK AD-H >CHIRALCEL OD-H(50-60%) >CHIRALCEL OJ-H # CHIRALPAK AS-H (20%)
DAICEL 柱使用的溶剂
流动相采用烷烃-醇混合物体系(主要是正己烷 正己烷 -异丙醇 异丙醇),极性溶剂乙醇、甲醇、乙腈容许 异丙醇 存在。 以下溶剂一点也不可以存在(会破坏柱子): 丙酮、氯仿、 丙酮、氯仿、DMF、DMSO、THF、甲苯、乙 、 、 、甲苯、 酸乙酯、二氯甲烷、 酸乙酯、二氯甲烷、吡啶
流动相添加剂
酸性化合物:TFA>乙酸、甲酸 碱性化合物:DEA>乙醇胺、丁醇胺 加入量0.1%-0.2%,不超过0.5%。 % % 柱子稳定的PH范围:2.0-7.0。
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 若流动相中有烷烃则不可用乙腈. 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、ODRH、OJ-RH、AD-RH、AS-RH; 可用醇-水、乙 腈-水作流动相。
液相色谱法分离手性药物
直接法(CMPA、CSP):
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 手性衍生化法 手性 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。
液相色谱法分离手性 药物
刘志英 2004.11.23
ห้องสมุดไป่ตู้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 手性(chirality)。 手性
O N
∗
NH O
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 手性识别-手与手套)。 手性识别 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。
常用的手性固定相(CSP)法
& 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 手性聚合物固定相(如纤维素、淀粉,
聚合物) 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 & 冠醚(Crown ethers)型
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 柱类型与应用 手性聚合物固定相 固定相, 固定相 , 官能团 柱型号 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 纤维素(3,5-二甲苯基氨基甲酸酯) Chiralcel OD 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 纤维素三(对甲苯基甲酸酯) Chiralcel OK 纤维素三肉桂酸酯 淀粉三(3,5-二甲苯基氨基甲酸酯) Chiralcel AD 淀粉三(S)-1-苯乙基氨基甲酸酯) Chiralcel AS 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, 莨菪碱, 生物碱 , 胺 , 莨菪碱 , β - 受体拮抗剂 芳香化合物 内酰胺, 生物碱, β - 内酰胺 , 生物碱 , 二氢吡啶 内酰胺, β - 内酰胺 , 生物碱 甲基芳基酯, 甲基芳基酯 , 甲氧基芳基酯 芳香化合物 生物碱, 莨菪碱, 生物碱 , 胺 , 莨菪碱 , β - 受体拮抗剂 生物碱, 生物碱 , 胺 , 莨菪碱 酰胺, 含磷化合物, 酯 , 酰胺 , 含磷化合物 , 芳香化合物 酰胺, 酯 , 酰胺 , 含磷化合物
&
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手性固定相(CSP)法
手性固定相(CSP)法
优点是: 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;; ★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; ★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。 ★样品处理步骤简单。 制备分离方便,定量分析的可靠性较高; ★制备分离方便,定量分析的可靠性较高; 缺点是: 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), ★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 ★对样品结构有一定限制,其适用性尚不及普通 固定相 包括正相和反相)那样广泛。 (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, 柱商品已有40多种, ★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。 ODS柱的普遍适用性 种具有类似ODS柱的普遍适用性。
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,单一异构体的试验次数比较单纯,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。 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%。
柱子压力过高
原因:可能是杂质堵住了柱头(frit)。 可更换在线过滤器(in-line filter)或保护 柱,或注射前过滤样品。 由于乙醇、异丙醇粘度大,正常流速下 可能会导致压力过高。可降低流速直至 达到容许的上限。
保护柱
保护分析或半制备柱子免受易于在固定相上吸 附或溶化填料的物质的损坏。 保护柱材料与柱子相同。 以下情况需要更换保护柱: # 失去分离作用; # 峰宽增加; # 脱尾; # 增加体系压力降
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;
直接法:
手性流动相添加剂(CMPA)法: (又可称为手性 手性流动相(CMP)拆分法或手性 手性洗脱法) 手性 手性 & 环糊精(Cyclodextrins)类(主要是α-、β-和γ-环糊精及其
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)
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。
合适的CSP柱
在手性拆分中,温度 温度的影响是很显著的。低温增加手性识别能力, 温度 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 分子结构选择合适的CSP柱是非常重要的。 分子结构 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。 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。
经验
CHIRALPAK AD-H >CHIRALCEL OD-H(50-60%) >CHIRALCEL OJ-H # CHIRALPAK AS-H (20%)
DAICEL 柱使用的溶剂
流动相采用烷烃-醇混合物体系(主要是正己烷 正己烷 -异丙醇 异丙醇),极性溶剂乙醇、甲醇、乙腈容许 异丙醇 存在。 以下溶剂一点也不可以存在(会破坏柱子): 丙酮、氯仿、 丙酮、氯仿、DMF、DMSO、THF、甲苯、乙 、 、 、甲苯、 酸乙酯、二氯甲烷、 酸乙酯、二氯甲烷、吡啶
流动相添加剂
酸性化合物:TFA>乙酸、甲酸 碱性化合物:DEA>乙醇胺、丁醇胺 加入量0.1%-0.2%,不超过0.5%。 % % 柱子稳定的PH范围:2.0-7.0。
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 若流动相中有烷烃则不可用乙腈. 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、ODRH、OJ-RH、AD-RH、AS-RH; 可用醇-水、乙 腈-水作流动相。
液相色谱法分离手性药物
直接法(CMPA、CSP):
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 手性衍生化法 手性 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。
液相色谱法分离手性 药物
刘志英 2004.11.23
ห้องสมุดไป่ตู้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 手性(chirality)。 手性
O N
∗
NH O
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 手性识别-手与手套)。 手性识别 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。
常用的手性固定相(CSP)法
& 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 手性聚合物固定相(如纤维素、淀粉,
聚合物) 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 & 冠醚(Crown ethers)型
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 柱类型与应用 手性聚合物固定相 固定相, 固定相 , 官能团 柱型号 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 纤维素(3,5-二甲苯基氨基甲酸酯) Chiralcel OD 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 纤维素三(对甲苯基甲酸酯) Chiralcel OK 纤维素三肉桂酸酯 淀粉三(3,5-二甲苯基氨基甲酸酯) Chiralcel AD 淀粉三(S)-1-苯乙基氨基甲酸酯) Chiralcel AS 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, 莨菪碱, 生物碱 , 胺 , 莨菪碱 , β - 受体拮抗剂 芳香化合物 内酰胺, 生物碱, β - 内酰胺 , 生物碱 , 二氢吡啶 内酰胺, β - 内酰胺 , 生物碱 甲基芳基酯, 甲基芳基酯 , 甲氧基芳基酯 芳香化合物 生物碱, 莨菪碱, 生物碱 , 胺 , 莨菪碱 , β - 受体拮抗剂 生物碱, 生物碱 , 胺 , 莨菪碱 酰胺, 含磷化合物, 酯 , 酰胺 , 含磷化合物 , 芳香化合物 酰胺, 酯 , 酰胺 , 含磷化合物