手性藥物的色譜分析
瀏覽次數(shù):1981 發(fā)布日期:2020-6-5
來源:本站 僅供參考,謝絕轉(zhuǎn)載,否則責(zé)任自負(fù)
關(guān)于手性Chirality,
小朋友你是否有很多問號(hào)?
手性屬于立體化學(xué)的一門學(xué)科,是研究分子的三維結(jié)構(gòu)。手性化合物具有光學(xué)活性,這個(gè)詞來源于希臘語的詞干“chir”,意思是“手”,代表慣用手。手性其實(shí)是自然界和化學(xué)系統(tǒng)中一種基本的現(xiàn)象。細(xì)致觀測可以發(fā)現(xiàn)大到星系旋臂、行星自轉(zhuǎn),小到貝殼上的紋路、植物的螺旋生長以及蛋白、多肽、氨基酸等不對(duì)稱有機(jī)小分子都有“手性”存在的影子。
在許多涉及到具有生物活性化合物研究領(lǐng)域中,特別在新藥研發(fā),農(nóng)藥開發(fā),食品添加劑、香料等研究中,化合物光學(xué)純度的影響格外重要。(這一段需要文字化排版)
上個(gè)世紀(jì)五、六十年代震驚世界的“反應(yīng)停事件”是其中的典型案例。反應(yīng)停學(xué)名為沙利度胺Thalidomide,見下圖,其消旋體曾被用作緩解妊娠反應(yīng)的藥物。但是后來才發(fā)現(xiàn)其中的R-型異構(gòu)體是有效的抗嘔吐成分,可減輕妊娠惡心、嘔吐等癥狀;而S-型異構(gòu)體則會(huì)導(dǎo)致嬰兒畸形,結(jié)果當(dāng)時(shí)在西德、荷蘭和日本等地區(qū)產(chǎn)生了大批的畸形兒。
圖1 沙利度胺化學(xué)結(jié)構(gòu)式
如何得到單一手性化合物?
獲得
單一手性化合物的主要方法有:不對(duì)稱合成法,酶催化法和手性拆分法等。其中采用手性固定相的手性拆分法是較為常用的一種方法,其操作簡單方便、成本低。
手性固定相以多孔硅膠顆粒作為載體,在其表面鍵合或涂覆一些手性選擇劑。現(xiàn)代手性固定相的共同特點(diǎn)是大部分固定相的手性選擇劑是基于或者是模擬復(fù)雜的生物分子,如多肽和碳水化合物(多糖)等。生物分子中手性識(shí)別位點(diǎn)的數(shù)量和多樣性也很豐富,通過對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行化學(xué)性修飾,從而增加對(duì)映體選擇性和提升容量。下面將主要介紹幾類常見手性固定相:
-----華麗的分割線-----
- 多糖衍生物類手性固定相
多糖化合物,如淀粉和纖維素是自然界中常見且具有光學(xué)活性的一類生物聚合物。D-葡萄糖是組成多糖的基本單元,其高度有序地排列往往賦予了多糖較好的手性識(shí)別能力,纖維型手性固定相具有柱效高、載樣量大、可在正相、極性有機(jī)相下分離范圍廣泛的多種手性化合物等特點(diǎn):
圖2 安息香Benzoin在Astec Cellulose DMP上正相模式下手性拆分
(Cellulose DMP為纖維素型手性固定相)
- 大環(huán)抗生素類手性固定相
大環(huán)抗生素其分子量一般在500-3000之間,分子中具有眾多官能基團(tuán)和不對(duì)稱中心,其中糖肽型化合物還具有空穴結(jié)構(gòu)。因而此類化合物可以與手性分子發(fā)生多種相互作用,如范德華力、疏水作用、離子作用、氫鍵作用、偶極-偶極作用、π-π 電荷轉(zhuǎn)移等作用。大環(huán)糖肽類抗生素是目前較為成功的大環(huán)抗生素類手性選擇劑,包括瑞斯托菌素A (Ristocetin A)、替考拉寧(Teicoplanin)、萬古霉素(Vancomycin)及其衍生物。該類型手性固定相比較耐用且和LC-MS兼容,可用于含水和非水流動(dòng)相,多種分離模式可選(正相、反相、極性有機(jī)、極性離子等),對(duì)溶劑或添加劑無記憶效應(yīng),特別適用于中性、極性和可電離化合物的分離,吸附解吸速度快,有利于提高制備的速度和效率。
(CHIROBIOTIC V2為大環(huán)糖肽型萬古霉素手性固定相)
- 環(huán)糊精類手性固定相
環(huán)糊精(
Cyclodextrin CD)鍵合固定相是另一種應(yīng)用非常廣泛的固定相。該類固定相的選擇劑為由α-1,4-糖苷鍵相連結(jié)的環(huán)狀低聚糖。常用的環(huán)糊精選擇劑有α-,β-和γ-CD,它們分別包含6,7 和8 個(gè)葡萄糖單元。環(huán)糊精空腔的內(nèi)表面是由疏水性的碳骨架構(gòu)成的,兩端圓孔邊緣是親水性的羥基。未衍生化的環(huán)糊精和多種衍生化的環(huán)糊精固定相其適用于所有的液相模式(正相、反相、極性有機(jī),SFC模式),與LC-MS兼容,使用壽命長,是藥物分析、化學(xué)和環(huán)境等領(lǐng)域小分子化合物手性分離的理想選擇。
圖4 去甲苯福林Norphenylephrine在Astec CYCLOBOND I 2000 AC上反相模式下手性拆分
(CYCLOBOND I 2000 AC為乙酰化的β-環(huán)糊精鍵合手性固定相)
除上述幾款固定相之外還包括還包括供體-受體型(Pirkle型)、手性離子交換型、配體交換型、合成聚合物等手性固定相。對(duì)于不同的化合物選擇合適的手性固定相及分離模式是手性拆分的關(guān)鍵。在過去的幾十年中,手性固定相取得了巨大的發(fā)展,涉及手性分離分析的各個(gè)領(lǐng)域得到了越來越廣泛的應(yīng)用,上萬種手性化合物得到了成功分離。
了解更多手性藥物分析應(yīng)用或下載相關(guān)資料
可登陸Sigma-Aldrich網(wǎng)站--制藥質(zhì)控“手性藥物色譜分析專題”