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是采用色譜技術(shù)(TLC、GC和HPLC)分離測定光學(xué)異構(gòu)體藥物的有效方法。由于許多藥物的對映體(Enantiomer)之間在藥理、毒理乃至臨床性質(zhì)方面存在著較大差異,有必要對某些手性藥物進(jìn)行對映體的純度檢查。
(一)原理和方法:對映體化合物之間除了對偏振光的偏轉(zhuǎn)方向恰好相反外,其理化性質(zhì)是*相同的,因而難以分離。傳統(tǒng)方法(分步結(jié)晶法、酶消化法等)有很大局限性,特別是難以進(jìn)行微量分離和測定。60年代前后,TLC、GC法逐漸用于對映體化合物的拆分。但這兩種方法只能拆分不多的化合物,且需要較復(fù)雜的樣品處理步驟,制備分離也難以進(jìn)行。80年代初HPLC法迅速成為藥物對映體分離和測定為廣泛應(yīng)用的方法。
HPLC用于手性分離概括起來可分為兩大途徑:間接(CDR)和直接(CMPA、CSP)方法。
間接方法主要基于外消旋體混合物經(jīng)柱前衍生化形成一對非對映異構(gòu)體(Diastereoisomers)。此法又稱為非對映體拆分法或柱前手性衍生化法。由于d-型和l-型對映體的物理性質(zhì)*相同,只能在手性固定相上才能獲得拆分;如果利用對映體分子中的反應(yīng)基團(tuán)與某一光學(xué)純試劑反應(yīng)形成了非對映光學(xué)異構(gòu)體混合物,其物理性質(zhì)就有較大的差異,因而可在普通固定相(非手性固定相)上實(shí)現(xiàn)分離。本法需高光學(xué)純度的手性衍生化試劑(Chiral Derivatization Reagent,CDR),衍生化反應(yīng)往往比較繁瑣費(fèi)時;各對映體衍生化反應(yīng)的速率有時也不相同。由于可采用價格便宜、柱效較高的非手性柱和通過適當(dāng)?shù)难苌磻?yīng)可提高檢測的靈敏度,以及衍生化過程中可伴隨樣品的純化等優(yōu)點(diǎn),柱前手性衍生化的方法仍然是當(dāng)前手性藥物拆分、尤其是生物樣品中藥物對映體分離和測定的常用方法。
直接方法主要采用手性流動相添加劑(Chiral Phase Additives,CMPA)法和手性固定相(CSP)法。CMPA法又可稱為手性流動相(CMP)拆分法或手性洗脫法。它不必事先將樣品制備成衍生物,而只須將手性劑加入流動相中。手性添加劑與樣品所形成的各種手性絡(luò)合物雖然不及CDR法所形成的衍生物那樣牢固,但它所依據(jù)的手性識別作用和絡(luò)合物的非對映異構(gòu)體性質(zhì)卻基本相同。常用的CMPA有:環(huán)糊精(Cyclodextrins)類(主要是α-、β-和γ-環(huán)糊精及其衍生物);手性離子對配合劑(Chiral Ion Pair Complex,CIPC),如(+)-10-樟腦磺酸、奎寧和奎尼丁等;以及配位體交換型手性流動相添加劑(Chiral Ligand-exchange Complexes,CLEC),其中手性配位體多為光活性氨基酸或其衍生物,再與二價金屬離子形成螯合的配位化合物,以適當(dāng)?shù)臐舛确植加诹鲃酉嘀?,遇有藥物消旋體時即可形成相應(yīng)的非對映體配位化合物對,然后在正相柱或反相柱上完成拆分。近年來CSP法發(fā)展迅猛,應(yīng)用日益廣泛。它是不經(jīng)轉(zhuǎn)變成非對映體而直接拆分的方法,優(yōu)點(diǎn)是:適用于不含活潑反應(yīng)基團(tuán)的化合物;除非必須衍生化,否則無需高光學(xué)純度試劑;樣品處理步驟簡單。但迄今為止,CSP柱商品已有40多種,價格大多昂貴,尚未有一種具有類似ODS柱的普遍適用性。根據(jù)分子結(jié)構(gòu)選擇合適的CSP柱是非常重要的。常用的CSP有:手性電荷遷移配位體固定相,如 Pirkle型HPLC-CSP;蛋白親和配體固定相,如 Enantiopac(LKB);內(nèi)部配位化合固定相,如環(huán)糊精(Cydobond)和纖維素酯(Chiracel)等;以及配基交換固定相,如L-脯氨酸-Cu2+共價鍵合于聚苯乙烯等基質(zhì)上。
CSP拆分對映體的理論概念:在HPLC的CSP柱上拆分對映體是利用藥物對映體和特制的、在硅膠上鍵合的對映體固定相(CSP)之間所形成的非對映體復(fù)合物。由于非對映體復(fù)合物穩(wěn)定性差異,可使兩個對映體的保留時間不一致,與CSP形成穩(wěn)定性較差的非對映體的藥物對映體可先洗脫,因之實(shí)現(xiàn)了拆分。CSP設(shè)計(jì)是基于Dalgliesh在1952年提出的“三點(diǎn)手性識別模式”(Three-point chiral recognition model),認(rèn)為要實(shí)現(xiàn)手性識別,在手性化合物分子與CSP之間至少同時要有三個相互作用部位,其中之一必受空間影響,或是相互吸引或是相互排斥。生成的非對映體的相對強(qiáng)度,決定了兩個對映體的分離度和洗脫次序。
(二)三類手性分離方法的比較:CDR法的優(yōu)點(diǎn)是應(yīng)用條件相對簡易,只需采用普通HPLC的固定相和流動相即可而且通過衍生化有利于增加檢測(紫外或熒光)靈敏度;缺點(diǎn)是樣品中相關(guān)化合物須預(yù)先分離、衍生化手性試劑的光學(xué)純度的高要求以及異體對的衍生化反應(yīng)速率不一。
CMPA法的優(yōu)點(diǎn)是不必作柱前手性衍生化;對固定相也無特殊要求;樣品的非對映異構(gòu)化絡(luò)合具有可逆性而且利于制備。主要缺點(diǎn)是可拆分的化合物范圍有限;某些添加劑不夠穩(wěn)定而且往往會干擾檢測。
CSP法的優(yōu)點(diǎn)較多,能廣泛適用于各類化合物,適于常規(guī)及生物樣品的分析測定,制備分離方便,定量分析的可靠性較高,采用此法研究考察的化合物已達(dá)數(shù)千種之多。缺點(diǎn)是樣品有時也須作柱前衍生(但不一定是手性衍生化試劑),對樣品結(jié)構(gòu)有一定限制,其適用性尚不及普通HPLC固定相(包括正相和反相)那樣廣泛。