引言
由于化合物结构中不对称因素的存在,产生了手性分子。该类分子存在对映异构体。药物对映异构体分子的物理、化学性质几乎一样,但往往显示出不同的药理活性及药动学行为。据统计,目前世界上手性药物的比例在新药中已占到1/3。手性药物在体内的运输和代谢方式均与其立体化学有关:手性药物进入人体后,在体内手性微环境如酶、受体、离子通道、蛋白质、载体等的作用下产生手性识别,从而在不同立体异构体之间产生药效学、药物动力学和毒理学方面的立体选择,表现出不同的药效。所以,手性药物对映体的拆分可以提高药物有效成分,增强药效,降低毒副作用,在药物研究及医药工业发展方面具有非常重要的意义[1]。
毛细管电泳(capillary electrophoresis, CE)技术是近年发展起来的一项新型分析技术,兼有电泳和色谱技术的双重优点。毛细管电泳以其简便、试样用量少、分离效率高、分离时间短、柱子成本低等诸多优点,成为手性分离的一种主要手段。根据分离机制不同可分为毛细管区带电泳(capillary zone electrophoresis, CZE)、胶束电动毛细管色谱(micellar electrokinetic capillary chromatography, MECC)、毛细管电色谱(capillary electro-chromatography, CEC)、毛细管凝胶电泳(capillary gel electrophoresis, CGE)、毛细管等速电泳(capillary iso tacho phoresis, CITP)、毛细管等电聚焦(capillary isoelectric focusing, CIEF)、亲和毛细管电泳(affinity capillary electrophoresis, ACE)等多种分离模式。在大多数情况下,可以通过改变缓冲液的组成来实现不同的操作模式[2]。毛细管电泳手性拆分的关键步骤是针对不同的手性药物分析对象,选择适宜的毛细管电泳分离模式和相应的手性选择试剂[3]。
基本原理
毛细管电泳是以高压电场为驱动力,以毛细管为分离通道,依据样品中各组分之间淌度(即溶质在单位时间间隔内和单位电场下移动的距离)和分配行为上的差异而实现分离。毛细管电泳分离系统基本组成包括毛细管及温度控制系统、进样系统、电路系统和检测系统等。
毛细管电泳手性拆分基本策略
互为镜像的两个对映异构体除了旋光性不同外,其他诸如分子量、电荷常数、电泳迁移速率等物理、化学性质均完全相同,因此采用一般的电泳方法无法对其进行分离。要实现手性分离有两种基本策略,一是构建手性分离环境,二是手性消除。
手性消除是让对映异构体与纯的手性选择剂进行定量反应,通过共价键生成较稳定的非对映体衍生物,这样就能利用普通的分析方法进行分离和测定。其优点是衍生化形成的非对映异构体的理化性质差异较大,适于色谱分析,提高了分离度和检测灵敏度。其缺点是需要非常纯的手性反应试剂(否则光学杂质会产生两个以上的非对映异构体产物),价格昂贵,需衍生的对映异构体必须具有发生衍生化反应的活性基团,而且反应产物的手性可能不能恢复。所以多数人不愿采用这种“伤筋动骨式”的改造方法,而改用构建手性环境的方法。
构建手性环境是在分析过程中将手性物质引入CE的分离通道中以实现手性分离。一般有三种方法可以构建手性环境:①使用手性添加剂;②使用手性填充毛细管;③使用手性涂层毛细管。其中手性填充或手性涂层毛细管需要特别的制作技术,不太容易掌握。添加剂法只需向电泳缓冲液中加入合适的手性选择剂,对映异构体与手性试剂之间将形成稳定性不同的非对映异构体复合物,从而实现两个对映体的分离。本方法不触及样品本身,具有简单、快速、高效、发展空间大等特点,已被广泛使用并迅速发展[4-5]。
手性选择剂
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