手性最新分离技术研究方法及进展综述

[摘要]色谱成为对映体拆分的重要工具。近几年各种手性源的积极研发使色谱在对映体分离工作中所起的作用越来越高效。因此,对色谱在对映体拆分的机制,分离模式及近几年新型手性源做一综述。

[关键词]手性分离色谱拆分手性源

中图分类号:O657.7文献标识码:A文章编号:1671-7597(2009)1220003-01

对映体的分离、分析在现代药物化学、生物化学、合成化学、农业化学等领域的研究中具有非常重要的意义。在天然产物分离中的分离难度在于对映体的物理性质,化学性质,热力学性质极为相似,除非在手性环境(如手性试剂,手性溶剂)中才表现出差异。对外消旋体拆分就以此为依据。

一、色谱手性分离模式

(一)薄层色谱手性拆分法

分为TLC手性固定相拆分法和TLC手性流动相拆分法。主要用于定性分析。

(二)气相色谱手性拆分法

适用于分离一些易挥发和稳定性好的手性化合物。如字敏[1]等采用环肽(valinomycin)(缬氨霉素)作为气相色谱手性固定相,对几种手性化合物进行手性拆分,建立了用环肽作毛细管固定相对手性化合物拆分的分离方法。

(三)高效液相色谱

1.高效液相色谱手性固定相拆分法。(1)蛋白质类手性固定相使用范围广,易于得到,效果良好,可用于对酸,碱和中性对映体的拆分。(2)多糖及衍生物类手性固定相85%的对映体可得到拆分。(3)合成的光学活性聚酰胺类手性固定相。(4)配体交换手性固定相。

2.高效液相色谱手性流动相拆分法。在流动相中加入手性源试剂,同样可进行手性拆分,手性源有金属配合物、环糊精、蛋白质、手性离子对试剂。阮宗琴[2]等合成了三种磺化2β-环糊精,并作为添加剂应用于毛细管电泳的手性拆分中。

3.手性衍生化法。当某些药物不宜直接拆分或需添加某些基团,以增加色谱系统的对映异构体选择性或为了提高紫外或荧光检测的效果均可选用此法。金东月[3]等以DBD2PyNCS为手性荧光衍生化剂反相高效液相色谱法分离了肾上腺素对映体。

(四)毛细管电泳手性拆分法(CE)

1.普通毛细管电泳拆分模式。阮宗琴[4]等以负电性磺丁基2β-环糊精为手性添加剂毛细管电动色谱拆分氨基酸对映体,考察了背景电解质pH值及添加剂浓度对分离的影响。

2.毛细管电泳拆分新技术。手性分离中毛细管电泳具有以下优点:

(1)很高的分离效率使具有较小分离选择系数的对映体也可以达到满意的分离度;

(2)可供选择的分离模式多且变换简单;

(3)手性选择剂的消耗量很少,运行成本较低,对环境污染小。例如:

①毛细管电色谱(CEC)。CEC采用熔融的石英毛细管柱,柱内一般填充HPLC用的固定相,用高压直流电代替高压泵。刘玲[5]等以三甲基2β-环糊精(TM2β2CD)为手性选择剂,系统地考察了不同的手性选择剂及其浓度、缓冲溶液的浓度和pH分离的影响。

②高效毛细管电泳(HPCE)。是将手性选择剂加入背景电解质中构建手性分离环境,在分离过程中由于不同构型的对映体与手性选择剂的相互作用不同,导致不同对映体的有效电泳淌度不同,最终达到分离的目的。孔德志[6]以各类手性选择剂为重点,综述了手性选择剂拆分的机理、方法及应用方面的进展,并介绍了一些新的手性选择剂在药物分析中的应用。

③芯片电泳。和传统毛细管电泳相比,芯片电泳分析效率显著提高;试样和试剂消耗显著下降;分析装备微型化、集成化和自动化;能高通量的分离分析多种样品等。

④非水毛细管电泳手性拆分。用于难溶于水的样品组份分离。初水宝[7]等以甲酰胺为介质,用非水毛细管管电泳成功拆分了洛贝林等9种手性化合物,并比较了手性选择剂类型对分离的影响。

(五)分子印迹法

氨基酸衍生物是目前作为印迹分子的分离目标物质中研究较为活跃的一种。李丽虹[8]等以(R)2(+)-1,1′-联222萘酚为模板分子,4-乙烯基吡啶为功能单体合成了分子印迹聚合物,将其作为高效液相色谱固定相,研究其手性识别特性。

(六)超临界流体色谱法

超临界流体(SFC)具有高效、快速、操作条件易于变换等特点,尤其在光学纯药物的制备方面应用广泛。陆峰[9]等考察了填充柱超临界流体色谱(SFC)系统中的样品溶剂、连续进样、流动相中的改性溶剂用量、色谱柱类型等因素对化合物保留行为变化的影响规律,为填充柱SFC的合理进样并产生可信的色谱结果提供依据。

(七)手性配体交换色谱法

手性配体交换色谱法中手性配体和金属离子是决定手性化合物分离选择性的根本因素。可通过采用流动相添加法和固定相涂渍法对手性化合物对映体进行分离。马桂娟,龚波林,阎超[10]以单分散亲水性聚合物为基质,在配体交换模式下,固定相对12种DL-氨基酸对映体进行了良好的拆分。

对映体色谱手性的分离模式正从简单向深入转化;手性源的选择呈现多样化的趋势,并相应产生了解释性机理;流动相的状态从气体、液体到超临界流体变化。

参考文献:

[1]字敏、张玉海、袁黎明等,缬氨霉素固定相的手性分离研究[J].云南大学学报(自然科学版),2006,28(1):51-53.

[2]阮宗琴、尤进茂、李菊白等,磺化β2环糊精的合成及其在毛细管电泳手性拆分中的应用[J].色谱,2000,18(2):183.

[3]金冬月、马奎蓉、张小勇等,手性荧光衍生化反相高效液相色谱法分离肾上腺素对映体[J].色谱,2002,20(4):304.

[4]阮宗琴、李菊白、陆豪杰等,毛细管电动色谱带电环糊精拆分N2FMOC氨基酸对映体[J].色谱,2000,18(2):148.

[5]刘玲、严子军、李湘,高效毛细管电泳法手性分离伪麻黄碱[J].理化检验-化学分册PTCA,2007,43(7):525-527.

[6]孔德志、张兰桐,手性选择剂在高效毛细管电泳手性分离中的应用与进展[J].药物分析杂志,2009,29(1):153-159.

[7]初水宝、蒋文强、崔凤霞等,非水毛细管电泳对9种手性药物的拆分[J].色谱,2003,21(2):138.

[8]李丽虹、刘岚、罗勇等,以分子印迹聚合物为固定相手性拆分1,12联222萘酚及其衍生物[J].色谱,2006,24(6):574.

[9]陆峰、刘荔荔、吴玉田,填充柱超临界流体色谱系统中的溶剂效应[J].色谱,2000,18(2):155.

[10]马桂娟、龚波林、阎超,L-异亮氨酸聚合物手性配体交换固定相的制备及对DL-氨基酸的拆分[J].应用化学,2009,(02):125-129.

作者简介:

尚冀宁(1981-),女,汉族,主要从事天然产物研究。