普萘洛尔在1-萘万古霉素手性柱上的对映体分离
2011-09-29余小燕黄飞燕吴双凤赵守仁沈报春
余小燕,黄飞燕,吴双凤,赵守仁,沈报春
(1.昆明医学院药学院,云南昆明650500;2.云南民族大学化学与生物技术学院,云南昆明650500;3.云南白药集团研究院,云南昆明650118)
普萘洛尔在1-萘万古霉素手性柱上的对映体分离
余小燕1,黄飞燕2,吴双凤1,赵守仁3,沈报春1
(1.昆明医学院药学院,云南昆明650500;2.云南民族大学化学与生物技术学院,云南昆明650500;3.云南白药集团研究院,云南昆明650118)
在自制的1-萘万古霉素手性色谱柱上对普萘洛尔进行了对映体分离研究.讨论了极性流动相中不同浓度的酸、碱添加剂对普萘洛尔对映体分离的影响,并初步探讨了其手性识别机理.结果表明,自制的1-萘万古霉素手性柱对普萘洛尔对映体具有一定的分离效果,流动相中酸、碱添加剂比例为 0.001%∶0.001%(v/v)时,选择因子达到 1.16.
对映体分离;普萘洛尔;极性流动相;手性识别机理;1-萘万古霉素手性固定相
普萘洛尔(propranolol,PPL)是临床上常用的非选择性β-受体阻滞剂,由异丙肾上腺素衍生而来.临床上常用于治疗多种原因引起的心律失常,如窦性心动过速、心房扑动及颤动、早搏等,也可以用于心绞痛、高血压等的治疗.从化学结构(图1)来看,普萘洛尔有一个手性碳原子,存在一对旋光异构体,但目前药用的均为其外消旋体.动物实验表明,S(-)-普萘洛尔[S(-)-PPL]对β受体的阻滞程度比R(+)-普萘洛尔[R(+)-PPL]约大100倍[1].2个对映体之间不仅存在明显不同的药理活性,而且具有较大的动力学差异.因此,分离普萘洛尔对映体十分必要.
普萘洛尔的高效液相色谱手性拆分目前已有报道,如左文坚[2]用Chiracel OD手性柱对普萘洛尔进行了对映体拆分,曾苏等[3]也曾经用Chiracel OD和AD手性柱对盐酸普萘洛尔进行了对映体分离,余细勇等[4]用柱前衍生化HPLC测定人血浆中的普萘洛尔对映体等.
1994 年 Armstrong 等[5-9]首次使用大环抗生素制备CSP,在正相和反相模式下拆分了一系列对映体,开辟了手性分离科学领域一个新的研究热点.自此以后,短短几年的时间,大环抗生素应用于高效液相色谱(HPLC)、薄层色谱(TLC)、毛细管电泳(CE)、毛细管电泳-质谱(CE-MS)和毛细管电色谱(CEC),已成功分离了多类光学异构体,分离机理的研究也逐步深入[6-11].大环抗生素手性固定相显示出了高效、高选择性和大载样量等独特的优势,而且可以在多种流动相模式下(正相、极性有机相和反相)进行对映体分离,成为目前最具发展潜力的一类新型手性固定相.万古霉素是最早作为HPLC手性固定相的大环抗生素.万古霉素分子中既含有羟基、又含有肽键,对天然药物及手性氨基酸、醚等表现出良好的立体选择性[12-16].众所周知,手性固定相结构上的细微改变都会带来手性识别的极大变化,因此,制备出大环抗生素及其衍生物手性固定相,不仅可以解决对映体分离的一些实际问题,而且对该类手性固定相的手性机理研究也会有很大帮助.
虽然有较多的文献报道了普萘洛尔的对映体分离的研究,但手性固定相法对其手性识别机理不是很清楚.为进一步探讨其分离机理,本文采用自制的1-萘万古霉素手性固定相(Na-Van)在极性有机模式下,对普萘洛尔进行了手性分离研究.1-萘万古霉素手性固定相是由万古霉素手性固定相经1-萘异氰酸酯衍生得到的一种新型手性固定相.考察了流动相甲醇中冰乙酸和三乙胺对分离的影响,初步探讨了此模式下手性识别机理.1-萘万古霉素手性固定相未见文献报道.
2 实验部分
2.1 仪器和试剂
岛津LC-2010A高效相色谱仪,岛津SPDM 10AVP检测器.盐酸普萘洛尔片(常州广普药业有限公司),甲醇(天津市光复精细化工研究所,色谱纯),乙醇(天津市风船化学试剂科技有限公司,分析纯),三乙胺(中国医药集团上海化学试剂公司),冰乙酸(北京五二九五二化工厂,分析纯).
2.2 色谱条件
1-萘万古霉素手性柱(实验室自制,250 mm×4.6 mm);流动相为加入酸碱添加剂的甲醇体系;温度:室温;流速:1.0 mL/min;检测波长:215 nm;进样量:10 μL .
2.3 样品和流动相的配制
盐酸普萘洛尔片用乙醇溶解,配成适合浓度,经0.2 μm 微孔膜过滤.
流动相为甲醇加入不同比例的酸碱,经0.45 μm微孔膜过滤并超声脱气后使用.
2.4 手性拆分参数
以下3项参数用于手性拆分能力的评价:
k1′(容量因子)=(t1- t0)/t0,t0为死时间,由甲醇测得,t1为第1个对映体的保留时间;
α(选择因子)=k2′/k1′;
R(分离度)=2(t2- t1)/(w1+w2).此处 t1,t2为对映体的保留时间,w1和w2为对映体峰宽.
3 结果与讨论
3.1 流动相中三乙胺和冰乙酸浓度对分离的影响
本文采用甲醇作为流动相,添加冰乙酸和三乙胺进行对映体分离研究.表1列出了流动相中三乙胺和冰乙酸浓度对手性分离的影响.
极性有机相中酸/碱的浓度和比例控制着溶质在手性固定相上的保留和对映体选择性.固定极性有机相甲醇中冰乙酸和三乙胺的体积比为1∶1,考察流动相中冰乙酸/三乙胺浓度对手性分离的影响,结果发现手性溶质的保留因子均随着流动相中冰乙酸/三乙胺含量增加而减弱,分析结果见表1.
由表1的数据可以看出,随着冰乙酸/三乙胺从0.001%∶0.001%(v/v)增加到 0.05% ∶0.05%(v/v),普萘洛尔的保留减弱.随着流动相中酸/碱浓度的增加,流动相的极性也在增加.同时由于冰乙酸和三乙胺分子量和密度的差异,在1∶1的条件下,冰乙酸已经2倍于三乙胺的摩尔数,过量的酸用来质子化溶质和手性固定相.当酸的量超过质子化所需的量时,主要作用就变成了增加流动相的极性,使溶质较快地被洗脱.
表1 流动相中酸碱添加剂浓度对普萘洛尔对映体分离的影响
随着三乙胺/冰乙酸从 0.05% ∶0.05%(v/v)减少至0.001%∶0.001%(v/v),普萘洛尔的选择因子略有增加,分离度增大.当流动相中酸碱添加剂为0.001%∶0.001(v/v)时,得到较好的分离效果(见表1).
在极性有机模式下,手性物质的保留和对映体的选择性呈现出了与传统正相、反相条件下不同的变化规律(保留减弱,而选择性却增强)[16].这是因为在这一模式下,手性物与固定相之间主要存在着氢键作用、π-π电荷转移作用和偶极叠加作用等.但在自制的1-萘万古霉素手性固定相上,普萘洛尔对映体分离的趋势却有所不同:随着流动相添加剂浓度的减小,保留增强,选择因子和分离度也随之增大,说明强的保留决定了好的分离.此外,普萘洛尔分子结构中有羟基和氨基,流动相中过量的酸会质子化固定相和溶质,调节溶质和手性固定相表面所带电荷,进而影响手性固定相与溶质之间的氢键作用.随着流动相中酸碱的减少,流动相和溶质及固定相之间的作用减弱,溶质和固定相之间的作用增强,分离效果变好.
4 结语
在正相体系下,用自制的1-萘万古霉素手性固定相对普萘洛尔对映体进行了分离研究.改变流动相中添加剂的浓度,普萘洛尔的分离效果也有所不同.随着流动相添加剂浓度的减小,普萘洛尔的保留增强,选择因子和分离度也相应增加.结果表明:经1-萘衍生的万古霉素手性固定相对普萘洛尔有一定的分离效果,可以此为参考,开发其他类似的手性固定相.
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(责任编辑王 琳)
Enantioseparation of Propranolol on the 1-Naphthalene Vancomycin Chiral Stationary Phase
YU Xiao-yan1,HUANG Fei-yan2,WU Shuang-feng1ZHAO Shou-ren3,SHEN Bao-chun1
(1.School of Pharmaceutical Science,Kunming Medical University,Kunming 650500,China;2.School of Chemistry and Biotechnology,Yunnan University of Nationalities,Kunming 650500,China;3.Research Institute of Yunnan Baiyao Group,Kunming 650118,China)
On the self-made 1-naphthalene vancomycin chiral stationary phase,the enantioseparation of propranolol was studied by using the polar mobile phase.The influence of acid and alkali additive in the polar mobile phase was investigated.The chiral recognition mechanism was also discussed.The result shows that the isomers of propranolol can be separated on the self-made 1-napthalene vancomycin chiral stationary phase in the polar mobile phase.The separation factor was 1.16 while using the acid and alkali additive with the ratio 0.001%:0.001%(v/v).
enantioseparation;propranolol;polar mobile phase;chiral recognition mechanism;1-Naphthalene vancomycin chiral stationary phase
O 657.2
A
1672-8513(2011)02-0099-03
10.3969/j.issn.1672 -8513.2011.02.006
2010-11-01.
云南省自然科学基金(2007B220M);民族药资源化学国家民委-教育部重点实验室开放基金(MJY090208);昆明医学院2009年大学生创新性实验计划项目.
余小燕(1986-),女,硕士研究生.主要研究方向:手性化合物分离.
沈报春(1974-),女,博士,副教授.主要研究方向:手性化合物分离.