磺丁基醚—β—環糊精拆分莫達非尼及其立體選擇性差異研究

1引言

莫達非尼（Modafinil）是一種用于治療發作性睡眠和輪班工作睡眠障礙的神經興奮劑 [1]。莫達非尼結構中有一個手性硫原子（見圖1），存在一對手性對映體，其手性對映體在藥理藥效方面具有一定差異 [2]。目前，已有R異構體阿莫達非尼上市，因此其手性拆分在藥物質量控制等方面具有重要意義。莫達非尼手性拆分已有文獻報道的多為手性柱拆分 [3，4]，本研究組建立了以磺丁基醚β環糊精（SBEβCD）為手性拆分試劑的毛細管電泳分離方法 [5]。但在環糊精與莫達非尼對映體的拆分作用機理方面，未見相關報道。手性對映體的拆分機理研究目前有高效液相色譜 [6]、毛細管電泳 [7，8]、手性傳感器 [9，10]和分子模擬 [11-13]等方法。本研究以毛細管電泳法拆分莫達非尼對映體，探討莫達非尼手性拆分的熱力學問題；同時借助分子模擬方法計算模擬環糊精莫達非尼異構體之間相互作用，預測包合物的三維結構及其穩定性，從分子相互作用角度解釋環糊精手性識別莫達非尼的機理。

2實驗部分

2.1毛細管電泳分離實驗

儀器：HP3DCE毛細管電泳儀（Agilent公司），DAD檢測器，ChemStation工作站，熔融石英毛細管柱（河北永年光導纖維廠）。試劑： R莫達非尼對照品和莫達非尼消旋體對照品（中國藥科大學醫藥化工研究所）；S莫達非尼（凱試（上海）科技有限公司）。SBEβCD（江蘇巨環醫藥有限公司）。

分離條件： 毛細管（50 cm × 50 μm， 有效長度41.5 cm），操作電壓20 kV，柱溫15-35 ℃，檢測波長225 nm，壓力進樣5 kPa × 5 s。緩沖液：20 mmol/L Na2HPO4（pH 7.0），SBEβCD 濃度為5-50 mmol/L。兩次進樣之間分別用0.1 mol/L NaOH和水各沖洗2 min，再用緩沖液沖洗3 min。

2.2分子模擬對接

莫達非尼分子對映體的構建及優化采用Chem3D Ultra1程序進行。建好分子模型后以MM2進行構象優化。βCD分子結構由βCD與酶復合物的晶體結構（從蛋白質晶體結構數據庫獲得）去除水分子和配體分子而獲得，在此基礎上構建SBEβCD的結構，而后進行能量優化，所得結果供分子對接使用。

莫達非尼對映體和SBEβCD的對接使用Gold V3.0.1程序進行柔性對接，使用GoldScore打分函數得到分子相互作用的擬合度（Fitness）數值。用Fitness函數值判斷分子對接結果。

3結果與討論

3.1手性對映體拆分實驗

過程，且在低溫條件下能獲得較好的分離。

3.3結合常數計算

結合常數是表征分子間相互作用強弱的重要理化參數，在以環糊精為手性拆分劑的毛細管電泳手性分離中，結合常數反映環糊精分子包合對映體分子能力，也反映其對對映體的區分能力。雙倒數法是進行結合常數計算

4結論

以SBEβCD為手性拆分試劑，采用毛細管電泳法對莫達非尼對映體進行拆分，并利用分子模擬對其立體選擇性差異進行了研究。熱力學數據顯示， 手性分離過程主要是焓驅動過程，在低溫條件下能獲得較好的分離。采用雙倒數法求取了莫達非尼對映體與SBEβCD的結合常數， R對映體的結合常數大于S對映體。利用Gold軟件對莫達非尼對映體和SBEβCD進行了對接，Fitness打分函數結果表明， R對映體比S對映體與SBEβCD結合更穩定，氫鍵作用的差異可能是能達到手性拆分的原因。

References

1Gerrard P， Malcolm R. Dis. Treat， 2007， 3： 349-364

2Darwish M， Bond M， Ezzet F. J. Clin. Pharmacol.， 2012， 52（9）： 1328-1342

3Rao R N， Shinde D D. Biomed. Chromatogr.， 2009， 23： 811-816

4JI YiBing， FAN XiaoMei， ZHU Xiong. Chinese J. Pharmaceu.， 2010， 41（3）： 211-212

季一兵， 范曉梅， 朱 雄. 中國醫藥工業雜志， 2010， 41（3）： 211-212

5Wang W， Xiang S Y， Zhou X J， Ji Y B， Xiang B R. Molecules， 2011， 17（1）： 303-314

6Lmmerhofer M. J. Chromatogr. A， 2010， 1217（6）： 814-856

7HU ChangQin， HONG JianWen. Acta pharm. Sinica， 2009， 44（8）： 905-910

胡昌勤， 洪建文. 藥學學報， 2009， 44（8）： 905-910

8Bene M， Zuskov I， Svobodová J， Ga B. Electrophoresis.， 2012， 33（6）： 1032-1039

9Luo M L， Zhang W G， Zhang S， Fan J， Su W C， Yin X. Chirality， 2010， 22（4）： 411-415

10Cho E N， Li Y， Kim H J， Hyun M H. Chirality， 2011， 23（4）： 349-353

11PAN HeJian， HE Hua， ZHENG Heng， LIU TieBing. Computer and Applied Chemistry ， 2011， 28（2）： 197-202

潘和蹇， 何 華， 鄭 珩， 劉鐵兵. 計算機與應用化學， 2011， 28（2）： 197-202

12XIA DongHui， SHANG YongHui， LI Hua. Chinese J. Anal. Chem.， 2011， 39（3）： 414-418

夏冬輝， 尚永輝， 李 華. 分析化學， 2011， 39（3）： 414-418

13Li W， Tan G， Zhao L， Chen X， Zhang X， Zhu Z， Chai Y. Anal. Chim. Acta， 2012， 718： 138-147

14SHI JieHua， YE Yan. Chinese J. Anal. Chem.， 2010， 38（10）： 1450-1456

施介華， 葉 燕. 分析化學， 2010， 38（10）： 1450-1456

15WANG ZhongHui， MAN RuiLin， TANG KeWen. J. Instrumental Anal.， 2009， 28（2）： 162-167

王鐘輝， 滿瑞林， 唐課文. 分析測試學報， 2009， 28（2）： 162-167

16HOU JingGuo， MENG XiaoRong， HE TianXi， Deng HuaLing， MAO XueFeng， HAN XiaoQian， GAO JinZhang. Chinese J. Anal.Chem.， 2003， 31（3）： 307-310

侯經國， 孟曉榮， 何天稀， 鄧華陵， 毛學峰， 韓小茜， 高錦章. 分析化學， 2003， 31（3）： 307-310

17Pang N， Zhang Z， Bai Y， Liu H. Anal. Bioanal. Chem. 2009， 393： 313-320

18JIN YingZhi， WANG YuanChao. J. Hangzhou Normal University （Natural Science Edition）. 2008， 7（4）： 284-286

金瑛芝， 王園朝. 杭州師范大學學報（自然科學版））， 2008， 7（4）： 284-286