高效液相色譜法手性固定相拆分手性藥物研究進展

李雪，李優鑫，張勇

(天津市現代藥物傳遞及功能高效化重點實驗室天津大學藥物科學與技術學院，天津 300072)

手性，指化合物具有結構上鏡像對稱而又不能完全重合的分子，作為自然界生命基礎的生物大分子都具有手性，人們所使用的藥物絕大多數也具有手性。手性分子兩對映體具有完全相同的物理、化學性質，但具有不同的藥理活性，手性藥物進入人體往往一種對映體有效而另一種無效甚至具有毒性。20世紀60年代，一種稱為反應停的孕婦使用的鎮定劑，上市后導致1.2萬名嬰兒的生理缺陷，因為反應停的右旋體為止吐藥，而左旋體具有強烈的致畸作用。服用單一對映體的手性藥物，不僅可以避免對于毒性對映體的攝入，減輕人體對于無效對映體的代謝負擔，還可以提高藥物專一性、減少服藥劑量。因此，手性藥物的分析分離在生物、醫藥領域一直是研究的熱點。

HPLC作為經典實用的分析方法，被廣泛應用于手性藥物的拆分。HPLC分離手性藥物對映體分為間接法和直接法，間接法又稱為手性試劑衍生化法，直接法分為手性流動相添加劑法和CSP法。CSP作為HPLC分離手性藥物中最有效的一種方法，其發展一直是HPLC分離手性藥物的重點，目前用于手性分離的固定相已經有接近100種［1］。根據手性固定相的不同來源，可分為天然、半合成和全合成三大類。本文介紹國內外近幾年手性固定相拆分手性藥物的研究進展，包括幾種經典類型及一些新型手性固定相。

1 幾種經典手性固定相的手性藥物拆分

1.1 環糊精類手性固定相

環糊精(CD)手性固定相分為化學鍵合固定相及物理涂覆固定相。化學鍵合固定相是將CD或其衍生物通過共價鍵鍵合至硅球表面，這類固定相具有耐溶劑且高柱效等優點。環糊精物理涂覆是利用硅膠吸附特性，將CD或其衍生物直接涂覆至裸露的硅球表面，是一種較為簡單且有效的固定相制作方法［2］，但由于這種方法多用于正相高效液相色譜，因此這方面的研究工作較少，這里主要介紹化學鍵合手性固定相。

Nikolic等［3］使用中性β-CD化學鍵合固定相對藥物有效成分S-氯吡格雷和會引起不良反應的R-氯吡格雷實現良好分離，并進行了方法學驗證。由于天然CD的手性識別能力有限，無法滿足大量不同結構手性藥物的分離，因此多種多樣的衍生化CD被應用于手性分離。沈靜茹等［4］以雙［-6-氧-(-3-間硝基苯磺?；?丁二酸-1，4 單酯)-4-］-β-CD 鍵合全多孔硅膠基質為高效液相色譜固定相，以正相和反相模式對藥物撲爾敏進行了手性分離。Rao等［5］使用高效液相色譜反相模式及二甲基-β-CD鍵合固定相對舍曲林手性對映體及5種相關手性物質進行了分離及方法學驗證，此方法足以對舍曲林進行質量控制和純度檢測。目前研究較多的還有帽形(capped)CD，其中CD和其他主體超分子化合物(如冠醚、杯芳烴等)偶聯起來，形成一種具有多重識別位點的主體化合物，其中兩種主體超分子的協同效應增加了對客體分子的識別，表現出優秀的手性識別能力和分離選擇性。Zhao等［6］合成利福霉素帽形-(3-(2-O-β-環糊精)-2-羥基丙氧基)-丙基甲鍵合手性固定相(RCD-HPS)，其具有兩個手性結合位點:利福霉素和β-CD，對于華法林等幾種芳香位置異構體的手性藥物顯示出良好的分離能力。

1.2 多糖類手性固定相

多糖類手性固定相是將多糖鍵合至硅膠上，通過在羥基上連接各種不同取代基團，得到具有不同手性識別能力的HPLC固定相。多糖含有眾多的可能作用位點，其手性識別能力被歸因到具有手性的碳水化合物單體及其螺旋形二級結構。

目前，多糖類手性固定相是HPLC手性分離中應用最為廣泛的一類固定相［7］。Peng等［8］在反相HPLC模式下，利用200余種外消旋體手性藥物，檢測了20多種多糖衍生化手性固定相的分離能力。Antonina等［9］利用多糖手性固定相分離了特康唑、聯苯芐唑等10種抗真菌手性藥物對映體，并根據改變鍵合有不同類型多糖的HPLC色譜柱、色譜分離溫度、藥物主要成分、流動相添加劑等條件，觀察出手性對映體經分離洗脫順序的逆轉。Mohamed等［10］使用纖維素手性柱對血漿及藥物制劑中的克侖特羅進行了分離及鑒定，通過方法學驗證證實該HPLC方法對該藥物具有高度專一性，可以用于藥物質量控制及治療藥物監測。Kazoka等［11］對兩種吡拉西坦衍生物使用6種多糖手性固定相進行了分離，并尋找出了手性識別能力較高的多糖固定相。通常，在HPLC分離手性藥物時，在流動相中加入少量的添加劑，可以改變分離效果。Mosiashvili等［12］系統研究了在極性有機流動相、多糖類手性柱作為固定相時，添加酸性或堿性添加劑對幾種堿性藥物手性分離的影響。

1.3 Pirkle型手性固定相

Pirkle型手性固定相是將單分子層的手性有機分子通過適宜的連接基團鍵合到硅膠載體上制得的，因而被稱之為“刷型”或“束型”。由于良好的載樣能力，Pirkle型固定相非常適用于臨床前少量藥物的HPLC手性分離制備［13］。

過去幾年，Pirkle型Whelk-O 1手性固定相在藥物開發早期解決手性分離工作，在所有商業可得的Pirkle手性柱中，研究顯示只有Whelk-O 1型對特殊的活性藥物顯示出了手性異構體分離能力。Thomas等［14］發明了柱耦合方法，提高了Whelk-O 1手性柱的分離效率及應用范圍。William等［15］使用4種Pirkle型手性固定相分離一種新型的苯嗎喃類藥物，結果顯示，僅有Whelk-O 1手性固定相能夠達到較好分離效果。Karol等［16］使用點擊化學的方法合成Pirkle-陰離子交換混合型手性固定相，在正相、反相等液相色譜條件下，均基線分離了洛芬類藥物。

1.4 蛋白質類手性固定相

蛋白質是由氨基酸為單位組成的具有復雜三維結構的生物大分子，所有蛋白質都具有識別手性分子的潛力。蛋白質類手性固定相的優點是在反相液相色譜法中可以用水作為流動相，雖然具有良好的手性選擇能力，但較差的穩定性和較小的載樣量限制了此類固定相的應用。

牛血清白蛋白(BSA)、人血清白蛋白(HSA)、α-酸性糖蛋白(AGP)是主要用于手性分離的蛋白質，它們通過多種方法被固定在二氧化硅基質上，制成HPLC固定相。Stewart等將BSA固定在瓊脂糖基質上，作為手性固定相進行液相分離［17］。Mallik 等［18］通過巰基將蛋白質及其他配體固定化在二氧化硅填料上制成固定相，其中HAS作為被鍵合的模型蛋白在HPLC中顯示出高親和力，對手性藥物華法林和布洛芬實現了良好分離。由于青霉胺紫外吸收強度較弱，Bhushan等［19］以茚三酮作為可逆的標記試劑，利用AGP手性固定相進行分離，優化出了最佳分離條件(分離度超過2)并進行了制備。Akapo等［20］使用AGP手性固定相對福莫特羅的4種立體異構體進行了HPLC分析方法的建立和驗證。

2 新型手性固定相

雖然目前廣泛應用的幾種經典手性固定相可以滿足大部分的分離需求，但一些特定結構類型的例如立體中心是非極性［21］的分析物還需要更多新型手性固定相的設計。目前已經用于手性分離的新型手性固定相有環果聚糖類手性固定相、金屬復合物鍵合手性固定相、含硼手性固定相、離子性液體手性固定相等。環果聚糖類手性固定相在2009年第1次被Armstrong等報道使用［22］，其通過每單位呋喃果糖含有的4個手性中心與分析物之間的作用［23］識別手性分子。Perera等［24］利用衍生化環糊精及環果聚糖類手性固定相對17種四氫苯并咪唑衍生物外消旋體實現良好分離。第1個在室溫下融化為液體的有機鹽為乙硝酸銨，與將離子性液體作為流動相添加劑來提高HPLC分離度相比，將離子性液體通過共價鍵合到CSP上的文獻報道較少［25］，而Zhou等開發出一種將離子性液體鍵合至硅膠上功能化的β-CD手性固定相，分離了16種手性芳香醇衍生物及兩種外消旋體藥物。醫藥、生物等領域分析樣品種類增多的同時，對手性固定相種類的需求逐漸增大，但要將這些新型手性固定相廣泛應用于手性藥物的拆分還有一定的距離。

3 結束語

總之，固定相與手性藥物對映體發生手性識別作用，則一定有三點相互作用。隨著計算機化學的不斷發展，與傳統方法相比，CSP的設計達到了更高水平。組合方法與高通量合篩選已用于研制高選擇性的具有手性識別能力的固定相。數據庫結合擴展的自動篩選方法學，再配合多通道微流控HPLC，將提供一個真正高通量方法，以快速鑒別最有前景的CSP。用CSP法分析分離外消旋手性藥物是一種經濟而有效的途徑，而要得到分離效率高、穩定性好、適用范圍廣的手性固定相，則需要對手性固定相識別機理更深入的研究及科研人員的不懈努力。

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