手性藥物的分離在色譜法中的應(yīng)用

李倩　李海洋　趙宇新

摘? 要：手性藥物的分離一直是研究熱點，對于新藥的研發(fā)和老藥的改進有深刻的意義。該文闡述了手性藥物的物理、化學(xué)以及生物分離方法原理，就色譜法進行了詳細的介紹。由于當時人們對手性藥物的認知沒有那么明確，不知道相似性那么大的化合物居然有那么多的藥效區(qū)別。即使知道它們的生物活性差異，在檢測手段落后的那個年代也無法分辨左右手化合物。

關(guān)鍵詞：手性藥物? 色譜分離? 方法

中圖分類號：R914.1 ? ?文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2020）04（c）-0059-02

手性藥物對我們來說并不陌生，目前大部分天然藥物或者化學(xué)合成藥物有手性。它們的理化性質(zhì)除了旋光性外基本相似，但是在生物活性、代謝過程、藥理及毒理方面有很大的區(qū)別[1]。20世紀60年代初西方國家出現(xiàn)了一批“海豹胎”，即“反應(yīng)停事件”。究其原因是沙利度胺實際上是由兩種各50%的空間結(jié)構(gòu)呈鏡面對稱的化合物組成，也就是我們所說的手性藥物。預(yù)計到未來幾年，手性藥物占新合成藥物的比例將上升到80%以上。很有可能出現(xiàn)只有左手或者右手化合物有藥效，另一半有其他藥效、沒有藥效甚至有不良反應(yīng)，所以識別檢驗手性藥物勢在必行。“反應(yīng)停”使人們認識了手性藥物在生物活性上的兩面性，不但推動了創(chuàng)新藥物的發(fā)現(xiàn)和對老藥的重新認識，而且推動了手性藥物檢測方法的研究[2]。

1? 分離方法

1.1 物理分離方法

物理分離方法是利用手性藥物在溶解度、熔沸點、密度等物理性質(zhì)上的差異進行分離的方法。

1.2 化學(xué)分離方法

化學(xué)分離方法是利用生成的兩種不同的產(chǎn)物的理化性質(zhì)不同進行分離。

1.3 生物分離方法

生物酶分離法依靠酶具有的不對稱活性結(jié)構(gòu)中心，具有選擇性識別作用，與手性藥物的特異性結(jié)合而實現(xiàn)分離。生物膜分離技術(shù)是利用膜孔徑以及膜上生物分子特異性識別進行分離的方法。

2? 色譜分離方法

2.1 氣相色譜法（GC）

氣相色譜通常在固定相中加入手性物質(zhì)，使流動相（氣相）中的物質(zhì)與固定相發(fā)生吸附作用。

間接法是先將待分離的樣品進行生化反應(yīng)，由于生化反應(yīng)得到的產(chǎn)物不同，再進行分離。鄭一美等研究者[3]用Agilent氣相色譜柱DB-1701對樣品進行衍生化后形成非對映異構(gòu)體，分離易得到的手性試劑，光學(xué)純度高，操作簡便，產(chǎn)物穩(wěn)定，且衍生化反應(yīng)條件易于控制，即使沒有對照品也能夠準確分離。

在分離前不需要做任何處理的直接法用途比較多。其分離原理是手性藥物其中之一與固定相之間形成氫鍵作用、偶極結(jié)合作用和三點作用。Xie等人做到了對于手性醇、酯、醚和環(huán)氧化合物的分離，其運用的方法是將手性多孔有機籠CC9加入OV-1701的固定相中。

2.2 高效液相色譜法（HPLC）

高效液相色譜法在分離分析中應(yīng)用廣泛，尤其是在分離手性藥物方面前景廣闊。間接法是進行前處理，將手性的藥物轉(zhuǎn)化成非對應(yīng)異構(gòu)體，在此基礎(chǔ)上進行常規(guī)分離。直接法是不進行前處理，在特殊的固定相或者流動相上進行直接分離。

對手性藥物運用間接法進行分離，所用原理跟氣相色譜法相似，也是通過化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生生成物，依據(jù)生成物的差別進行分離。但是對手性試劑和生成物的要求較高，需要其有較好的穩(wěn)定性、較高的柱效。

CMP法是把配體交換型、環(huán)糊精、離子對等手性試劑加到流動相中，配體交換型是利用其與藥物消旋體共同形成配位絡(luò)合物進行分離。環(huán)糊精是利用其內(nèi)部有疏水空腔進行分離，合適大小的化合物可能與空腔形成環(huán)糊精包合物。手性離子對是利用其與手性藥物締合成電中性絡(luò)合物進行分離。

CSP法對于固定相的選取是非常重要的，挑選一個適宜的固定相是有一定難度的。包括多糖衍生物CSP、蛋白作為CSP、“刷型”CSP、環(huán)糊精CSP等。由Merck公司生產(chǎn)的纖維素三乙酯柱以及由Macherey-Hagel公司生產(chǎn)的 Cellulose Cel-AC 40XF柱等就是利用纖維素衍生物制備手性柱。

2.3 毛細管電泳（CE）

毛細管電泳技術(shù)是20世紀末快速發(fā)展的一項現(xiàn)代分離技術(shù)，通過使用高壓電廠為動力根據(jù)被分離物質(zhì)在分配比的差異得到分離。Khun等人選擇的手性選擇劑為冠醚，提出的立體位阻理論以及側(cè)面經(jīng)典相互作用理論，是在通過對手性分離中墑燴等熱力學(xué)參數(shù)變化數(shù)據(jù)分析與研究的基礎(chǔ)上得出的。CE目前已經(jīng)用于光學(xué)雜質(zhì)鑒定，其手性選擇劑用量小，使用的成本低，但是處理量小。

2.4 超臨界流體色譜柱法（SFC）

超臨界流體色譜法的流動相為超臨界流體，是根據(jù)待分離物質(zhì)與固定相直接的分配比不同進行分離的，所以超臨界流體彌補了HPLC和GC的不足。SFC中可以在超流體流動相中加入手性選擇劑從而實現(xiàn)手性分離。Salvador等研究者[4]就是通過在流動相中加入二甲基化-β-環(huán)糊精創(chuàng)造出了手心手性環(huán)境。SFC還可改變固定相的成分，加入手性選擇劑，其中包括纖維素衍生物、淀粉、環(huán)糊精等手性選擇劑。SFC比較HPLC而言，流動相流動速速快、節(jié)省溶劑、所用時間短。

2.5 聯(lián)用技術(shù)

氣相色譜、液相色譜以及毛細管電泳等與質(zhì)譜聯(lián)用是目前主要的聯(lián)用技術(shù)，分離分析的同時又能定性定量。Jennifer、Cheng、Mikuma、李英杰等人運用聯(lián)用技術(shù)取得了較好分離結(jié)果。

3? 展望

目前各種疾病危害著人類的健康，能有效治療疾病的藥物還有待研發(fā)，對手性藥物的分離就顯得尤為重要。對于手性藥物的分離方法有許多種，但各有利弊，各有適合的范圍。色譜法是目前手性藥物分離的主要手段，處于不可替代的位置，已發(fā)展成為手性物質(zhì)分離的重要方法，具有廣闊的開發(fā)應(yīng)用前景，促進了新藥的研發(fā)以及老藥的改進，有助于推動科研事業(yè)的發(fā)展。

參考文獻

[1] Grange Rebecca L，Evans P Andrew.Metal-free metathesis reaction of C-chiral allylic sulfilimines with aryl isocyanates：construction of chiral nonracemic allylic isocyanates[J].Journal of the American Chemical Socie-ty，2014，136（34）：11870-11873.

[2] 章偉光，張仕林，郭棟，等.關(guān)注手性藥物：從“反應(yīng)停事件”說起[J].大學(xué)化學(xué)，2019，34（9）：1-12.

[3] 鄭一美，苗飛，周福富，等.柱前衍生化GC測定佐芬普利鈣中間體光學(xué)雜質(zhì)[J].中國現(xiàn)代應(yīng)用藥學(xué)，2016，33（3）：335-338.

[4] Speybrouck D，Doublet C， Cardinael P，et al.The effect of high concentration additive on chiral separations in supercritical fluid chromatography[J].Chromatogr A， 2017，15（10）：89-99.