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摘要:由于藥物對(duì)映體之間在藥理、毒理及吸收等方面存在較大差異,因此,建立分離和測(cè)定對(duì)映體化合物的方法十分重要。本文綜述HPLC法在分離和測(cè)定藥物對(duì)映體的常用方法,包括手性衍生化試劑、手性流動(dòng)相和手性固定相在藥物對(duì)映體分離測(cè)定中的應(yīng)用。對(duì)對(duì)映體化合物的分析鑒定有指導(dǎo)意義。
手性化合物的拆分是當(dāng)前分析化學(xué)中最為活躍的領(lǐng)域之一,自然界中的許多化合物都是有旋光性的,而合成手性藥物中大多(88%)是外消旋體,許多手性藥物的對(duì)映體在生理過(guò)程中顯示了不同生理活性。據(jù)研究反應(yīng)停的致畸作用主要是由于其(S)-(-)異構(gòu)體所致。因此,建立高專(zhuān)屬性、高靈敏度、高分離度的對(duì)映體拆分和測(cè)定方法,對(duì)提高藥物的活性、減小副作用,深入研究藥物的作用機(jī)理等具有重要的理論和實(shí)際意義。
對(duì)映體化合物之間除對(duì)偏振光的偏轉(zhuǎn)方向不同外,具有完全相同的理化性質(zhì),因而其分離比較困難。傳統(tǒng)的拆分方法有分步結(jié)晶、微生物和酶消化法等,或者用手性衍生化試劑將其轉(zhuǎn)化成非對(duì)映體,然后根據(jù)其物理性質(zhì)不同進(jìn)行分離,但這些方法難于進(jìn)行微量的分離和測(cè)定。80年代以來(lái),隨著快速、準(zhǔn)確、微量的光學(xué)異構(gòu)體的HPLC拆分及測(cè)定方法的建立和發(fā)展,使HPLC迅速成為藥物對(duì)映體分離和測(cè)定最為廣泛應(yīng)用的方法。
手性HPLC拆分法是以現(xiàn)代HPLC技術(shù)為基礎(chǔ),引入手性環(huán)境使對(duì)映異構(gòu)體間呈現(xiàn)物理特征的差異而進(jìn)行分離。通常分間接法和直接法,前者是對(duì)映體混合物以手性試劑作柱前衍生,形成一非對(duì)映體,然后以常規(guī)(偶也見(jiàn)手性)固定相分離。后者是直接以手性流動(dòng)相(CMP)或手性固定相(CSP)直接進(jìn)行分離。
1、手性衍生化試劑法
手性衍生化試劑(CDR)法是在分子間引入手性中心,其產(chǎn)物為非對(duì)映異構(gòu)體(diastereomer,DSTM),從而進(jìn)行分離。
下列情況通常選用CDR法進(jìn)行拆分:(1)不宜直接拆分。添加某些基團(tuán),以增加色譜系統(tǒng)的選擇性。如游離胺類(lèi)在CSP上往往是頗弱的色譜性質(zhì),生成中性化合物后則獲顯著改善。(2)提高紫外或熒光檢測(cè)的效果。劉雁鳴等用NBD-(L)-APY熒光試劑柱前衍生化測(cè)定布洛芬對(duì)映體,提高了檢測(cè)靈敏度。對(duì)CDR的要求通常為:溶質(zhì)分子至少有一個(gè)(多個(gè)時(shí)其性質(zhì)各不相同)功能團(tuán)供衍生(多為-NH2,-OH或-COOH)。光學(xué)活性試劑必需是手性高純度;反應(yīng)條件必須溫和、簡(jiǎn)便;宜附有發(fā)色或熒光基團(tuán)。
目前,已有許多商品化的CDR可供選用,常見(jiàn)的CDR可分為以下幾類(lèi):(1)異硫氰酸酯和異氰酸酯類(lèi)此類(lèi)試劑易與大多數(shù)醇類(lèi)及胺類(lèi)化合物反應(yīng)進(jìn)而被分離,如麻黃素類(lèi),腎上腺素類(lèi),腎上腺素拮抗劑,兒茶酚胺類(lèi)等。王亞芹等采用S( )-1-(1-苯基)乙基異氰酸酯為衍生化試劑分析了血漿中普羅帕酮的對(duì)應(yīng)體,并研究了其在健康人體內(nèi)的藥代動(dòng)力學(xué)。邱宗蔭等用乙酰葡萄糖異硫氰酸酯(GITC)為柱前CDR,以反相HPLC法測(cè)定血漿中地佐西平對(duì)映體的血藥濃度,線性范圍為5~200μg.L-1。陳冰等用GITC為柱前CDR,用反相HPLC法測(cè)定血漿中普羅帕酮對(duì)映體的血藥濃度,適合用于臨床藥動(dòng)藥效學(xué)研究。(2)萘衍生物類(lèi)由于此類(lèi)化合物有利于提高立體選擇性和檢測(cè)靈敏度,因此萘的各種衍生物用作手性試劑十分普遍。Wainer等選用萘甲醛(NDH)為手性試劑,與其縮合成惡唑烷衍生物,成功地分離了麻黃堿、4-甲氧基麻黃堿、偽麻黃堿。Bhatti等用S-( )-1-(1-萘基)-乙基異氰酸酯為CDR,用HPLC法測(cè)定了人血漿中美托洛爾對(duì)映體濃度。(3)酰氯與磺酰氯類(lèi)此類(lèi)試劑可與化合物直接縮合,或與樣品反應(yīng)后,再引入其它基團(tuán),合成更有利于拆分與檢測(cè)的衍生物。Sallustio等以SOCl2與芳丙酸類(lèi)消炎鎮(zhèn)痛藥如2-苯丙酸、酮洛芬及非諾洛芬的血漿樣品提取物反應(yīng),然后再與R-2-苯乙胺成酰胺衍生物,產(chǎn)物以NP(Sil,乙腈∶二氯甲烷,5∶95)分離,異構(gòu)體均可完全拆分。(4)光學(xué)活性氨基酸類(lèi)為最早采用的色譜手性試劑,為提高反應(yīng)活性和定量回收率,常將羧基轉(zhuǎn)化成酰氯、酸酐等。此類(lèi)試劑廣泛用于胺、羧酸及醇類(lèi)藥物,尤其是氨基酸類(lèi),其衍生化法多基于肽合成原理。
本類(lèi)方法要求手性藥物具有活潑反應(yīng)基團(tuán),同時(shí)兩個(gè)對(duì)映體的衍生化速度應(yīng)相同,否則會(huì)引起非對(duì)映體與原對(duì)映體的組成產(chǎn)生差異,另外要求手性衍生化試劑光學(xué)純度高,反應(yīng)要迅速、徹底,因此應(yīng)用受到一定限制。
2、直接方法
直接方法是在分子間引入手性環(huán)境,即采用手性流動(dòng)相或手性固定相不經(jīng)柱前衍生化直接分離藥物對(duì)映體的方法,該法近年發(fā)展迅速。
2.1 手性流動(dòng)相拆分法向流動(dòng)相中加入一手性試劑,它與溶質(zhì)常以氫鍵、離子鍵或金屬離子的配位健生成非對(duì)映體締合物,從而以常規(guī)HPLC固定相分離。分離機(jī)理為:(1)在流動(dòng)相中形成立體選擇性復(fù)合物;(2)手性流動(dòng)相添加劑(CMPA)與固定相之間發(fā)生作用,形成動(dòng)態(tài)的CSP,該法可通過(guò)改變CMPA的種類(lèi)、濃度及流動(dòng)相的組成而優(yōu)化分離條件。
常用的CMPA主要有:(1)環(huán)糊精類(lèi)主要是α-、β-和γ-環(huán)糊精及其衍生物。Eto等用β-環(huán)糊精測(cè)定了數(shù)種巴比妥類(lèi)和乙內(nèi)酰脲類(lèi)藥物在生物體液中的對(duì)映體濃度。謝劍煒等用β-環(huán)糊精手性流動(dòng)相添加劑,用反相HPLC法首次抗膽堿能藥物鹽酸戊乙奎醚、鹽酸苯環(huán)壬酯和鹽酸卡馬特靈,3個(gè)手性藥物4對(duì)對(duì)映體完全達(dá)到基線分離。(2)手性離子對(duì)試劑,karlsso等以N-苯甲酰甘氨酰脯氨酸作為CMPA,分離測(cè)定了血漿中(R)-和(S)-普萘洛爾。與HPLC中的離子對(duì)法的差別主要在于前者是手性離子對(duì)試劑,由于CMPA價(jià)格昂貴,其體系穩(wěn)定性差等原因,應(yīng)用受到一定的限制。范柏等用L-苯丙氨酸為配合劑,Cu2 為配合離子,用簡(jiǎn)便的手性配合交換反相HPLC法成功拆分了氧氟沙星對(duì)映體,手性流動(dòng)相為6mmol.L-1L(D)-苯丙氨酸,3mmol.L-1硫酸銅-甲醇(83∶17)。
2.2 手性固定相拆分法由于CSP技術(shù)的飛速發(fā)展,采用CSP分離對(duì)映體化合物的方法應(yīng)用越來(lái)越廣泛。目前,商品化的手性柱已有數(shù)十種,卻無(wú)一具有類(lèi)似ODS柱那樣普遍的適應(yīng)性,且價(jià)格昂貴。隨著手性識(shí)別機(jī)理的深入研究,新方法、新理論不斷提出,預(yù)計(jì)將會(huì)有價(jià)廉、適應(yīng)性廣的CSP面世。(1)環(huán)糊精鍵合相α-、β-和γ-環(huán)糊精(CD)是分別由6~8個(gè)葡萄糖單位通過(guò)α-(1、4)連接構(gòu)成的環(huán)狀低聚糖,CD-CSP通過(guò)共價(jià)鍵將CD分子鍵合到硅膠上,形成對(duì)水穩(wěn)定的鍵合相。β-CD鍵合相的立體選擇性較好,應(yīng)用最多。β-CD柱上分離較好的化合物通常其手性中心為分子中環(huán)狀結(jié)構(gòu)的一部分,或至少與兩個(gè)SP2雜化碳原子相連。Berthod等采用商品的β-CD柱(CydobondⅠ)和γ-CD柱(CydobondⅡ)拆分了25種不同類(lèi)型的手性藥物,其中對(duì)映體之間達(dá)基線分離的有11種。(2)吸附絡(luò)合物形成相要想實(shí)現(xiàn)手性識(shí)別,手性化合物與CSP之間至少應(yīng)存在三種相互作用,稱(chēng)為三點(diǎn)識(shí)別模式。這些作用可以是氫鍵、靜電作用、疏水作用、π-π作用、偶極-偶極作用或空間作用,一般通過(guò)將某些氨基酸,如(R)-或(S)-苯基甘氨酸等分子中的α-氨基與3,5-二硝基苯甲酰氯反應(yīng)后,離子或共價(jià)鍵合到氨丙基硅膠上而制得。該類(lèi)固定相通常按正相方式操作,其在藥物分析中應(yīng)用較少,后來(lái),RUSTUM等發(fā)現(xiàn)也可使用反相分離系統(tǒng),從而擴(kuò)展了其應(yīng)用范圍。(3)手性聚合物相用不同方法將纖維素衍生物涂復(fù)于大孔硅膠上而制得,在此類(lèi)固定相上得到成功分離的化合物大都含有苯基、羰基、腈基、磺;蛄u基等。目前,纖維素—三(3.5一二甲基苯基氨基甲酸酯)手性固定相應(yīng)用較多。例如,用三(3,5-二甲苯基氨基甲酸酯)纖維素衍生物為CSP對(duì)血漿中普萘洛爾對(duì)映體的測(cè)定。Shibukawa等人采用3,5-二甲苯基氨基甲酸酯衍生化的直鏈淀粉手性固定相(AD-CSP)分離了維拉帕米及其代謝產(chǎn)物去甲維拉帕米的對(duì)映體,方法的線性范圍為2.5~100μg.L-1。(4)蛋白質(zhì)鍵合相以離子鍵(或共價(jià)鍵)和蛋白交聯(lián)作用將蛋白質(zhì)固定于硅膠上,利用蛋白質(zhì)分子與手性化合物分子間的立體選擇性作用,進(jìn)行藥物對(duì)映體分離,其機(jī)理一般有氫鍵、靜電作用、疏水作用、離子對(duì)和離子交換作用。將α1-酸性糖蛋白(α1-AGP)固定到硅膠上而制得AGP柱可直接分離許多堿性、酸性及中性藥物對(duì)映體。鐘大放等用CHIRAL-AGP柱,選擇不同流動(dòng)相分別拆分了SFZ-47、KMBZ-009和地丙苯酮3種藥物的4對(duì)對(duì)映體,并研究了SFZ-47在家犬體內(nèi)的藥代動(dòng)力學(xué)。Schmidt等人以α1-酸性糖蛋白為CSP測(cè)定人體血漿中美沙酮對(duì)映體的含量。Orn等以α1-酸性糖蛋白為CSP可使α2-拮抗劑medetomidine-HCl對(duì)映體在8min內(nèi)實(shí)現(xiàn)基線分離。
由于光學(xué)異構(gòu)體往往存在生物活性的巨大差異,因此,對(duì)映體拆分研究的最大受益者可以說(shuō)首選藥學(xué),在研制含手性中心的新藥過(guò)程中,也應(yīng)分別評(píng)價(jià)單個(gè)對(duì)映體的效能、毒性及藥動(dòng)學(xué)性質(zhì)。隨著高效,簡(jiǎn)便快速,易于自動(dòng)化的手性藥物分析技術(shù)的發(fā)展,必將把手性藥物的鑒定、研究及其質(zhì)量控制和生產(chǎn)推進(jìn)至一個(gè)嶄新的發(fā)展時(shí)期。
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