手性藥物液相色譜分析的概念、技術(shù)與發(fā)展

淡美俊 郝 鵬 趙 怡 李鵬飛

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手性藥物液相色譜分析的概念、技術(shù)與發(fā)展

淡美俊 郝 鵬 趙 怡 李鵬飛

（國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局專利審查協(xié)作北京中心，北京 100190）

摘 要：手性藥物是指藥物分子結(jié)構(gòu)中引入手性中心后，得到的一對(duì)互為實(shí)物與鏡像的對(duì)映異構(gòu)體。液相色譜法成為目前手性藥物分離測(cè)定的首選方法。文章介紹了手性固定相法、手性流動(dòng)相法和手性試劑衍生化法這三種手性藥物液相色譜分析法的概念及特點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：手性藥物，液相色譜

引 言

手性藥物液相色譜分析技術(shù)是藥物分析領(lǐng)域較新的技術(shù)，在藥物研發(fā)中扮演著越來(lái)越重要的角色。下面筆者將對(duì)各類手性藥物液相色譜分析技術(shù)的概念與特點(diǎn)進(jìn)行介紹，闡述不同類別的手性固定相的分離機(jī)制。

一 手性藥物的概念

手性藥物（chiral drug），是指藥物分子結(jié)構(gòu)中引入手性中心后，得到的一對(duì)互為實(shí)物與鏡像的對(duì)映異構(gòu)體。目前絕大多數(shù)在銷藥物都是以手性的形式存在。手性藥物在生物體內(nèi)的藥理活性、代謝過(guò)程、代謝速率及毒性等方面存在顯著的差異。具體有：（1）只有一種對(duì)映體有活性，而另一種無(wú)顯著的藥理活性；（2）兩個(gè)對(duì)映體具有等同或相近的藥理活性；（3）兩個(gè)對(duì)映體具有完全不同的藥理活性；（4）兩個(gè)對(duì)映體中一個(gè)有活性，另一個(gè)不僅沒(méi)有活性，反而有毒副作用；（5）對(duì)映體中，一個(gè)有活性而另一個(gè)可發(fā)生拮抗作用［1］。

二 手性藥物分離分析技術(shù)

1992年美國(guó)食品與藥品監(jiān)督管理局（FDA）的藥物評(píng)價(jià)與研發(fā)中心（CDER）公布了手性藥物的發(fā)展綱要，要求在新藥的使用說(shuō)明中必須明確量化每一種對(duì)映異構(gòu)體的藥效和毒理作用，并且當(dāng)兩種異構(gòu)體有明顯的藥效和毒理作用差異時(shí)，必須以光學(xué)純的藥品形式上市［2］。2006年中國(guó)國(guó)家食品藥品監(jiān)督管理總局也頒布了《手性藥物質(zhì)量控制研究技術(shù)指導(dǎo)原則》，要求選擇手性分離的方法檢測(cè)對(duì)映異構(gòu)體。因此，手性藥物分離分析技術(shù)對(duì)于藥物的研究與發(fā)展具有重要意義。

手性藥物的理化性質(zhì)基本相似，僅僅是旋光性

三 手性藥物液相色譜分析

手性液相色譜分析依據(jù)手性源引入方式的不同分為手性固定相法（chiral stationary phase，CSP）、手性流動(dòng)相法（chiral mobile phase，CMP）和手性試劑衍生化法（chiral reagent derivatization，CRD）。

1.手性固定相法

手性固定相法，是通過(guò)物理吸附或化學(xué)鍵合把手性源合成到原有固定相［3］。手性固定相始于20世紀(jì)70年代后期，發(fā)展迅速，始終是液相色譜分離手性藥物的重點(diǎn)和熱點(diǎn)，已有報(bào)道的手性固定相達(dá)1000多種，其中有200多種被商品化。依據(jù)拆分原理的不同分為刷型手性固定相、環(huán)糊精類固定相、多糖衍生物固定相、蛋白質(zhì)手性固定相等。

刷型手性固定相是通過(guò)一定的間隔臂，連接一個(gè)單分子層的手性有機(jī)分子到硅膠載體而制得［4］。刷型手性固定相主要通過(guò)含末端羧基或異氰酸酯基手性前體與氨基鍵合硅膠進(jìn)行縮合反應(yīng)，分別形成含脲型或酰胺型固定相。刷型手性固定相大都適合正相液相色譜，由于較好的載樣能力，非常適合臨床前少量藥物的分離制備，目前已被廣泛應(yīng)用于π-酸性外消旋體化合物，各種氨基酸、胺類、醇類等手性藥物的分離。

環(huán)糊精類固定相是通過(guò)鍵合或涂敷技術(shù)將環(huán)糊精或環(huán)糊精衍生物的聚合物合成到硅膠等基質(zhì)表面。其手性識(shí)別主要來(lái)自環(huán)內(nèi)腔對(duì)芳烴或脂肪烴類側(cè)鏈的選擇包容作用，以及環(huán)外殼上的羥基與藥物對(duì)映體分子發(fā)生的氫鍵作用［5］。環(huán)糊精類固定相適用于正相液相色譜和反相液相色譜，因此能分離的手性藥物范圍更廣，例如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、煙堿類似物、氨基酸衍生物、吩噻嗪等手性藥物。

多糖衍生物類固定相是指將具有良好手性識(shí)別能力的多糖衍生物涂敷在氨丙基硅膠上或?qū)⒍嗵茄苌镦I合到硅膠上得到的固定相。多糖衍生物類固定相有直鏈淀粉固定相和纖維素類固定相。手性識(shí)別主要來(lái)自氨基甲酸酯或酯的部位與被拆分物之間形成氫鍵或偶極-偶極作用，或通過(guò)被拆分物分子進(jìn)入纖維素網(wǎng)狀腔，導(dǎo)致腔內(nèi)立體環(huán)境的改變而實(shí)現(xiàn)。

蛋白質(zhì)類手性固定相是一類由手性亞基團(tuán)（L-氨基酸等）組成的高分子聚合物，可識(shí)別藥物對(duì)映體在蛋白質(zhì)的結(jié)合位點(diǎn)而達(dá)到手性分離。蛋白質(zhì)分子內(nèi)的氨基酸和多糖等空間立體結(jié)構(gòu)可提供多種相互作用和手性識(shí)別位點(diǎn)，因此對(duì)各種類型藥物的拆分具有很強(qiáng)的識(shí)別能力。目前商品化的蛋白質(zhì)類手性固定相有 Chiral-CBH柱、Uliron ESOVM柱等。

2.手性流動(dòng)相法

手性流動(dòng)相法，是在流動(dòng)相中加入手性添加劑而在普通色譜柱上分離手性化合物［3］。手性流動(dòng)相法包括加入環(huán)糊精及其衍生物、手性冠醚等添加劑的手性包含復(fù)合法，加入手性金屬配合劑的手性配合交換法等。手性流動(dòng)相法的優(yōu)點(diǎn)是：可采用普通的色譜柱，操作簡(jiǎn)便，成本低；通過(guò)改變流動(dòng)相和手性添加劑，可優(yōu)化分離條件并控制出峰順序；手性流動(dòng)相法制備難度小于手性固定相法，在進(jìn)行手性藥物前期研究時(shí)，具有較高的應(yīng)用價(jià)值。手性流動(dòng)相法的劣勢(shì)是：色譜系統(tǒng)穩(wěn)定性較差、平衡時(shí)間較長(zhǎng)；手性添加劑不穩(wěn)定、消耗較多，且有時(shí)干擾檢測(cè)。

3.手性試劑衍生化法

手性試劑衍生化法，是指將互為對(duì)映異構(gòu)體的手性藥物與衍生化試劑進(jìn)行反應(yīng)生成一對(duì)非對(duì)映異構(gòu)體，然后以常規(guī)液相色譜的固定相和流動(dòng)相分離測(cè)定［3］。手性試劑衍生化法的優(yōu)點(diǎn)是：可采用普通的色譜柱，成本低；選用具有紫外或熒光吸收的衍生化試劑，能提高分析靈敏度；多數(shù)衍生化試劑有良好的穩(wěn)定性。手性試劑衍生化法的缺點(diǎn)是：衍生化試劑需要具有較高的光學(xué)純度；涉及衍生化過(guò)程，前處理步驟煩瑣；有時(shí)可引起某一對(duì)映體組分的消旋化、損失或富集；分析結(jié)果的準(zhǔn)確性容易受到衍生化試劑純度和衍生化反應(yīng)速率的影響。

四 總結(jié)和展望

液相色譜法分離測(cè)定手性藥物的各類方法各有優(yōu)點(diǎn)和局限性，在實(shí)際分析中，要根據(jù)具體情況進(jìn)行選擇。液相色譜法是一種非常有效的分析手性藥物的手段，經(jīng)過(guò)近年來(lái)的發(fā)展，已經(jīng)取得了顯著進(jìn)步，大大促進(jìn)了手性藥效學(xué)、藥代動(dòng)力學(xué)等方面的研究，為新藥的研發(fā)提供了質(zhì)量保證，為人類的健康和生命質(zhì)量做出了很大貢獻(xiàn)。隨著手性分離機(jī)制研究的更加深入、新的取代基的引入、新型的手性固定相的開(kāi)發(fā)，液相色譜分析手性藥物的技術(shù)將會(huì)進(jìn)入一個(gè)嶄新的時(shí)代。

參考文獻(xiàn)

［1］范可，戴立信.關(guān)注“手性藥物”［J］.科技術(shù)語(yǔ)研究，2002，4（2）：46-48.

［2］Food and Drug Administration.FDA'S policy statement for thedevelopmentofnewstereoisomericdrugs［J］. CHIRALITY，1992，4（5）：338-340.

［3］國(guó)家食品藥品監(jiān)督管理總局.手性藥物質(zhì)量控制研究技術(shù)指導(dǎo)原則［EB/OL］.（2006-12-19）［2016-02-15］.http：//www.sfda.gov.cn/WS01/CL0844/10635. html.

［4］李連杰.一類新型刷型手性固定相的制備及其應(yīng)用［D］.鄭州大學(xué)碩士學(xué)位論文，2005：1-52.

［5］王保成.手性藥物的液相色譜分析［J］.化工時(shí)刊，2009，23（12）：62-64.

中圖分類號(hào)：H083；N04；R17

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

DOI：10.3969/j.issn.1673-8578.2016.03.015

收稿日期：2016-02-26

作者簡(jiǎn)介：淡美?。?984—），女，碩士，助理研究員，主要從事色譜領(lǐng)域?qū)＠麑彶?。通信方式：danmeijun@sipo.gov.cn。有所差別，手性藥物的分離分析一直是藥物分析領(lǐng)域的難點(diǎn)。目前主要有非色譜法和色譜法兩大類，非色譜法靈敏度低，很難進(jìn)行微量的分離與測(cè)定；色譜法靈敏度和重現(xiàn)性高，在手性藥物的分離測(cè)定中得到了廣泛的應(yīng)用，特別是液相色譜法，已經(jīng)成為手性藥物分離測(cè)定的首選方法。

Concepts，Techniques and Developments for Analysis of Chiral Drugs by Liquid Chromatography//

DAN Meijun，HAO Peng，ZHAO Yi，LI Pengfei

Abstract：Chiral drugs are a pair of enantiomers which are obtained by introducing chiral centers in the molecular structure of drugs. Liquid chromatography has become the preferred method for the separation and determination of chiral drugs.This paper aims to introduce the concepts and characteristics of chiral stationary phase，chiral mobile phase and chiral reagent derivatization.

Keywords：chiral drug，liquid chromatography（LC）