开题报告内容:(包括拟研究或解决的问题、采用的研究手段及文献综述,不少于2000字)
手性药物的毛细管电泳法分离研究
手性药物(chiral drugs)是指含有手性因素的化学药物的立体异构体(包括对映体和非对映异构体)。这些异构体进入体内后,会在药理活性、代谢过程和代谢产物、引起的毒副作用等方面产生显著的差异[1]。如人体必需的氨基酸,只有L(S)体氨基酸才能被吸收。近几十年来,手性化合物的药害事故屡见报道,医药品中比较有名的药害事故是酞咪哆啶酮(Thalidomide),1957年由联邦德国格吕南特尔(Grunenthal)化学公司首先生产,作为镇静剂用于临床,此后的几年中,发现许多服用这种药物的早期孕妇,其婴儿有严重的畸形现象,1961年被禁止使用。为了研究该药物左右旋体对妊娠的影响,1979年Blashke等人把左右旋体分离后,分别投喂妊娠中的小白兔,发现(S)异构体具有强烈的致畸作用。这一研究,进一步唤醒了人们对异构体化合物的重视[2]。美国FDA于1992年规定,今后凡开发具有不对称中心的药物,必须测定每个药物异构体的组成以及药理活性。为了能准确地了解药效和安全用药,发展和建立简单、快速的手性药物对映体的分离分析方法,并且用于临床研究和医药质量控制,显得日益迫切。高效液相色谱、气相色谱、毛细管电泳等是常用的手性药物分离方法。而毛细管电泳(capillary electrophoresis,CE)又因其高灵敏度,高分辨率,高速度,样品少,成本低(三高两少)的优点成为发展最快的手性分离方法之一[3]。
CE统指以高压电场为驱动力,以毛细管为分离通道,依据样品中各组分之间淌度和分配行为上的差异而实现分离的一种分离技术。其仪器装置见图1,其结构包括一个高压电源,一根毛细管,一个检测器及两个供毛细管插入而又可和电源相连的缓冲液贮瓶。
CE现主要有六种分离模式:毛细管区带电泳(CZE),胶束电动毛细管色谱(MECC),毛细管凝胶电泳(CGE),毛细管等电聚焦(CIEF),毛细管等速电泳(CITP),毛细管电色谱(CEC)。为了满足大批量样品的分离要求,特别是在人类基因组和蛋白组计划中的应用,一种新的分离模式毛细管阵列电泳(CAE)[4]渐渐呈现出了广阔的应用发展前景和趋势。
毛细管电泳手性分离可以采用手性消除和构建手性分离环境两种基本策略。手性消除是使对映异构体与手性试剂进行化学衍生化反应转变成非对映异构体,再采用一般毛细管电泳进行分离。手性消除形成的非对映异构体理化性质差异大,适合色谱分析,但消除反应需要昂贵的高纯度手性反应试剂,衍生化反应降低了分析方法的快速、准确和简便性,而且产物的手性可能不得恢复,故多采用构建手性环境的方法。手性环境可以通过3种方法来构建,即使用手性添加剂、使用手性填充毛细管或使用手性涂层毛细管柱。其中常用的手性添加剂有以下几种:
1.环糊精及其衍生物
环糊精(CD)及其衍生物是最重要的一类手性选择剂。CD是由多个吡喃葡萄糖单元以1,4-糖苷键首尾相连形成的环状低聚糖,分子具有中空的圆台状结构,空腔内相对疏水;与手性分子形成稳定常数不同的包合物,从而导致分离。近年来,随着CD衍生物合成技术的提高,可以在CD环的某一特定位置连上如氨基、磷酸基、磺酸基、羧基等具有离子化特性的功能团,这些CD衍生物不但能溶于水且在一定pH条件下以离子形态存在,它们在普通的CZE条件下,既能分离带有电荷的手性化合物,也可以分离非离子性的化合物[5,6,7]。
2.冠醚
冠醚的手性拆分主要是基于冠醚环上处于不同位置的羟基与手性对映体存在氢键作用,用于拆分胺类化合物,优点是对无紫外吸收的胺类对映体可采用间接紫外检测,无须衍生化。18-冠-6-四羟酸(18C6H4)是常用的冠醚类手性选择剂。
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