引言
手性药物通常是指具有药理活性的手性化合物组成的药物,其中只含有效对映体或以有效对映体为主。目前世界范围内市售药物中逾三分之一具有手性结构,新药多倾向于以单一对映体形式申报[1]。手性药物在生物体内存在着药理活性,药物代谢动力学过程以及毒性等方面的差异,因此关于手性药物的研究值得引起重视。
毛细管电泳(CE)是一种极其实用的分离技术之一,尤其是对于手性药物的分离。因其快速,高效,需样量小,自动化程度高而为众人认可。随着毛细管电泳技术的不断发展,其分离模式也不断扩展。CE分离模式可分为:毛细管区带电泳(CZE)、胶束电动毛细管色谱(MEKC)、毛细管凝胶电泳(CGE)、毛细管无胶筛分电泳(CNSE)、毛细管电色谱(CEC)、毛细管等速电泳(CITP)、毛细管等电聚焦电泳(CIEF)等。通过改变填充介质的组成实现不同的分离模式,不同的分离模式可以相互补充。选择适宜的分离模式,可以达到最佳分离效果[2]。
基本原理
毛细管电泳是以毛细管柱作为分离通道、以高压直流电场为驱动力的一种电泳分离技术。其原理是利用离子或荷点粒子甚至中性分子在两端施加高压的毛细管中按其淌度或分配系数不同实现快速、高效分离。CE仪器装置一般由以下几部分组成:高压电源、毛细管、在线检测器、电极及电极液、加样系统。
手性拆分方法
手性拆分的基本原理大部分是将对映体转化为非对映体,然后利用其物理化学性质上的差别进行拆分。拆分方法主要分为非色谱拆分法和色谱拆分法。常用的非色谱拆分法主要有结晶拆分法、化学拆分法及酶或微生物法。色谱拆分法可分为直接法和间接法,两者均是通过引入不对称中心,形成理化性质不同的非对映体,达到分离的效果。前者是引入分子间,后者是引入分子内。
毛细管电泳法的间接法是让对映体与手性试剂进行化学反应,可以使之转变成非对映异构体,这样就能利用普通的毛细管电泳法进行分析。间接法的优点是衍生化形成非对映异构体的理化性质差异大,适合于色谱分析,提高分离度,且衍生化产物具有发光或荧光基团,便于检测和提高检测灵敏度。局限性是: (1)衍生化引起分析方法快速、准确、精密和简便方面的指标降低;(2)需要高纯度的手性试剂,这些试剂价格昂贵;(3)待测对映体必须具有可发生衍生化反应的活性基团;(4)衍生化反应条件要求温和、简便,且反应要定量和完全。直接法是在分析过程中引入手性环境, 手性环境可以通过3种方法构建, 即手性添加剂、手性填充毛细管和手性涂层毛细管。其中手性填充毛细管和手性涂层毛细管需要特别的制作方法, 推广有一定的难度;而且这两种方法的重现性较差。手性添加剂法只需向电泳缓冲液中加入合适的手性选择剂, 对映体分子与手性选择剂形成具有不同稳定性的非对映异构体包结复合物, 利用此差异进行分离分析。直接法的关键是使对映体有足够大差异的手性环境, 以及高的分离效率[3]。
手性选择剂
理想的手性选择剂应具备以下条件:(1)对于对映体的识别具有高效和可调的选择性;(2)紫外吸收弱,不影响检测;(3)性质较稳定,不与缓冲液、毛细管壁以及对映体发生副反应;(4)价格较便宜,容易获得且绿色环保。目前,在HPCE中经典的手性选择剂种类主要有环糊精及其衍生物类、大环抗生素类、冠醚类、蛋白质类及其他手性选择剂等[4]。
