-
手性药物消旋体拆分的研究进展
胡健,张乐之,罗.平,李福涛,周红
(1
.第三军医大学药理教研室,重庆
400038)
关键词手性药物;对映体;消旋体;拆分
中图分类号
TQ460
文献标识码
A
文章编号
1004
—
0188(2005)01
—
0105
—
03
目前获取手性药物单一对映体的方法,主要以金属催化
的不对称合成为主;利用天然的手性源
(
如糖
类、萜类、氨基
酸、羟基酸、生物碱等
)
以及有机合成中产生非天然手性源
(
如
醇、胺、环氧化合物等
)
直接合成也是一个方面。
但目前大多
数不对称合成还
存在成本太高,或收率太低,或光学纯度不够
等诸多的问题
。因此,对外消旋体进行拆分仍
然不失为另一
条重要途径。特别是在新药开发的初期阶段,为判断如何进
<
/p>
一步开发,
需要将消旋体和左、右二个单一对映体分别进行药
p>
效学、药动学和毒理学比较时,拆分法就显得尤为必要
。事实
上,目前大约
6
5
.
oH
的非天然手性纯药物是通过外
消旋药物
或中间体拆分制造的。
。本
文就目前消旋体拆分中常用手性
试剂、手性引入方法及拆分方法等作一综述。
I
常用手性拆分剂
手性拆分的关键在于选择合适的手性拆分剂。目前常用
的手性拆分剂主要有:
环糊精、蛋白质、聚糖类、金属离子配合
物、冠醚、酒石酸衍生物、大环抗生素以及表面活性剂等。
<
/p>
(1)
环糊精
(CD)
< br>是最常用的一类手性拆分剂,包括
a
一、
B
一、
7
一三
种自然形式和为数众多的衍生物。其中以
B
—
CD
类分子大小
<
/p>
适中,应用最为广泛。
CD
使用方式很多
,既可用作流动相添
加剂,也可用作手性固定相。可采用气相
色谱
(GC)
、高效液相
色谱
(HPLC)
、毛细管电泳
< br>(CE)
、毛细管胶束电色谱
(MECC)
等多种操作模式。
(2)
蛋白质
作为手性选择剂
最适合于拆分具有生物活性
物质的对映
体
,如氨基酸等。用于手性分离的蛋白质主要有:人
血清白蛋白、牛
血清白蛋白、抗生物素蛋白、卵类粘蛋白、
a<
/p>
一酸性糖蛋白等。蛋白
质通常作为添加剂加入缓冲液中,
也可键合到凝胶、
硅胶颗粒或环糊
精聚合物上制
成手性柱。
(3)
聚糖类包括低聚糖
类和多聚糖类。低聚糖类主要有麦芽糖糊精;
多聚糖类包括纤维素和直链淀粉衍生物,一
般用作手性固定相。
(4)
将金属中
心离子与手性配合剂形成络合物,可用作手性流动相添
加剂,也可用作配体交换色谱手性
固定相
(LEC)
。
(5)
冠醚可用于
HPLC
、
GC
和
CE
,
以
18
一冠醚一
6
一四羧酸使用最
多。
主要用于分离胺和氨基酸及衍生物。<
/p>
但冠醚毒性较大,
柱效较低。
(6)
p>
酒石酸衍生物∞主要有酒石酸酯类、酒石酸单酰胺类、酒石酸二
酰胺
类等,可用作手性流动相添加剂和手性固定相。
(7)
大环抗生素是相对新型的手性选择剂。主要有万古霉素、利托菌
素
p>
A
和替考拉宁等以及
A82846B
、利福霉素
SV
、利福霉素
< br>B
、糖肽
抗体等,
可用作手性流
动相添加剂或手性固定相。
目前使用大分子抗
生素已有
350
多个酸性和阴离子外消旋体被拆分。表面活性剂主要
用于毛细管胶束电色谱。
2
手性引入的方法
< br>目前,手性引入的方法主要有三种:即柱前手性衍生化法、手性固定
相法和手性流
动相添加剂法。
2
.
I
柱前手性衍生化法
(C
【<
/p>
)A
法
)
是间接
分离对映体的方
法。先使外消旋药物与手性衍生化试剂
(CI)A)
作用,转变成
非对映异构体后再进行分离。常用手性衍生化试剂主要
有∞:酰化试剂、手性胺类试剂、异
(
硫
p>
)
氰酸酯类、氯甲酸酯
< br>类、邻苯二醛
(OPA)
和手性硫醇、
< br>h y
试剂等。缺点:间接
拆分法复杂而且易产生消旋现象;要作复杂的论证;反应可能
不完全,过剩的试剂分离困难;大量的额外样品处理等。
p>
2
.
2
手性固定相
(CSP)
法与非手性固定相相比较,手性固
< br>
定相方式分离时豆,而选择性和分离度相对较高。常用的
p>
手性固定相有:氨基酸和酰胺型手性固定相、
Pirkle
型手性固
定相、配体交换色谱
(LEC)
手性固定相、聚多糖类手性固定
相“
)
、环糊精及其衍生物手性固定相、蛋白质
手性固定相、手
性分子烙印固定相‘
8]
、合成聚合物手性固定相等。
2
.
3
手性流动相添加剂
(C)
法常用的手性流动相添
加剂主要有:
(1)
手性包合物如环糊精、手性冠醚等。
p>
(2)
手性
离子
对试剂。
(3)
金属配体络合物。
(4
)
手性氢键试剂。
(5)
手性诱导吸
附剂等。缺点:
CMPA
法消耗手性试剂量大,而拆
分效果往往不及手性固定相法。
3
拆分方法
3
.
1
色谱法
(1)
气相色谱
(GO
:气相色谱拆分
对映体可通·
106
·西南
国防医药<
/p>
2005
年第
15
卷第
1
过衍生化成非对映体或使用手性固定
< br>相,
通常还是手性固定相效果更好。
气相色谱只能用于具
挥发性药物
或衍生后具挥发性药物的分离,拆分范围有限
。
p>
(2)
高效液相色谱
(HPLC)
:目前对手性药物的分离分析大多采用手性
固
定相高效液相色谱法直接分离。
该方法具
有操作简便、
不需衍生化、
不改变组分结构、
便于收集等显著
优点。
缺点是该法需要消耗大量的
有
机溶剂,操作费用高而且污染严重。此外还存在溶剂残留、柱效偏
低等不足,并且每类手
性柱能分离的样品也有限。
(3)
超
临界流体色谱
(SFC)
:超临界流体的密度与液体相似,溶解
能力
强。
SFC
操作温度低,
适于分离
GC
难于分离的一些难挥发物质和热<
/p>
稳定性差的物质
。
SFC
的流动相易于去除。
可用作流动相的超临界流
体物质多
,易得。与
HPLC
相比,
SFC
p>
只需要用很少量的有机溶剂,
对环境的污染及对操作人员的毒害均较
少。
流动相的主体成分二氧化
碳在常压下可挥发除去,
没有
HPLC
的溶剂残留问题。
分离度高,
分
析速度快,效
率高。缺点是不能用于强极性和离子型手性药物的分析。
p>
3
.
2
毛细管电泳
(CE)(1)
毛细管区带电泳
(CZ
E)
:
CZE
操作相对简单,
更换手性试剂方便,是
CE
中使用最多的一种分
离模式。但是
CZE
不能分离中性粒子。在
CZE
中引人手性机制,即可实现对手性药物
对映体的分离
。
(2)
毛细管电色谱
(CEC)(<
/p>
:
6,103
:在毛细管
HPLC
中,
若用高压直流电源
(
或同时加一定的压力
)
代替高压泵
,以
CE
中的电
渗流机制
(
或电渗流结合压力流——称加压电色谱,
PEC)
取代
HPLC
中的压力流推动流动相,
则形成一种新的液相色谱分离技术——毛细
管电色谱
(CEC)
。
CEC
是高
效液相色谱
(HPLC)
和高效毛细管电泳
(HPCE)
技术的有机结合,既保持了
HPLC
的高选择性,又克服了
HPLC
中压力流流速不
均引起的峰扩展,而且柱内无压降,因此使峰
扩展只与溶质的扩散系数有关,
从而获得了接近于
HPCE
水平的高柱
效。同时,
CEC
既能分离带电成分又能分离中性
物质,结束了
CE
不
能分离中性物质的
历史。
(3)
毛细管胶束电色谱
p>
(MECC)0
”
:
MECC
是
CEC
的一种特殊方式。
在
CEC
中若以胶束作为固定相,则成
为
MECC
方式。将表面活性剂
(
p>
如
SDS)
加入到缓冲液中,当浓度高于其
临界胶束浓度
(CMC)
时,会
在缓冲
液中形成胶柬。这样,在
MECC
体系中实际上存在着类似于<
/p>
色谱的两相:一个是流动的水相,另一个是相对固定的胶束相。胶束
带有电荷
(
如
SDS
胶束带负电荷
)
,
在电场的作
用下产生泳动,
溶质中
各组分一方面依据其在水相和胶速相之间
的分配差异,
另一方面由于
在电泳力
和电渗流驱动下出现淌度差异而分离。
MECC
涉及到电渗电<
/p>
泳和色谱分配过程,
特别适用于亲脂性化合物的分离。
MECC
常用的
手性选择剂
(
胶束
)
主要有:胆酸盐、长链烷基
表面活性剂、高聚合胶
束、环糊精等。
3
.
3
结晶法拆分
< br>0
约有
10
.
< br>0
的外消旋体结晶为两种单一对映体晶
体的混合物,
p>
可采用直接结晶法拆分。
在外消旋体过饱合溶液中加入
某一单一对映体晶种进行诱晶即可得到该单一对映体晶体。
可在过饱
合溶液两个区域分别加入相反手性的晶种,同时得到两种对映体结
晶,如
L
一甲基多巴、
(
一
)
一薄荷醇的生产即采用此法;也可轮流加
入两种对映体晶种更迭诱导结晶,如谷氨酸、氯霉素、萘普生等的生
产即可采
用此法。直接结晶法经济、方便,但应用范围有限;因为大
多数
(
约
90
.
0
)
的外消旋体结晶均为晶体化合物,不能直接结晶离;
但可通过
手性酸、
碱等拆分试剂转化为非对映异构体盐再进行反复结
晶。
如
D
一苯基甘氨酸的
Amdeno
p>
制备法即用樟脑磺酸盐作拆分剂
进行结晶,
年产量上千吨。
但非对体结晶需要消耗大量的拆分剂及溶
剂,且
操作繁琐,并有非标异构体消旋、拆分剂回收、循环等工作。
3
.
4
动力学拆分在手性化学催化剂或
酶等生物催化剂作下,利用外
消旋化合物中两个对映体反应速度的差异进行分。
手性化学催化剂不
易合成,且价格昂贵,使用不多。一替代的办法是使用
廉价的手性毒
剂:
在外消旋催化剂中加人性毒剂使非目标催化剂
中毒,
即可使外消
旋催化剂具有手性化的特性。
如手性毒剂
(
一
)
一
Ephedrine
与
(
士
)B
一
R
u
结合与使用
(R)
一
BINAP
—
Ru
进行动力学
拆分效果几乎同
0
。酶
是具有高度立体
特异性的生物催化剂,酶促反应条温和,操作简便,
对环境污染少,
明显优于化学催化剂。
非水酶反应和固定化酶技术使
得酶这
种生物催化剂得以大量地用于手性工业。
利用酶促反应已经对
众
多的药物对映体进了拆分。用于动力学拆分的酶主要是一些水解
酶,如脂肪酶酰胺酶、腈
水解酶、胺酶、氨肽酶、二氢嘧啶酶等;也
-
-
-
-
-
-
-
-
-
上一篇:八年级英语快乐寒假
下一篇:【英语作文我的假期用过去式】用过去式写英语作文