高效液相色谱手性固定相研究进展,药物化学 苏晶,液相色谱手性固定相(Chiralstationaryphase，CSP)分离测定对映体是当前对映体分离发展最为迅速的领域，其中所用的手性固定相是能否进行手性分离的关键。,手性固定相可由具有光学活性的小分子或聚合物来制备，将手性化合物通过化学键合反应到（键合型）或吸附到（涂敷型）硅胶载体上得到CSP。,HPLC手性固定相的分类根据不同的目的有不同的分类方法。按照手性固定相的来源进行分类，大体上可以分为:天然型、半合成型、合成型。,另一个被广泛采用的是Wainer分类方法，它是基于被分析物与CSP之间相互作用机理不同而分为五类,类型或Pirkle型: 样品与CSP之间手性识别通过吸引一排斥作用完成，主要是兀一兀作用，氢键作用和偶极堆积作用。,类型：代表物为纤维素衍生物，在手性空穴内溶质和CSP之间产生多种吸引作用和包含作用。 类型III:主要是手性空腔的包含作用;如环糊精手性固定相。,类型IV:手性配体交换色谱，通过形成金属非对映异构体诱导手性识别。 类型V:蛋白质手性固定相，手性识别主要依赖于溶质和CSP之间的疏水作用和极性作用。,就以下类型手性固定相的原理、研究进展和应用予以简要介绍。 纤维素衍生物类 直链淀粉类 环糊精类 蛋白质类 Pirkle型,纤维素衍生物类CSP 纤维素直接作为手性固定相时手性识别能力低，机械性能差。将纤维素上的羟基进行衍生化(一般为酯化或醚化)之后再用作手性固定相可提高这种CSP的光学拆分能力。,先后制得的纤维素衍生物CSP商品柱的主要结构和名称如下,这些CSP对各种不同类型的外消旋化合物都有很好的手性识别能力，其中尤以OB、OD、OJ适应面更宽,以上类型的CSP大多是将多糖衍生物涂敷于硅胶基质载体上，因此具有手性识别功能的多糖衍生物很容易被洗脱剂冲刷或者溶解损失而降低柱效。,所以为了增强手性柱的稳定性和增大洗脱剂的选择范围，可将多糖衍生物通过交联臂固定于硅胶基质上。得到键合型CSP如下,纤维素氨基甲酸酯类CSP的拆分机理归结为:氢键作用、偶极一偶极相互作用、兀一兀相互作用和包容作用。其中氢键对手性拆分起重要作用。,直链淀粉类CSP 将直链淀粉键合至硅胶上，并将直链淀粉上的羟基转化成苯基氨基甲酸酯基，可以有效地分离某些消旋化合物。,目前已经商品化的直链淀粉类CSP结构及名称如下,直链淀粉衍生物的手性识别能力与纤维素衍生物是不同的，但二者最主要的手性吸附位点都是氨基甲酸酯基团。直链淀粉衍生物同样广泛的应用于对映体的拆分。,纤维素或直链淀粉衍生物CSP拆分手性药物的特点是：载样量大，分离范围广。,具有氢键供受体或者能与羰基形成偶极作用的基团的化合物，如醇类，胺类，氨基酸类以及芳香化合物都能利用多糖衍生物CSP进行分离。,环糊精类CSP ，和-CD在色谱分离方面有实用价值，而将天然环糊精经过衍生化得到的改性化合物具有更广泛的适用面。环糊精的结构如图,目前，全甲基化环糊精衍生物以其易制备，热稳定性好等优点被广泛的应用于分离各种手性化合物。,环糊精的分子空穴内，每个糖单元都含有5个手性碳和3个羟基，对映体分子可以通过氢键、范德华力、疏水作用、偶极相互作用等进入空穴内而与环糊精形成络合物。,1-（对-溴苯基）乙醇与全甲基-CD的主客体络合物的晶体形成过程及其手性识别机理，如下,全甲基-CD与对-溴苯基乙醇对映体的R（下），S（上）构型络合物的立体图,未衍生化的天然环糊精能拆分醇类、烃类等化合物。为了增强环糊精的机械强度，将其衍生化而制得的CSP能够分离更多的手性化合物，如醇类、胺类、卤化物、羧酸、氨基酸、芳香化合物等。,蛋白质类CSP 所有蛋白质都有手性识别的潜能。蛋白质类CSP以其独特的对映体选择机制和宽广的对映体分离范围成为一类具有特殊价值的CSP。,HSA类蛋白质CSP的立体选择机制,蛋白质类CSP的优点是在反相液相色谱法中可以用水作为流动相，对许多化合物都有手性识别能力且无需衍生化。,然而负载量低，柱寿命短，以及手性识别机制不明确等则成为蛋白质类CSP的缺点。因此蛋白质类CSP在制备分离上应用较少。,Pirkle型手性固定相 它是将单分子层的手性有机分子通过适宜的连接基团键合到硅胶载体上制得的，因而被称之为“刷型”或“束型”。,其共同结构特征是在手性中心附近含有-酸或一碱芳基，极性氢键给体一受体，形成偶极相互作用的极性基团，大体积非极性基团。,几种常见的Pirkle型CSP,Pirkle型CSP特别适用于氨基酸衍生物对映体的分离。有人用N-(3,5-二硝基-苯甲酰)-S-亮氨酸分离有机磷酸衍生物。,Leonid Asnina等利用奎尼丁氨基甲酸酯类CSP分离了萘普生对映体。Zhang等利用(R)-1-萘基-甘氨酸-3,5-二硝基苯甲酸手性固定相分离-受体阻断剂。,总之，不论何种固定相，分离何种对映体，发生手性识别，CSP与外消旋体中的对映体之一必须同时有三点相互作用。其中至少有一个作用是由立体化学决定的。这个原理称为三点作用原理。,三点相互作用原理,用手性固定相法分离外消旋化合物是一种经济而有效的途径。但要研制出一种稳定性好，分离效率高，适用范围广的手性固定相，则需要人们付出更多艰辛和努力。,我们有理由相信，随着科学技术的不断发展和对手性固定相识别机理的更深入的研究，必将迎来手性分离领域更加辉煌的明天。,acknowledgement,