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手性药物的两个对映体在生物体内的作用可能存在着显著的差异。因此分离与提纯手性药物单一对映体已显得非常迫切。以手性固定相为基础的高效液相色谱法是目前手性拆分最主要的途径之一。天然蛋白质对手性对映体的分离选择性高,已应用于药物的手性拆分。本文以血清蛋白作为手性拆分剂,对多种手性药物进行了优化分离,考察了一系列色谱条件对手性拆分效果的影响,观察到手性化合物在牛血清蛋白柱的洗脱顺序反转的意外现象。
本论文主要进行了以下三个方面的研究:
一、血清蛋白手性固定相的应用
首先将牛血清蛋白手性固定相(BSA-CSP)用于扁桃酸、安息香、色氨酸苄酯盐酸盐等11种对映异构体的拆分,考察了流动相的pH值、有机添加剂的含量和样品的浓度等因素对样品保留及手性拆分效果的影响。结果表明,随着流动相pH下降,该色谱柱对样品的保留和手性分离性能都显著增强;随着流动相中有机溶剂的增加,样品在柱上保留逐渐下降,但分离度却呈现逐渐增大的反常趋势。
然后,研究了羊血清白蛋白手性柱(SSA-CSP)对色氨酸和扁桃酸的拆分。主要考察了流动相的pH值、离子强度以及样品浓度对色谱柱手性分离能力的影响。结果表明,在pH值为5.5~7.5的范围内,色氨酸随着pH值的增加分离度增加;而随着pH值的增加扁桃酸的保留减弱,分离度显著减小。随着离子强度的增大,色氨酸的分离度增大,而扁桃酸的分离度减小。而增大进样量引起柱效降低,分离度都降低。
最后,通过SSA-CSP与BSA-CSP对色氨酸与扁桃酸的色谱图我们发现,BSA-CSP对样品的分离度大于SSA-CSP,但是在SSA-CSP上的色谱峰拖尾因子更小,峰形更尖锐。不同血清蛋白有很大的相似性,但是也存在着差异性。
二、手性化合物在BSA-CSP上的拆分反转
在反相条件下,两对手性化合物N-(2,4-二硝基苯基)脯氨酸和N-(2,4-二硝基苯基)丝氨酸在牛血清蛋白手性柱上进行了手性拆分,并对有机添加剂的比例、种类及流动相的pH的影响等因素进行了考察。结果表明, pH及有机改性剂的浓度改变均会引起识别反转,进而导致洗脱顺序反转,同时,有机改性剂和流动相pH有一定的协同作用,导致手性识别盲点随乙腈浓度变化而变化。更为重要的是,这种对映体在BSA-CSP上的识别反转研究鲜有报道。
三、手性化合物在BSA-CSP分离过程中的热力学研究
选择六种手性化合物,考察了在BSA-CSP上柱温对手性拆分过程的影响,随着柱温的升高,样品的分离因子和分离度都会降低。在293~313K范围内,另外除安息香外,其他五种样品在固定相上的拆分过程属于焓控过程。对于安息香来说,AAH小于0,AAS大于0,其拆分过程属于焓和熵共同控制,但由于熵变较小,焓变为主要的影响因素。此外,1/T和lnk呈很好的线性关系,说明在实验温度范围内,固定相构型未发生明显变化,保留机制及对映体选择作用不变。