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拆分毛细管论文范文

【摘要】高效毛细管电泳法(high performance capillary electrophoresis,HPCE)在手性药物拆分领域得到了广泛的应用.目前,手性离子液体用于毛细管电泳拆分手性药物时,常与环糊精(CD)类手性选择剂构成二元体系产生协同作用,增强了手性离子液体潜在的手性拆分能力.依据对映体拆分的手性选择剂的种类及浓度、缓冲液的浓度和pH、电泳工作电压和温度,选出手性拆分的最佳条件.综述手性药物的发展以及应用HPCE拆分手性药物的文献资料,并对其研究的新进展作了分析.

【关键词】高效毛细管电泳；手性药物；手性拆分；对映体；环糊精

【中图分类号】R 914.1 【文献标志码】A 【文章编号】 1672-7878(2014)04-272-004

分子中的结构基团在空间排列不同的化合物中称为立体异构体,其可分为两类：对映体及非对映体.通常,在立体化学上,互为镜像且空间结构不能重叠的一对分子称为对映体.一对对映体具有手性,手性的概念最早是在1904年被Lord Kelvin提出的,手性现象普遍存在于自然界中,同时还是一种重要的生命系统属性.蛋白质、核酸及糖是生命体三大物质基础,其均具有手性的结构单元,因此无论是生物体内的还是外源性物质进入体内后所引发的生理生化反应无不显示出高度的立体选择性.综述手性药物的发展以及应用HPCE拆分手性药物的文献资料,并对其研究的新进展作了分析.

1. 手性药物的发展

手性药物是指分子结构中存在手性中心或不对称中心的药物.人体内的酶、受体、离子通道等生物大分子对手性药物对映体的手性识别能力不同,当其相互作用时,呈现出复杂的对映体选择性,从而影响药物在体内的生物利用度、分布、代谢和排泄.因此,对手性药物而言,两个对映体往往在药效上存在非常复杂的差异,例如“反应停”( thalid-omide)曾被用于镇静剂给孕妇服用,但是后来发现许多服用该药物的孕妇其胎儿发生短肢畸变,曾一度在欧洲掀起风波.后经研究发现：R-反应停是安眠药,而使胎儿发生畸变的是S一反应停.随着手性药物研究的迅速发展,基于手性药物与药效间的密切关系,为了避免以消旋体供药给诊断与治疗带来的严重危害,许多国家相继出台了一系列针对手性药物开发的规定和要求.FDA在1992年颁布了《新立体异构药物开发的手性药物管理指南》,2006年,CFDA也颁布了《手性药物质量控制研究技术指导原则》.由上可知,单一对映体的研制与开发已成为药物研究者们重要使命.目前获得单一对映体的方法主要有手性源合成法、不对称催化合成法和手性拆分法.而结晶拆分、生物拆分、膜拆分、色谱拆分等均是常用的手性拆分方法,其中色谱拆分法是最常用的拆分方法.在色谱拆分法中,高效毛细管电泳法(high performance capillary electrophore-SIS,HPCE)因其具有高柱效(理论塔板数达l05～106)、分析速度快、样品用量少、分析对象广、分析模式多等优势,在手性药物拆分领域深受科研工作者青睐.

离子液体(ionic liquids,ILs)又称为“室温熔盐(room temperature molten salts,RTMS)”,一般被认为是由有机阳离子和无机或有机阴离子构成的,在室温或室温附近温度下呈液态的且熔点低于100℃的盐类.离子液体与传统溶剂相比具有诸多优点,如：(1)无挥发性；(2)蒸汽压低、不易燃、热稳定好；(3)能很好地溶解许多有机物或无机物；(4)可与有机溶剂或水不混溶,提供非水、极性两相体系等.因此,近年来离子液体被广泛的应用于诸多领域,其中毛细管电泳手性拆分领域即是其中之一.近年来,手性分离科学在化学领域的研究中占有重要地位,人们越来越多的将离子液体视为1种可设计的功能型分子,将手性中心引入离子液体中,合成手性离子液体(chiral ionic liquids,CILs)对于手性分离分析领域的发展具有重要意义.手性离子液体作为1种功能化的离子液体,被应用于毛细管电泳手性拆分时,除了可以提供手性中心外,还可以改变电渗流的大小甚至方向,手性离子液体的研究与开发进一步拓宽了毛细管电泳手性拆分应用范围.目前,手性离子液体在气相色谱和高效液相色谱的手性分离领域已得到了成功应用,但在毛细管电泳手性分离领域的应用还处于起步阶段.

2.应用HPCE拆分手性药物的新进展

HPCE是以毛细管为分离通道,高压电场为驱动力,依据各组分样品之间淌度的差异而实现分离的1种新型液相分离技术,阳离子、中性物质以及阴离子可以因迁移速度不同而在一次分析中陆续被检测,从而实现分离.对映异构体即是在立体化学上,互为镜像且空间结构不能重叠的一对分子.若要成功分离,必须将对映异构体转变成非对映异构体,使其物理化学性质呈现出不同,从而实现对映体的拆分.HPCE中实现手性分离通常采用手性消除和构建手性环境两种基本策略.而前者具有很多局限性,一般不采用.通常在HPCE中构建手性环境主要通过添加手性选择剂的方法来实现.只需将手性选择剂加入到缓冲体系中,通过优化分离条件,达到手性分离.该方法操作简单、方便、快速、高效,具有强大的发展前景,已被广泛应用于毛细管电泳手性拆分中.

采用HPCE分离手性药物时常使用手性选择剂添加法,即向缓冲体系中加入手性选择剂,因此手性选择剂的种类和选择性对于能否成功分离手性药物至关重要.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)论文范文较便宜,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、抗生素、多糖等.

环糊精是HPCE中研究最透彻、应用最广泛的1种手性选择剂.由于天然环糊精的水溶液稳定性较差,所能拆分药物有限,因此科研工作者运用CDs分子上的羟基易衍生化这一特性合成了大量CDs衍生物,使天然环糊精的理化性质和选择性发生了改变,其中以p-CD衍生物应用最多.

在HPCE手性拆分中,应用于毛细管电泳手性拆分的抗生素类手性选择剂可以分为大环类抗生素和非大环类抗生素.大环类抗生素是一类相对较新且高效的手性选择剂,主要有三类：糖肽类（主要有万古霉素及其衍生物、利托菌素A等）、安莎霉素类(利福霉素B和利福霉素SV)及大环内酯类（红霉素及其衍生物）抗生素.已报道的应用于毛细管电泳手性拆分的非大环类抗生素主要有氨基糖苷类和林可酰胺类,而多糖类手性选择剂仍处于研究开发阶段,尚待进一步研究.

高效毛细管电泳手性拆分效果受诸多因素的影响,一般包括基本影响因素（如电压、温度和柱尺寸等）和分离介质影响因素（如缓冲液种类、pH和浓度,手性选择剂浓度,有机添加剂等）,

HPCE又称毛细管电泳(CE),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迁移率和（或）分配行为上的差异而实现分离的1种液相分离技术.此技术可分析的成分小至有机离子,大至生物大分子如蛋白质,核酸等.也可用于测定多种体液样本（如血清或血浆、尿、脑脊液及唾液药物浓度.

由于CE具高分离效率,短分离时间和所需样品微量的优点,在拆分对映体方面今年来已得到很快发展.CE的分离模式,即：(1)毛细管区带电泳(CZE)；(2)毛细管凝胶电泳(CGE)；(3)毛细管等速电泳( CITP)；(4)毛细管等电聚焦(CIEF)；(5)毛细管胶束电动色谱(MEKC)；(6)毛细管电色谱(CEC).但无论采用哪种模式,在手性拆分中都必须加入各种不同的手性选择剂才能达到分离目的.常用手性选择剂游环糊精、冠醚、手性混合胶束、手性纤维素、蛋白、糖类及大环类抗生素等.其中环糊精,特别是六聚体环糊精(p．CD)以其分子大小适中,论文范文便宜被广泛应用,尤以衍生化的p-CD为最.

CE具有独特的分离机制,用于药物光学异构体的分析仍是一个较好的选择.毛细管区带电泳(CZE)和胶束电动毛细管电泳(MEKC)仍是应用最多的模式.在CE研究中非水毛细管电泳、毛细管微乳电动色谱也已成为热点.由于CE在手性分离上的优势,新的手性添加剂仍是其重要的研究方向.而毛细管整体柱的快速发展,使得毛细管电色谱(CEC)技术在手性药物分析上成为新的增长点.

王荣等首次报道应用CE对甲氨蝶呤(MTX)对映体拆分及人血样中对映体含量测定获得成功.MTX是最早应用于临床并获得成功的抗代谢药物,不但对白血病有效,而且对实体瘤也有良好的疗效,为临床基本抗肿瘤药物之一.MTX由于具有手性碳原子,存在2种对应异构体,（一）MTX和(+)MTX具有不同的药理作用.临床用药必须对其进行药物浓度检测,既抑制肿瘤生长,又减少了药物不良反应.实验中考察了丫-CD、HP-p-CD作为手性添加剂对MTX对映体做了拆分,HP-p-CD的拆分效果为最好,这可能是由于HP-p-CD的p-CD上进行衍生后,能与MTX分子发生较强的氢键作用,因而具有较强的立体选择性.此研究建立了测定血液中MTX对映体的CE方法,测试不受内源性杂质及处理过程中试剂的干扰.通过测定实际患者的血样,表明该方法满足临床测定的需要.

童成亮等报道用PHCE测定匹伐他汀钙中(．)一（3S,SR）．对映体含量的方法,其测定方法：研究影响对映体拆分的手性选择剂的种类及浓度、缓冲液的浓度、pH、电泳工作电压和温度,选出手性拆分的最佳条件.在考察手性选择剂的种类和浓度对分离的影响时,分别以(3-CD、DM-p—CD. HP-p—CD、v．CD作为手性选择剂,考察其对分离度的影响.实验发现,最大浓度的p-CD、DM-p-CD都无法实现拆分；100 mmol/L以上浓度的HP-p-CD可不完全分离；10 mmol/L以上浓度的y-CD可完全分离.用50 mmol/L磷酸二氢钠溶液（用磷酸调节pH值等于3.0）配制不同浓度的y-CD,依次为10,25,50和75 mmol/L.当y-CD浓度为25 mmol/L时,2个对映异构体达到完全基线分离.该方法能准确地测定匹伐他汀钙中（一）一(3S,5R)-对映体的含量.

曹俊姿等报道用毛细管区带电泳方法评价曲妥珠单抗类似物的电荷异质性,实验中选用论文范文纤维素(MC)和尿素作为缓冲液添加剂以改善曲妥珠单抗类似物电荷变体间的分离；用0.1 mol/L盐酸溶液与0.1 mol/L氢氧化钠溶液处理冲洗,以减少单抗吸附.考察了运行缓冲液pH值及浓度、分离电压、温度和添加剂对主峰与酸、碱变体峰分离度的影响.在优化的实验条件下,曲妥珠单抗类似物与其电荷变体能够得到较好分离,并且主成分的相对百分含量与迁移时间的日内精密度均小于2%.该CE方法由于具有进样量少,方法较简单,柱效较高,分离度较好等优势,已成为生物药物分析常用的检测工具.

杨直等报道用胶束毛细管电泳建立了测定双氯芬酸钠注射液的含量以及双氯芬酸杂质A[l-(2,6一二论文范文)一1,3一二氢一2 H-吲哚-2-酮]含量的方法.采用扩展光程（鼓泡检测池）未涂渍熔融石英毛细管(有效长度为72 cm,内径为75 ym；光程为200 Um)；以十二烷基硫酸钠一硼酸盐缓冲液(pH等于9.0)为运行缓冲液；进样压力为5.0 kPa(3 s)；操作电压为30 kV；检测波长为242 nm；毛细管柱温为30℃.实验结果示：双氯芬酸钠和1．（2,6-等于论文范文）一1,3--氢．2H-吲哚-2-酮分别在0.149 8～1.498mg/mL (,-0.999 9,n等于8)和0.921 0～9.210 mg/mL(,等于0.999 7,n等于8)范围内呈现良好的线性关系,检测限分别为0.25 Ug/mL和0.35 yg/mL；准确度分别为100.7%和99.7%；重复性分别为0.81%和0.95%.该方法具有操作简便、准确、经济的特点,可用于双氯芬酸钠注射液的含量及有关物质测定,为双氯芬酸钠制剂的质量控制进行了探索性的研究.

毛细管:测定熔点(毛细管法)

3.展望

手性离子液体虽然有诸多优点,但是目前其在CE手性分离中的应用仍处于初级阶段,面临诸多问题,如：合成手性离子液体的原料较昂贵,合成过程较繁琐,生产过程中大量废料难处理,分离分析中关于其分子结构与相互作用机理的研究较少等.因此,挖掘较便宜的合成原材料,简化合成方法,合成出性能更加论文范文的手性离子液,探索手性离子液体在手性分离中的作用机理,拓展其在CE中的应用,已成为药学专业工作者今后致力的主要方向.

（责任编辑：丁龙其）

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