丁溴东莨菪碱在氨基酸衍生环糊精类手性
固定相上的拆分
王莉晶 都振华 孙立权 罗爱芹
北京理工大学 生命科学与技术学院,北京 100081
摘要:手性药物进入生物体后,其药理作用是通过与体内大分子之间的严格手性匹配和分子识别而实现的,含手性的药物,不同对映体显示出不同的药理作用和毒副作用[1]。所以对一些手性药物以外消旋体形式给药并不科学,甚至可能存在极大的危险,因此对手性药物对映体的拆分具有十分重要的意义。具有独特优点的高效液相色谱(HPLC)已经广泛的应用于手性药物的分析测定中,成为了分析手性药物最重要的方法之一。
丁溴东莨菪碱(图1)为东莨菪碱季铵化得到的药物,对中枢的作用较弱,系外周抗胆碱药用于各种病因引起的胃肠道痉挛、胆绞痛、肾绞痛[2]。分子中含有一个手性中心,其不同的对映体药效也不尽相同,因此对其拆分有很重要的意义。
本实验用两种自制的手性固定相分别对丁溴东莨菪碱进行了拆分,并通过拆分结果探讨了分离机理。
1.实验部分
1.1仪器与试剂
高效液相色谱装置(包括515 二元泵、717 自动进样器、996 二极管阵列检测器,Empower 色谱工作站),美国Waters 公司;装柱机Model 1666,Alltech;SPB-3 全自动空气源,北京中惠普分析技术研究所; 色谱柱(3.9mm×150mm), 北京仙明乐施公司。
丁溴东莨菪碱(化学对照品),中国药品生物制品检定所;甲醇(G.R),Caledon;磷酸二氢钾(A.R),磷酸氢二钠(A.R),北京北化精细化学品有限责任公司。
自制的BOC-L-Ala-CD手性固定相和BOC-L-Ala-CD手性固定相。
1.2 色谱柱的填充
将填料以匀浆法用气动压力放大系统填充入不锈钢柱管中,匀浆液为DMSO,顶替液为甲醇,填充压力34.5MPa。色谱柱填充好后用甲醇平衡10h。
1.3 样品配制
准确称取一定质量的丁溴东莨菪碱样品, 用重蒸留水配制成1.0mg/mL 的溶液,用0.45μm 孔径滤膜过滤。
1.4 色谱条件
BOC-L-Ala-CD 手性柱,BOC-L-Phe-CD手性柱;流动相为是甲醇与50mmol/LPBS,以PBS调节pH值,进样量10μL,柱温为28℃。
2 实验结果
2.1 色谱分离结果
丁溴东莨菪碱只在BOC-L-Phe-CD手性柱上得到了分离(图2),而在BOC-L-Ala-CD 手性柱并没有分开。
最优分离条件:甲醇/PBS(30%/70%),pH6.81,流速0.5mL/min。
2.2 结果讨论
环糊精与手性分子有两种作用形式:一种是“内作用”,即形成包合物;另一种是“外作用”,通常是氢键[3]。丁溴东莨菪碱在BOC-L-Ala-CD手性柱上没有得到拆分,而在BOC-L-Phe-CD手性柱上却得到了较好的拆分,分离度可达到1.75。二种固定相的区别仅在于用于衍生环糊精的氨基酸不同,苯丙氨酸比丙氨酸多一个苯环。分析拆分关键并不在环糊精的空腔,而在于环糊精外部的手性识别作用,即“外作用”。可能由于叔丁基的立体位阻效应,再加上丁溴东莨菪碱的体积较大,使分析物进入空腔变的困难。分析物在环糊精外的另一手性识别位点作用,得到分离。
流动相极性也是控制手性化合物拆分的重要因素(表1),随着流动相中甲醇含量的减少,流动相极性增加,偶极-偶极作用增加,从而使分度增加,使得分子间相互作用力有了差异,从而得到较好的分离;但甲醇含量太少,会使得化合物与固定相作用时间变长,差异度减弱,分离度有所下降。结果表明甲醇含量为30%时分离效果最佳。
由于丁溴东莨菪碱是碱性化合物,易解离,所以改变流动相pH对其影响较大(表2)。随着流动相PH的下降,化合物解离质子化,氢键作用减弱,分离度降低,α也随之降低[4]。
流速会影响化合物与固定相作用的时间,从而影响分离度,但由于α是一个热力学参数,流速不会对α产生较大影响[5]。
参考文献
[1] 陈立仁.液相色谱手性分离.科学出版社.2006.
[2] 王彤彤.高效液相色谱法测定丁溴东莨菪碱有关物质的研究.药物分析杂志.2000,20(6):392~394.
[3] 陈慧,王琴孙.环糊精类高效液相色谱固定相的研究进展.色谱.1999,17(6):533~538.
[4] R. Bhushan , Deepak Gupta. HPLC resolution of thioridazine enantiomers from pharmaceutical dosage form using cyclodextrin-based chiral stationary phase. Journal of Chromatography B, 837 (2006):133–137.
[5] 刘峻等.高效液相色谱手性固定相拆分手性化合物.化学试剂.2006,28(3):172~174.