手性雜質(zhì)的分離檢測與立體構(gòu)型鑒定技術(shù)

文章來源：http://www.tjpandora.cn 發(fā)布時(shí)間：2025-04-10 瀏覽次數(shù)：36

手性藥物作為現(xiàn)代醫(yī)藥領(lǐng)域的重要組成部分，其療效和安全性往往與其立體構(gòu)型密切相關(guān)。由于合成、儲(chǔ)存等過程中的不可避免性，手性藥物中常常會(huì)存在少量與其目標(biāo)對映體結(jié)構(gòu)相似但空間排列不同的手性雜質(zhì)。這些手性雜質(zhì)即使含量很低，也可能對藥物的藥效、毒性、代謝以及穩(wěn)定性產(chǎn)生顯著影響，甚至引起不良反應(yīng)。因此，對藥物中的手性雜質(zhì)進(jìn)行分離、檢測和立體構(gòu)型鑒定至關(guān)重要，是保障藥物質(zhì)量和患者用藥安全的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

一、手性雜質(zhì)分離技術(shù)

手性雜質(zhì)的分離是進(jìn)行后續(xù)檢測和構(gòu)型鑒定的前提。由于對映體之間物理化學(xué)性質(zhì)的相似性，傳統(tǒng)的分離方法難以奏效，需要采用專門的手性分離技術(shù)。目前，應(yīng)用最為廣泛且高效的手性分離技術(shù)主要包括以下幾種：

手性高效液相色譜（Chiral HPLC）：這是分離手性化合物最常用的方法。其核心在于使用手性固定相（Chiral Stationary Phase, CSP）。CSP通過與對映體分子發(fā)生不同的瞬時(shí)相互作用（如氫鍵、π-π相互作用、包合物形成、疏水相互作用等），導(dǎo)致它們在色譜柱中的保留時(shí)間不同，從而實(shí)現(xiàn)分離。根據(jù)CSP的類型和分離模式，Chiral HPLC可分為多種形式，如多糖衍生物型、蛋白質(zhì)型、小分子型CSP以及正相、反相、極性有機(jī)相和親水相互作用色譜（HILIC）等模式，能夠滿足各種類型手性化合物的分離需求。

超臨界流體色譜（Supercritical Fluid Chromatography, SFC）：SFC以超臨界二氧化碳作為流動(dòng)相，兼具氣相色譜的高效性和液相色譜的廣泛適用性。在手性分離方面，SFC同樣依賴于手性固定相。與HPLC相比，SFC具有流動(dòng)相粘度低、擴(kuò)散系數(shù)高、分離效率高、溶劑消耗少、環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)，尤其適用于大規(guī)模的手性藥物分離。

毛細(xì)管電泳（Capillary Electrophoresis, CE）：CE是一種高效、快速、靈敏的微分離技術(shù)。在手性分離中，通常通過在緩沖溶液中加入手性選擇劑（如環(huán)糊精、手性表面活性劑、手性金屬絡(luò)合物等）來實(shí)現(xiàn)。手性選擇劑與對映體分子發(fā)生不同的相互作用，導(dǎo)致它們在電場中的遷移速度不同，從而實(shí)現(xiàn)分離。CE具有樣品用量少、分離效率高、操作簡便等優(yōu)點(diǎn)，在手性藥物分析中也得到廣泛應(yīng)用。

結(jié)晶法：傳統(tǒng)的拆分方法，通過與手性拆分劑形成非對映異構(gòu)體鹽或共晶，利用它們?nèi)芙舛鹊牟町愡M(jìn)行分離。雖然操作相對繁瑣，但在某些情況下仍是經(jīng)濟(jì)有效的選擇。

二、手性雜質(zhì)檢測技術(shù)

分離得到手性雜質(zhì)后，需要對其進(jìn)行檢測和定量分析。常用的檢測技術(shù)包括：

紫外-可見分光光度法（UV-Vis）：這是HPLC和CE最常用的檢測方法。大多數(shù)有機(jī)化合物在紫外-可見光區(qū)都有吸收，通過檢測器記錄色譜峰的面積或高度，可以實(shí)現(xiàn)對雜質(zhì)的定量分析。

質(zhì)譜法（Mass Spectrometry, MS）：質(zhì)譜法能夠提供化合物的分子量和結(jié)構(gòu)信息，與HPLC或CE聯(lián)用（LC-MS, CE-MS）可以實(shí)現(xiàn)對分離出的手性雜質(zhì)的定性和定量分析。高分辨質(zhì)譜（HRMS）還能提供精確的分子量信息，有助于確定雜質(zhì)的元素組成。

手性檢測器：一些專門用于檢測手性化合物的檢測器，如旋光檢測器（Polarimeter）和圓二色譜檢測器（Circular Dichroism, CD）。旋光檢測器通過測量化合物溶液的旋光度來判斷其是否具有手性。CD檢測器則通過測量化合物對左旋和右旋圓偏振光的差異吸收來獲取手性信息。這些檢測器可以直接反映化合物的手性特征，在手性藥物分析中具有獨(dú)特的優(yōu)勢。

三、手性雜質(zhì)立體構(gòu)型鑒定技術(shù)

確定手性雜質(zhì)的立體構(gòu)型是至關(guān)重要的環(huán)節(jié)，有助于深入了解其潛在的藥理活性和毒性。常用的立體構(gòu)型鑒定技術(shù)包括：

X-射線單晶衍射法：這是確定化合物絕對構(gòu)型的最權(quán)威方法。如果能夠獲得高質(zhì)量的單晶，通過X-射線衍射實(shí)驗(yàn)可以直接解析出分子的三維結(jié)構(gòu)，包括其絕對構(gòu)型。

核磁共振波譜法（Nuclear Magnetic Resonance, NMR）：NMR是一種強(qiáng)大的結(jié)構(gòu)鑒定工具。通過使用手性位移試劑或手性衍生化試劑，可以使對映體的NMR信號產(chǎn)生差異，從而確定其相對構(gòu)型。一些高級的NMR技術(shù)，如手性溶劑誘導(dǎo)的位移（Chiral Solvating Agents, CSA）和Pake譜分析，也可以用于確定手性化合物的立體構(gòu)型。

振動(dòng)圓二色譜法（Vibrational Circular Dichroism, VCD）：VCD是一種新興的振動(dòng)光譜技術(shù)，能夠測量分子在紅外光譜區(qū)域?qū)A偏振光的差異吸收。VCD譜圖與分子的立體構(gòu)型密切相關(guān)，通過與理論計(jì)算相結(jié)合，可以確定手性化合物的絕對構(gòu)型。

理論計(jì)算方法：隨著計(jì)算化學(xué)的發(fā)展，可以通過量子化學(xué)計(jì)算預(yù)測手性化合物的各種光譜性質(zhì)（如CD、VCD、NMR等），然后將計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，從而推斷化合物的立體構(gòu)型。

手性雜質(zhì)的分離、檢測和立體構(gòu)型鑒定是藥物研發(fā)和質(zhì)量控制的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。隨著分析技術(shù)的不斷進(jìn)步，各種高效、靈敏的手性分離和檢測方法以及可靠的立體構(gòu)型鑒定技術(shù)不斷涌現(xiàn)，為確保手性藥物的質(zhì)量和安全性提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。未來，隨著對映體選擇性藥物研發(fā)的深入，對手性雜質(zhì)的分析技術(shù)將提出更高的要求，更加高效、快速、準(zhǔn)確的分析方法將成為研究的熱點(diǎn)。