手性雜質(zhì)的分離檢測(cè)與立體構(gòu)型鑒定技術(shù)

文章來源：http://www.wlexiang.com 發(fā)布時(shí)間：2025-04-10 瀏覽次數(shù)：45

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(duì)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(duì)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(duì)藥物中的手性雜質(zhì)進(jìn)行分離、檢測(cè)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(cè)和構(gòu)型鑒定的前提。由于對(duì)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(duì)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?cè)谏V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(duì)映體分子發(fā)生不同的相互作用，導(dǎo)致它們?cè)陔妶?chǎng)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(jiǎn)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(duì)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(duì)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(cè)技術(shù)

分離得到手性雜質(zhì)后，需要對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)和定量分析。常用的檢測(cè)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(cè)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(cè)器記錄色譜峰的面積或高度，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)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(duì)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(cè)器：一些專門用于檢測(cè)手性化合物的檢測(cè)器，如旋光檢測(cè)器（Polarimeter）和圓二色譜檢測(cè)器（Circular Dichroism, CD）。旋光檢測(cè)器通過測(cè)量化合物溶液的旋光度來判斷其是否具有手性。CD檢測(cè)器則通過測(cè)量化合物對(duì)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(cè)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(shì)。

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(duì)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(duì)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(duì)映體的NMR信號(hào)產(chǎn)生差異，從而確定其相對(duì)構(gòu)型。一些高級(jí)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(cè)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(duì)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(cè)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(cè)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(cè)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(duì)映體選擇性藥物研發(fā)的深入，對(duì)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)。