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手性固定相(CSP)法和手性流动相添加剂(CMPA)法是目前拆分药物对映体常用的两种直接拆分法。本文对卵粘蛋白、胃蛋白酶蛋白质手性固定相、纤维素衍生物手性固定相和氨基酸铜离子CMPA拆分罗哌卡因、丁基苯酞以及RAQl28等几种芳环类药物对映体的机理进行了初步探讨,并对其相关共性原理进行了归纳分析,对今后同类药物对映体拆分研究具有一定指导和启发作用。
第一章是综述部分,对药物对映体间的药代动力学、临床药效学间的差异和药物对映体HPLC拆分研究新进展进行了综述,并展望了手性色谱学的发展前景。
第二章是蛋白质CSP用于药物对映体拆分的研究。探讨构建高效蛋白结构域或纯蛋白手性色谱媒介的方法,采用二琥珀酰亚氨基碳酸二酰胺(DSS)作交联剂,将卵粘蛋白及胃蛋白酶蛋白等蛋白结构域交联制备CSP,试验表明,用蛋白质片断或结构域制备CSP,能够提高手性拆分能力和柱容量,蛋白质-CSP要求被分析化合物手性中心附近应具有可形成氢键的基团和芳环结构。卵粘蛋白柱对于酸性或碱性化合物对映体有较好的拆分能力;胃蛋白酶柱因具有较低的等电点,适合于碱性和不带电对映体拆分,但难以拆分酸性对映体。静电作用是影响保留的因素之一,可通过调节流动相pH值优化对映体分离;同一般的反相色谱系统一样,调节流动相有机改性剂比例可明显影响对映体的保留值及其分离度;流动相中盐浓度升高,离子强度增大,这就削弱了对映体与CSP之间的静电作用使保留降低;卵粘蛋白和胃蛋白酶最适宜的流动相pH值范围分别为3-7.5和3-6,有机改性剂量分别可达50%和10%,柱温可达40℃和30℃,超出此范围可引起蛋白变性,色谱柱受损。本研究制备的蛋白质CSP,克服了此类CSP柱容量低、易超载的不足,通过对流动相pH值、有机改性剂浓度、离子强度及温度对罗哌卡因对映体在两种蛋白质CSP上色谱行为的影响进行了系统研究,成功拆分了罗哌卡因对映体,并使得蛋白质整体柱的制备成为可能。
第三章是纤维素衍生物CSP用于药物对映体拆分的研究。通过对纤维素衍生物固定相与药物对映体结构特征的匹配性考察,进一步探讨了其手性识别机理:手性拆分的前提是对映体进入纤维素螺旋型手性腔中,在螺旋状沟中进行多次作用,从而达到手性拆分;其规整的高级结构对光学拆分具有重要作用,取代苯基上的斥电子基团(如甲基等)对螺旋型构象的规整性起稳定作用;纤维素衍生物结构中的酰胺基团、酯羰基和取代苯基与对映体之间较强的氢键作用和π-π电子相互作用使得这类固定相的手性识别能力大为增强。
由于这类CSP的手性空腔极性很弱,对芳香族化合物有高亲和性,因此对含苯环、萘环和极性取代基的对映体都具有较好的拆分能力。本研究中的丁基苯酞以及博士研究期间的TED2001均为弱极性含芳环化合物,不含带电官能团,可很好地与CSP作用而进行对映体识别;而RAQl28及博士期间研究的坦络新具有一定极性,需通过调节流动相pH值,抑制可解离的仲胺基官能团的解离,降低极性,使其分子能够充分进入纤维素CSP的“手性空腔”而达到对映体的拆分。
第四章进行了HPLC-CMPA法拆分喹诺酮类药物对映体及其机理的探讨。利用喹诺酮类药物分子中的羧基及其邻位羰基可与金属离子及L-α-氨基酸形成三元配位化合物,而S-(-)-及R-(+)-异构体的三元配合物具有不同稳定性及能量而在普通柱上得以拆分的特点,以L-苯丙氨酸为配合剂,Cu2+为配合离子,建立了一种在ODS柱上拆分此类药物对映体的方法。初步探讨了拆分方法建立中的一般性规律,在氧氟沙星、帕珠沙星以及国家一类创新药ATX的对映体拆分中得到成功运用,在此类药物的开发研究中减少了对映体拆分方法研究的盲目性,预期具有较好的指导作用和应用前景。
结论部分结合上述试验研究对蛋白质-CSP、纤维素-CSP和氨基酸铜离子CMPA拆分几种芳环类药物对映体的相关共性原理进行了归纳和初步探讨。