毛细管电泳手性拆分体系的构建文献综述

 2022-12-10 02:12

开题报告内容:(包括拟研究或解决的问题、采用的研究手段及文献综述,不少于2000字)

毛细管电泳法手性拆分体系的构建

  1. 概述

自然界存在各种各样的手性现象,比如蛋白质、氨基酸、多糖、核酸、酶等生命活动重要基础物质都是手性的。手性是表述化合物分子由原子三维排列导致的结构不对称性的术语,具有手性性质的化合物两个对映体之间的“对映关系”如同实物与镜像的关系。手性药物的两个对映异构体物理和化学性质几乎完全相同,只有旋光性不同[1]。手性药物的对映体在治疗效果方面有着巨大差异,药物中某些有害对映体的存在甚至会产生负面效果。最为大家熟知的一个案例就是R-反应停镇静剂,其中S-异构体的存在会导致畸形。一些权威机构,例如美国食品药品管理局已经限定了药物中光学异构体的含量,促进了手性药物拆分技术的发展。手性药物的研究与开发,已经成为当今世界新药发展的重要方向和热点领域[2]

色谱法是常用的手性分离技术,其中以高效液相色谱应用最多,但方法费时费力。手性分离拄昂贵且不易达到基线分离。毛细管电泳是80年代以来新兴的一种分离分析技术。由于它高效、快速、简便等特点而被广泛应用于药物、生物、大分子、临床医学等领域。目前,毛细管电泳( CE)用于手性分离十分活跃,已被证明是最简单高效的手性分析方法[3]

2.HPCE 的原理及分离模式

HPCE 统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淌度和分配行为上的差异而实现的一类液相分离技术。在电解质溶液中,石英毛细管在 pHgt;3 情况下,其内表面带负电荷,和溶液接触时形成了双电层。在高电压作用下,双电层中的水合阳离子引起流体整体地朝负极方向移动的现象叫电渗流。粒子在毛细管内电解质中的迁移速度等于电泳和电渗流两种速度的矢量和。正离子的运动方向和电渗流一致,故最先流出;中性离子的电泳流速度为“零”,故其迁移速度相当于电渗流速度;负离子的运动方向和电渗流的方向相反,但因电渗流速度都大于电泳流速度,故它将在中性粒子之后流出,从而因各种粒子迁移速度不同而实现分离。

高效毛细管电泳分离手性化合物的操作模式一般有:毛细管区带电泳(CZE),毛细管胶束电动毛细管色谱(MECC),毛细管等电聚焦(CIEF)、毛细管凝胶电泳(CGE)、毛细管等速电泳(CITP)和毛细管电色谱(CEC),等[4]

3.毛细管电泳手性分析原理

对于对映异构体的色谱拆分,Dalhgesh[6]等曾提出过“三点作用机制”,即在对映体和手性选择剂之间至少存在三个作用点,其中一个必须有立体选择性,从而拆分这两个对映体。所有分子之间的作用(如“氢键、偶极相互作用、电荷转移、配位化合物、位阻排斥、疏水吸引等)都可以成为影响手性识别的因素。

在CE手性分析中,一般是将手性添加剂加入到缓冲液中作为分离的介质,即提供一个手性环境,由于一对对映体与手性选择剂的作用强弱有差异,导致各自不同的电泳淌度,从而达到手性分离[5]

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