手性分离的方法一般分为以下三种:手性源合成法、不对称合成法、外消旋体拆分法。手性源合成法:以单一对映体的手性化合物为原料合成另外手性化合物的单一对映体。但是由于天然手性物质的种类有限,使合成多种多样的目的产物受到了很大的限制。5164
不对称合成法:
在催化剂或酶的作用下,可得到过量的单一对映体手性化合物。但是此方法难以达到高旋光收率的反应,对反应要求高且条件复杂。
外消旋体拆分法:
此种方法又分为:化学拆分法、酶或微生物法、色谱拆分法。其中色谱拆分法具有许多明显优越性,以普遍运用于各个领域。色谱法有包括高效液相色谱法、气相色谱法、薄层色谱法、毛细管电泳法等。
其中高效液相色谱法适用范围广,且柱容量高,具有实验室与工业规模对映体制备分离的巨大潜力。高效液相色谱法又包含手性衍生化法、手性流动性法、手性固定相法。
1.2.2 高效液相色谱法手性拆分机理
为了了解气相色谱和液相色谱的光学拆分机理,曾经科学家们提出了多种手性识别模型。而这些模型的提出大多是基于Dalgliesh在1952年提出的“三点相互作用”理论。
三点相互作用理论是指在一对对映体和手性选择剂之间,为了形成稳定性不同的非对映体分子络合物而达到手性分离的目的,至少需要三个同时发生的分子之间的相互作用力存在,且三点作用力之中必须有一个立体化学相互作用力。
图1.1 三点相互理论示意图
从三文立体空间考虑“三点相互作用“理论,为了识别两个对映体,手性识别的对映体进入与立体相关的三点相互作用的稳定状态,而另一对映体只能以两点作用形成不稳定状态。这种稳定性的差距越大,则分离的可能性就越大。
在手性拆分的实验中,温度对手性光学特征旋光的影响明显。因为液体的相对密度及许多物质的光学活性都受温度的影响。在大多数HPLC手性分离实验中,由于分离通常在室温下进行,所以柱温常常被忽视。实际上,随着操作温度的降低,对映体的容量因子和峰宽都降低。峰扩散可能由于在低温下低的传质速率所致,然而降低柱温可以着实改善对映体的分离度。
以上是温度对于手性拆分的直观表现,翁文[1]等人通过查阅大量资料及实验总结归纳了一些关于手性拆分热力学上的研究方法,阐述了相关热力学参数的涵义及其在色谱保留及手性拆分机理中的应用。
1.2.3 手性固定相法
手性固定相是基于样品与固定相表面的手性选择剂形成暂时的非对映体配合物的能量差异或稳定性不同而得到手性分离,是不经过转变成非对映体的直接拆分方法。手性固定相制备方法简单,价格低廉,有很宽的适用范围,有较好的机械强度和化学稳定性极高的负载容量。虽然还需根据样品的结构选择合适的手性柱,至少到目前为止还没有一种广谱性的色谱固定相,需根据不同样品的不同结构选择合适的手性柱。但是手性固定相法仍是最具优势的光学异构体的拆分方法,根据记载,到目前为止运用该方法已分离出几十类,上万种手性化合物的对映体。
用于制备分离的手性固定相可以分为三类:天然聚合物及其衍生物(如纤文素,淀粉,纤文素三乙酸酯等),合成手性聚合物(如聚(甲基)丙烯酰胺,交联环糊精等)和手性改性硅胶(如环糊精等)。其中应用最广泛的对映体分离的纤文素衍生物是纤文素三乙酸酯。
(1) Chiralpak AD手性柱
哈尔滨商业大学药学院邢志华等[2]利用Chiralpak AD手性柱,以正已烷和乙腈为流动相基本成分,调整两者不同比例和添加不同量的三乙胺,对氟比洛芬进行拆分。可以发现氟比洛芬对映体在Chiralpak AD手性柱上能得到到较好的分离。实验条件是在正己烷-乙腈流动相系统中,正已烷体积含量为 90%,三乙胺体积含量为0.05%的情况下,分离度可以达到10.0。而采用手性流动相添加剂法则样品没有得到分离。
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