手性药物的拆分——超临界流体色谱(SFC).ppt

超临界流体色谱(SFC)技术在手性药物分离中的应用 手性问题的重要性 手性分离基本策略 手性试剂衍生法 ??手性色谱 三点作用模型 手性添加剂法 色谱法是一类高效分离方法，但常规的色谱不能直接分离对映体。（为什么？） 因为在非手性环境中，对映体的分离性质（如沸点、蒸气压、溶解度、分配系数、吸附特性以及淌度）完全相同。 如何运用高效色谱分离分析对映体化合物？ ——热力学/分离性质上的差异 SF--超临界流体，技术是近代分离科学中出现的高新技术。 表13.1 流体的一些物理性质比较 超临界流体色谱 (SFC) 表13.2 一些超临界流体的性质 与其他色谱过程一样,超临界流体色谱也是溶质在固定相和流动相之间进行的一种连续多次交换的过程。尽管氨、二氧化硫、氧化氮、氯氟烃类等物质都曾用作流动相进行过研究，但应用最广泛的流动相是超临界二氧化碳。 超临界色谱的特点 SFC基本装置 (1)高压流动相输送系统。主要由贮槽、压力控制器和泵组成,其作用是将高压气体(有时含少量改性剂)经压缩和热交换转变为超临界流体,并以一定压力连续输送到色谱分离系统 (2)色谱分离系统。包括进样器、色谱柱和恒温箱。超临界流体色谱采用高压进样器,色谱柱分为填充柱和毛细管柱两种 (3)检测系统。超临界流体色谱的检测系统分为HPLC型和GC型。 色谱柱 填充柱，填充柱的内径2·0~4·6 mm,长度150~250 cm,一般是在硅胶表面共价偶联上手性配基制得。 毛细管柱又分为填充毛细管柱和开管毛细管柱。柱内径50~100μm,一般分析多用10μm×50μm柱, 分离方式 分离方式主要有手性固定相法和手性流动相添加剂法。 目前,手性固定相法的发展最快,几乎所有的HPLC和GC手性固定相都可用于超临界流体色谱进行手性拆分。 手性固定相 (1)Pirkle型手性固定相 (2)环糊精手性固定相 (3)聚糖类手性固定相 (4)氨基酸和酰胺类手性固定相 (5)其他手性固定相 手性流动相添加剂 加入手性反离子后,离子型化合物与手性反离子形成非离子型的离子对复合物,可被CO2洗脱。离子对超临界流体色谱也可以在非手性柱上得以应用。 除加入手性反离子外，在CO2和极性改性剂的混合流动相中加入甲基化β-环糊精,采用气相色谱柱获得了较好的手性分离。 影响因素 固定相选择 流动相选择(二元相?三元相?改性剂的种类,用量?) 温度选择 压力选择 SFC的优越性 1、超临界流体的粘度接近气体,过程阻力较小, 可采用细长色谱柱以增加柱效。超临界流体的扩散 系数在液体和气体之间,具有较快的传质速度,可获 得尖锐的色谱峰。与高效液相色谱法相比,超临界 流体色谱的最大优点就是分析时间短、柱平衡快、流 动相体系简单。 2、超临界流体的密度与液体相似,因此具有强的 溶解能力,适于分离难挥发和热稳定性差的物质,这 是气相色谱所不及的。 3、超临界流体色谱具有类似高效液相色谱梯度 淋洗的特点。 相关研究 布洛芬，商品名芬必得，一种常用的非甾体抗炎药，临床常用其消旋体，其活性存在于S-构型，R-构型经常带来一些不想要的副反应。 现在，对异构体的拆分大部分用到的是LC。根据SFC的原理，可以预见如用SFC来完成这个工作,跟LC比较,它将有更高的产率，并且可以减少底物损失、简化产物分离、实现溶剂的重新利用。 此项研究主要是在分析范围探索用SFC进行布洛芬手性拆分的主要影响因素以寻求最优状态，当然这个条件同样适合于制备型色谱。 固定相及改性剂量的影响 以上两图分别是分离因子，峰分离度RS对异丙醇浓度（流动相改性剂用量）的曲线 浓度越高，分离因子越小，峰分离度越小 Kromasil CHI-TBB在3%异丙醇下有较高的分离因子(1.37），并且有较好的峰分离度(4.4) Chirobiotik T Phase虽然有较高的分离因子 ,但是洗脱时间太长,出峰太慢不适合. 其他的柱子分离因子都偏小,可以排除. 改性剂种类的影响--Kromasil CHI-TBB的优化 上图 -- 表示分离因子与第二出峰异构物的保留因子K2的曲线,以K2来反应不同种类(异丙醇,乙醇,丁酸)及不同浓度(5,10.20%,V/V)的改性剂 从中可以看出来,异丙醇是最佳选择. 另外,考察压力及温度对分离因子的变化影响不大. SFC分离手性化合物方法可以从固定相改变、流动相、改性剂（种类、浓度）、温度和压力、流体密度分别进行优化，从上面分离行为可以看出固定相种类和改性剂（种类，量）对分离影响最大。 从理论上讲，SFC即可分析GC中不适用的高沸点、低挥发性样品和HPLC中缺少检测功能团的样品，它又比HPLC有更高的柱效和更快的分析速度。 SFC可弥补