SFC/LC切換系統(tǒng)對手性分子分離條件的篩選

文/Isabelle Spenner

利用SFC/LC切換系統(tǒng)快速地完成手性分析條件的篩選任務 // 在復雜的手性化合物分析中，選擇正確的色譜柱是一件非常苛刻、耗時的事情。特有的SFC/LC系統(tǒng)將不同的分離模式組合起來，則能夠在一夜之間就完成了這項任務。

左撇子都遇到過這樣的“麻煩”，越想快一點剪下一紙上的一個圖案，就越覺得手中的剪子不好使，其實這并不奇怪，因為大多數(shù)剪刀都是按右撇子使用習慣設計的。雖然左手和右手看起來是一樣的，但它們卻有著很大的差異，這就是手性。

左撇子只是用剪刀會有些不習慣，但不會造成嚴重的后果，而在藥物分析中則不同了，手性分子選擇錯誤會產(chǎn)生非常嚴重的后果。藥物中的每種成分其性質都是不同的，無論是氣味還是口感，甚至毒性都是有很大差別的。20世紀50年代，當時德國新生兒中出現(xiàn)了許多畸形，事后證明，這些畸形兒都是因為孕婦服用了一種叫做沙利度胺的藥物，這種藥物可以抑制孕婦懷孕期間產(chǎn)生的妊娠反應。雖然這種藥物中的一種對映體能幫助孕婦抑制妊娠反應，起到鎮(zhèn)靜作用，但其鏡像分子則會導致嬰兒畸形。因為這一事件，科學家們終于搞清楚了鏡像分子的差別看似非常微小，但帶來的結果卻大相徑庭。

對于生物大分子來講，區(qū)分生物大分子的手性是一項非常困難的事情，因為它們的結構相似，其物理性質和化學性質也幾乎是一樣的，因此只能利用特殊的色譜分析技術才能檢測區(qū)分出它們的對映體。

圖1 奧美拉唑對映體的拆分篩選色譜圖

手性分子分離方法的研發(fā)、選擇

而現(xiàn)代化的檢測分析系統(tǒng)則比單一的色譜分離系統(tǒng)有了更大的進步。超臨界流體色譜技術/高效液相色譜技術(SFC/LC)分析系統(tǒng)利用一個切換模式就將兩個不同的分離系統(tǒng)結合到了一起，實現(xiàn)了在SFC和LC兩種分離系統(tǒng)之間的切換。SFC與LC相結合將對手性分析方法的開發(fā)、選擇有著非常重要的意義。

Shimadazu公司的Nexera UC/s切換系統(tǒng)，證明了SFC/LC切換系統(tǒng)在對映體分離中的優(yōu)異性能。在SFC/LC系統(tǒng)中，補充了二氧化碳泵，補充的二氧化碳泵能夠使液態(tài)的二氧化碳達到超臨界流體狀態(tài)。同時，系統(tǒng)中還專門增加了一個保持系統(tǒng)壓力穩(wěn)定的背壓閥，保證液態(tài)二氧化碳在流經(jīng)色譜柱時仍然保持超臨界狀態(tài)，然后通過減壓釋放再返回到氣體狀態(tài)。

驗證實驗中，實驗人員用了六根不同的手性分離柱和三種不同的溶劑來分離藥物奧美拉唑和華法林的對映體混合物（外消旋體）。專門的方法開發(fā)軟件按照同一序列表測試了36種不同的色譜條件。利用上述不同色譜條件得到的色譜圖，如圖1所示。兩種分離系統(tǒng)所使用的色譜條件都盡可能的完全一致，由于二氧化碳有著很好的擴散性，因此使用的流速和色譜柱尺寸還是略有不同。從色譜圖中可以看出，溶劑和固定相對手性分子的分離具有很大的影響，高效液相色譜和超臨界流體色譜兩種不同分離技術有著不同的選擇性。分離結束后，會自動的完成色譜柱的清洗，因此對映體的分離條件就可以在一個晚上的時間里得到了優(yōu)化。

SFC并不是所有手性分子的理想分析方法

原則上，SFC分離技術是最適合于對映體的分離方法，但是，選擇合適的色譜柱和溶劑并不是一件容易的事情，尤其是像分離手性化合物這樣復雜的分離任務。在上述的兩種藥物有效成分對映體的分離實例中，清楚地表明：超臨界流體色譜技術適用于華法林的對映體拆分篩選，而奧美拉唑的最佳分離方法卻是高效液相色譜技術，見圖2。

圖2 有時候，HPLC高效液相色譜技術比SFC超臨界流體色譜技術更合適

強強聯(lián)合的分離模式

生物分子的手性分離通常是對實驗分析人員開發(fā)設計檢測分析方法的重大挑戰(zhàn)與難題。SFC/LC切換系統(tǒng)則幫助實驗人員輕松地解決了這一難題，同時對實驗室現(xiàn)有的檢測分析技術起到很好的補充和幫助。

SFC/LC切換系統(tǒng)除了結合了兩種色譜分離系統(tǒng)的的技術優(yōu)勢，實現(xiàn)高度的自動化分離，而且自動創(chuàng)建的色譜柱-溶劑組合序列表會被自動地傳輸給控制系統(tǒng)，可以在無人值守的情況下完成分離檢測任務。系統(tǒng)也可以自動地對分離的結果進行評估，找出最佳的分離條件。

實例表明：超臨界流體色譜技術對某些化合物有著出色的分離能力，但對于有些化合物的分離，高效液相色譜技術的分離效果會更好，所以，利用SFC/LC切換系統(tǒng)將兩種分離模式結合到一起就形成強強聯(lián)合的模式。

LP本刊提示

液體二氧化碳

僅在高壓下二氧化碳是不會冷凝的，至少是31.1 ℃的溫度、73.9 bar壓力下，壓縮二氧化碳才會使其處于超臨界狀態(tài)。超臨界液體可以像氣體一樣被壓縮，具有物質和溫度傳輸能力，它的密度也隨著壓力的增加而增加，其密度和溶劑性質可以和液體的進行比較，這就使超臨界二氧化碳成為了非常有效的色譜洗脫液。