【手性识别材料 15.】
(15. 小分子材料之大环抗生素)
大环抗生素是一大类药物大分子,但因为它的大环结构和手性中心,早在上世纪的八十年代,在光谱分析中,人们就意识到天然的大环化合物具有广谱的手性识别能力。1994年Armstrong等首次用使用利福霉素(Rifamycin),万古霉素(Vancomycin),替考拉宁(Ticoplanin)等三种大环抗生素作为手性色谱柱的固定相,成功的在正相和反相模式下拆分了一系列的光学异构体。自此以后,短短的几年时间里,大环抗生素已成功地应用于高效液相色谱、薄层色谱、毛细管电泳和毛细管电色谱,用来识别各类光学异构体、手性对映体。其分离机制的研究也逐步深入。
大环抗生素作为手性识别材料具有以下特点:(1)通常它们的分子量在600~2200之间,有大量的立体活性中心和功能团,能同手性分子产生多重作用;(2)它们的结构中除了具有疏水部分以外,还具有亲水基团、大量的可离解化基团,使它们在水中具有极好的选择性。它们能发生疏水、偶极-偶极、π-π作用、氢键和空间排斥作用,其中最重要的作用之一是离子和电荷-电荷作用。在该类型的手性选择剂中,主要有利福霉素、糖肽、多肽和氨基糖苷,其中应用最多、最广泛的是糖肽类,如万古霉素、替考拉宁、瑞斯西丁素、阿伏帕星等。
大环抗生素作为手性选择性分离试剂主要用于毛细管电泳、高效液相色谱以及高速逆流色谱。将大环抗生素连接到硅胶基质上作为手性识别材料有多种方法,其既要保证该类材料的稳定性,又要保证它们的手性识别能力不受影响。一些大环抗生素能通过羧酸端基连接到衍生化硅胶上,而另一些可通过胺端基连接到衍生化硅胶上,还有一些能象环糊精一样,在无水二甲基甲酰胺溶剂中,通过环氧端基的有机硅烷或异腈酸酯端基的有机硅烷连接到硅胶上。大环抗生素与奔腾之间形成的链接可以是醚、硫醚、胺、酰胺、氨基甲酸酯或脲等。
大环抗生素键合相类似于蛋白质的手性键合相,但它们具有更高的容量和稳定性。相比较多糖类手性固定相,更具有宽广的溶剂使用范围,在使用中具有更大的灵活性。其能用于正相模型没有任何不可逆的变化发生,也不会像蛋白质手性固定相产生变性现象。它们还能用于中制备范围的手性拆分。
大环抗生素自用作手性识别材料以来,已成功地用于拆分各类物质如氨基酸及其衍生物、肽、醇及多种药物等。此类手性识别材料有如下优点:(1)应用范围广(正相、反相和极性有机相),适于各类物质的手性识别与分离;(2)可稳定键合于硅胶上,有较高的柱容量,不仅可用于分析,也可用于制备;(3)由于 结构可精确测定(X射线衍射),故可就手性识别机理进行深入的研究。随着新类型抗生素在手性识别领域的不断出现,此类手性识别材料的应用范围就不断扩大。
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