【手性物普及系列 17.】
(17.手性分析技术的新进展)
手性分析技术的发展也是非常迅猛的，除在前面12 、13节中介绍的手性识别和手性分离分析技术方法以外，新技术方法的应用日新月异，层出不穷。这里首当介绍三种新的进展，其它的最新进展我们将在科学发展栏目中及时介绍。
(1)超临界流体手性色谱：超临界流体色谱（supeicriticalfluid chromatography，简称SFC）是以超临界流体为流动相，以固体吸附剂（如硅胶、氧化铝）或键合在载体（或毛细管壁）上的高聚物为固定相的一种新型色谱分离技术，色谱仪器主要包括高压流动相传送系统、色谱分离系统和检测系统三个部分。
超临界流体色谱具有如下特征：①超临界流体的粘度与气体相似，不到液体粘度的1%，阻力较小，在相同条件下，压力降低于液体色谱；流体的扩散系数介于气体和液体之间，扩散系数和传质速率较高，分离操作时间短，单位时间内分离效能高。②超临界流体密度与液体相似，具有较强的溶解能力，同时分离得到的产品易于脱离溶剂，后处理简单。③SFC可与大多数通用型HPLC多种检测器匹配，还可与质谱、核磁共振仪等大型仪器联用，在定性、定量检测中使用极为方便。
SFC主要通过手性固定相对手性物质进行分离。主要的CSPs可以分为三类，即环糊精类、多糖类，氨基酸类手性固定相。在超临界CO2流体中常常添加改性剂作为流动相，以增强流动相的极性和酸碱性从而提高分离效果。因而，改性剂种类、溶解样品的溶剂种类、柱温、背压和流速都会对分离产生影响。
SFC作为制备色谱，有着比普通制备色谱样品处理量大，污染小，时间短，溶剂使用量少等优点，被人称为“绿色科技”。环糊精类和多糖类手性固定相是近几年在SFC中用的最多的，尤其是多糖类，因为其上样量比较大。
超临界流体色谱可以不仅可以使用高效液相色谱的检测器，可与气相色谱、质谱、傅里叶红外光谱等仪器在线联接，因而可方便地进行各种手性对象的定性和定量分析。
(2)手性固膜分离技术：手性固膜分离技术有节能、环保、易于放大、成本低等突出优点。早期文献中对手性分离机理有所研究，主要认为手性固膜的拆分机理有两种：一种是优先吸附机理，另一种是优先扩散机理。目前对于手性固膜分离机理的实验研究文献较少。近年来袁黎明教授团队制备了多种手性固膜，分别对多种外消旋体进行了膜手性吸附、手性固相萃取、手性膜色谱、手性液相色谱、手性膜渗析以及手性膜纳滤研究，提出“吸附-缔合-扩散”的手性固膜的对映体拆分机理，能够满意地解释我们研究中固膜手性拆分现象。该研究中制备的一些手性固膜对一些外消旋体的手性拆分属于较早的报道。
手性膜研究面临的瓶颈是膜制备的再现性差，核心问题是手性膜结构的可控性。袁黎明教授团队基于多个环状和多糖类手性识别材料，专注于不对称高分子膜制备中的膜孔径大小调控、稳定的刚性结构调控、手性识别位点结构调控、分离通量的调控，精准构筑手性高分子固膜的支撑层、中间层、手性皮层，深入系统地研究高分子固膜的多层次结构与其手性识别特性之间的关系，优化手性固膜的选择性、膜稳定性以及通量。突破了手性膜制备中再现性差，不能制备大尺寸手性膜的瓶颈，成功地制备出稳定性好、拆分对映体过剩值(e.e.)≥99%、20 cm × 40 cm中试尺寸的手性高分子固膜。针对研究中的手性分析需求，实现了高效液相色谱分析柱的自制。该项目研制出的中试尺寸的手性固膜，是目前已知的最大尺寸的手性分离膜，其为工业尺寸（40 cm × 80 cm）的手性分离膜的制备铺平了道路，为手性固膜在我国率先工业化进行了原始创新。
(3)不经分离而同时测定手性对映体： 在这项技术方法中，主要的策略是“高灵敏度的方法+高选择性的技术手段＝不经分离而同时测定手性对映体的新技术方法”。在杨季冬教授团队完成国家自然科学基金项目攻关中，采用的“高灵敏度的方法”主要是是“共振瑞利散射分析方法（RRS）”；这是在普通荧光仪上设置Δλ＝0 的同步荧光法便可以实现“飞克级”（10-15g）以上的高灵敏检测。“高选择性的技术” 就是筛选具有光活性的散射探针试剂，或拓展多种光谱分析方法联用加上“同原射线计量分析法”等化学计量分析，就可以实现手性对映体的同时测定。关于这项目工作的具体执行过程以及成果报道，将在课件交流栏目中以PPT形式的讨论进行展示，并在其中以例见形式用谱图展示。
丰都智愚河畔环境技术工作室
