开题报告内容:
手性是存在于自然界中的常见现象,是指两个分子能够成镜像对映关系而不能重合的一种现象,是生物体系的一个基本特征[1]。手性药物,是指在药物分子结构中引入手性中心后,得到的一对对映异构体。目前应用于临床上的手性药物大约占药物总体数量的 40%-50%[2]。
手性药物的两个对映异构体的理化性质基本相似,仅有旋光性的差别。但是由于药物分子在体内所作用的受体或靶位多数是氨基酸、核苷等组成的手性蛋白质和核酸大分子等,对映体药物分子与体内的大分子进行立体选择性结合,导致药代动力学参数和体内药效的变化。这种变化可能会产生不同的药理作用,甚至会有毒理作用产生[3]。“反应停事件”就是其中的典型案例[4]。因此,对手性药物的分离分析方法进行深入研究,对于新药研发和药物分析十分重要。
手性药物的分离分析方法有许多种。传统的非色谱法,具有局限性大、过程繁琐、耗时、不易于进行微量分离分析等劣势[5]。通常用于手性药物分离的现代色谱技术,包括气相色谱(GC)、高效液相色谱(HPLC)、毛细管电泳(CE)、超临界流体色谱(SFC)和联用技术等。其中,CE法具有高效、快速、简便、分离模式多样化等优点,并且分析成本低、柱效高且环保,是手性药物分离分析中较为有效的方法[6]。
毛细管电泳(Capillary Electrphoresis,CE),是以高压电场为驱动力,在毛细管中依据样品中各组分之间淌度或分配行为上的差异而实现分离的一类液相分离技术。包括毛细管区带电泳、胶束电动毛细管色谱、毛细管电色谱、毛细管阵列电泳等多种分离模式。与其它分析方法相比,CE应用于手性药物拆分时具有以下优势:(1)可实现高效拆分,对于分离选择系数较小的对映体也可得到满意的分离度;(2)拆分模式多且变换简单,由于手性选择试剂直接加入载体电解质中,因此可通过改变手性选择试剂和背景电解质溶液的组成,从而提高手性药物的分离选择性;(3)手性选择试剂的消耗量小,运行成本较低。CE为体内药物分析、手性药物分离分析等方面提供了便利,展现出广阔的发展方向和应用前景[7,8]。
其中,胶束电动毛细管色谱(MEKC)是众多毛细管电泳技术中发展较快且应用广泛的模式之一。其原理是在缓冲液中加入十二烷基硫酸钠(SDS)等表面活性剂,形成带电荷的胶束,与中性分子相互作用而实现分离。因此,MEKC不仅能够分离带电物质,也适用于分离中性物质。作为一种用于手性分离的有效的分析技术,MEKC的高分离效率和手性试剂的低消耗是其主要优势[9,10]。
手性拆分的关键,是通过手性选择剂和手性化合物对映体之间进行手性识别,根据两者空间结构上存在的差异进行分离。手性选择剂种类繁多,常用的手性选择剂包括环糊精及其衍生物、大环抗生素、手性表面活性剂、糖类和甙类化合物、蛋白质、冠醚类、离子络合物、手性微乳体系等[11];手性选择剂可以单独使用(单手性选择剂),也可以结合使用(多元手性选择剂)。本实验中选用克林霉素磷酸酯四丁基铵作为新型手性选择剂,旨在优化该体系的拆分能力,系统考察该体系对手性药物的分离分析性能。
离子液体(Ionic Liquids, ILs),又称“低温熔融盐”,是指在室温及相邻温度下完全由离子组成的有机液体物质,是一类熔点低于100℃或更常接近于室温的熔融盐体系。ILs是一类具有显著性质的液体分子,其特点包括熔点低、不挥发、液程范围宽、热稳定性好、溶解能力强、性质可调、不易燃烧等[12]。近年来,随着对离子液体研究的日益深入,ILs已经被开发和应用到诸多领域,如化学催化、有机合成、材料科学等领域。在实现绿色化学的研究中,ILs作为绿色高效溶剂,己成为当代化学的前沿和热点研究领域之一。
本课题旨在研发新型离子液体,并将其应用到一些新药对映体的毛细管电泳手性拆分系统的研究,基于新型手性离子液体及手性选择剂,开发性能优越的胶束毛细管电泳手性拆分体系,达到对相应药物对映体分离分析的目的,具有较高的学术意义和研究价值。实验中的使用的药品试剂由所在课题组提供或使用经费购买。实验所需仪器设备均由理学院实验室提供,可按进度完成实验。
参考文献:
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