手性色谱分析是一种用于分离和鉴定手性化合物的方法,广泛应用于制药、食品、环境和化学等领域,在手性色谱分析中,选择合适的手性固定相至关重要,它直接影响着分离效果和分析结果的准确性,本文将介绍手性固定相的优缺点,以帮助大家更好的选择手性色谱柱。
手性固定相可以根据其化学类型分类为: ①多糖及其衍生物类手性固定相; ②环糊精类手性固定相;
③蛋白质手性固定相;
④大环抗生素手性固定相;
⑤冠醚手性固定相;
⑥配体交换手性固定相;
⑦“Pirkle型”手性固定相,又称刷型(brush type)等
接下来介绍一下这些类型手性固定相的优缺点。
一、多糖及其衍生物类手性固定相
优点:
多糖类可以分为纤维素型和直链淀粉型,应用范围最广,普适性最强,适合各种异构体分子的手性分离。具有较大的比表面积,表面孔径均匀、热稳定性好,机械强度和耐腐蚀性较好、无流失现象,拖尾现象小,均匀性重现性好,既可分析极性组分也可分析非极性组分。据统计大约有80-95%的化合物,可以通过使用该类手性固定相的色谱柱配合方法开发策略实现成功拆分。
缺点:
该类手性固定相由于合成方式不同,可分为涂敷型和键合型。涂敷型手性固定相在使用某些有机溶剂如四氢呋喃、二氯甲烷作为流动相时,纤维素衍生物往往会被溶解或溶胀而失去手性识别能力,从而限制它的使用范围。
二、环糊精类手性固定相
优点:
环糊精类手性固定相适合具有适合尺寸及形状的亲脂性有机分子的拆分,尤其是芳香族化合物,可进入到环糊精的空腔内,与之形成非共价键键合的主-客体包结络合物进行手性分离;其大分子上含有许多手性中心,能够选择性的与对映体作用。
缺点:
对于pH值有限制,过酸或过碱都会对环糊精甚至载体造成损害。
三、蛋白质手性固定相
优点:
蛋白质类手性固定相通过色谱参数的测定可推断蛋白质与药物相互作用的信息,因其独特的空间立体结构特征达到了对许多对映体拆分的目的,尤其对手性药物的识别与拆分,对于生命科学和药物化学研究及人类的健康都具有十分重要的意义。广州研创的牛血清蛋白作为甲氨蝶呤的专用柱,已写进中国药典。
缺点:
柱效和容量低、柱强度差,载样量低;若使用不当,蛋白质易变质。
四、大环抗生素手性固定相
优点:
大环抗生素分子结构复杂,含有众多官能基团和不对称中心,能与手性分子发生多种相互作用,提供高效的手性识别。这类固定相可用于多种分离模式,包括正相、反相、极性有机、极性离子等,适用于中性、极性和可电离化合物的分离。
缺点:
价格较高,且制备过程复杂。某些固定相可能对特定化合物存在选择性不足的问题。
五、配体交换手性固定相
优点:
配体交换手性固定相通过形成对映异构金属配合物进行拆分,具有较高的拆分效率和选择性。适用于多种类型的化合物,特别是含有金属配合物的手性化合物。
缺点:
需要使用金属离子作为配体,可能增加实验复杂性和成本。对操作条件要求较高,需要精细控制金属离子的浓度和种类。
六、冠醚手性固定相
优点:
冠醚类手性固定相具有较大的对映体选择性,能够有效地识别和分离手性化合物中的对映体,特别是对于含有伯胺功能团的化合物,如氨基酸及其衍生物,具有良好的拆分效果。
缺点:
冠醚类化合物自身毒性较大,有致癌性,这在一定程度上限制了其在实际应用中的广泛推广。
七、Pirkle型
优点:柱效和柱容量高,不仅用于对映体分析,也可用于对映体制备分离。除了用于常规HPLC,还可以用于超临界流体色谱(SFC)和模拟移动床色(SMB)中,基于立体识别机制,该类手性固定相可预测对映体洗脱顺序或改变对映体洗脱顺序,这对对映体杂质的检查分析具有重要的意义。
缺点:被分离物质要求具有芳香基团(也有例外),如果没有芳香基团,需要先通过衍生化获得芳香基团才能进行拆分,其限制了这类手性固定相的应用范围。 小结 手性固定相的种类繁多,每种类型都有其独特的优缺点。在选择每类手性固定相的主要作用不尽相同,实验过程中需多配备不同类型的固定相,以提高手性化合物的拆分成功率。手性固定优缺点先分享这些,欢迎大家一起来探讨学习。 号外 广州研创已有手性固定相类型 广州研创一直深耕专研手性色谱柱及色谱填料的研发,自主研发了多糖衍生物类、环糊精类、牛血清蛋白类3大系列19款手性色谱产品,其中环糊精类属于专利产品,牛血清蛋白类属于独有产品。为此广州研创将会不断努力研发创新为手性化合物的分析和分离提供更加高效、便捷的工具。咨询、订购欢迎联系:18922204815/020-32051815。