手性物質(zhì)的分離分析方法

        手性物質(zhì)的分離分析方法包括手性源合成、結(jié)晶拆分、化學(xué)拆分、酶促拆分、膜拆分、萃取拆分和色譜拆分等，常與離心分離技術(shù)結(jié)合使用。
         1、手性源合成方法：
        手性源合成法是以單一對(duì)映體的手性化合物為原料合成另一種手性化合物的單一對(duì)映體，是化學(xué)家常用的方法。
        由于原料的三維結(jié)構(gòu)決定了產(chǎn)品的三維構(gòu)型，因此獲得制備所需對(duì)映體所需的手性原料是關(guān)鍵。然而，天然手性物質(zhì)的種類(lèi)和數(shù)量有限，不能滿足實(shí)際需要。使用天然手性物質(zhì)衍生出所需的手性化合物需要更多的反應(yīng)步驟和更大的難度。
         2 晶體解析法：
        晶體拆分法是基于對(duì)映體與手性物質(zhì)形成非對(duì)映體鹽或共價(jià)衍生物，然后利用非對(duì)映體性質(zhì)的差異進(jìn)行分離（如分步結(jié)晶），再將衍生物還原為對(duì)映體。
        晶體拆分法分為晶體機(jī)械拆分法和晶種拆分法。
        機(jī)械晶體拆分法是將外消旋混合物從溶液中結(jié)晶出來(lái)，根據(jù)兩種對(duì)映異構(gòu)體晶型的不同，人工將晶體與晶體分離。這種方法費(fèi)時(shí)費(fèi)力，只能應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)室研究。
        晶種結(jié)晶拆分法是一種分步結(jié)晶分離方法，其中將晶種加入其中一種純對(duì)映異構(gòu)體中，并沉淀出附著在晶種晶種上的相同對(duì)映體。
        晶體解析法雖然操作簡(jiǎn)單，但耗費(fèi)大量的時(shí)間、人力和物力，而且其實(shí)驗(yàn)與預(yù)期相差很大，因此應(yīng)用并不廣泛。
         3、化學(xué)拆分法：
        化學(xué)拆分法是一種化學(xué)反應(yīng)的方法，即將外消旋體中的兩種對(duì)映體用手性試劑轉(zhuǎn)化為非對(duì)映體，然后利用非對(duì)映體。對(duì)映異構(gòu)體之間物理化學(xué)性質(zhì)的差異將兩者分開(kāi)。拆分成功的關(guān)鍵是選擇合適的拆分劑。合適的拆分劑應(yīng)能與對(duì)映異構(gòu)體產(chǎn)生非對(duì)映異構(gòu)體，溶解度相差較大。解析后，很容易重新生成原始對(duì)。對(duì)映體。
        這種方法雖然一直被作為重要的解析方法使用，但其局限性也很明顯：
         (1)拆分劑和溶劑的選擇比較盲目。
         (2)分離收率和產(chǎn)物對(duì)映體純度不高。
         (3) 適用于手性拆分的對(duì)映異構(gòu)體類(lèi)型并不多。
         4、酶解法：
        酶選擇性酶解旋光異構(gòu)體，使外消旋體中的一種旋光異構(gòu)體水解較快，另一種水解較慢或無(wú)酶解，在適當(dāng)條件下保留，實(shí)現(xiàn)分離。
        酶促拆分的主要方式是主體的選擇性水解、酶促化和轉(zhuǎn)酶作用。
        酶催化的副反應(yīng)少，收率高，反應(yīng)條件相對(duì)溫和，酶無(wú)毒，易降解，不會(huì)造成環(huán)境污染。但該方法僅適用于酶促反應(yīng)體系，酶制劑品種有限，酶易損壞且不穩(wěn)定，制劑價(jià)格高，阻礙了其應(yīng)用的發(fā)展。
         5、膜分離法：
        液膜分離法是將具有手性選擇性的載體溶解在某種液體溶劑中，通過(guò)與某種異構(gòu)體的特異性結(jié)合，從上層相轉(zhuǎn)移到下層相，實(shí)現(xiàn)對(duì)映異構(gòu)體的分離。但由于液膜穩(wěn)定性較差，其工業(yè)應(yīng)用受到很大限制。
        為了克服液膜的不穩(wěn)定性，固體膜得到了很大的發(fā)展。固膜拆分法是將不同的對(duì)映體選擇性擴(kuò)散或吸附，完成跨膜過(guò)程。選擇性擴(kuò)散固體膜一般沒(méi)有特殊的手性拆分劑。選擇性擴(kuò)散的原因是一種異構(gòu)體比另一種異構(gòu)體更容易在固體膜中擴(kuò)散。固體膜的選擇性吸附主要利用嵌入聚合物基質(zhì)中的手性拆分劑與對(duì)映體之間的特殊分子間相互作用進(jìn)行手性拆分。通常，一種異構(gòu)體更具選擇性，它被吸附在手性拆分劑上，而另一種異構(gòu)體在聚合物基質(zhì)中更自由。
        由于選擇性與滲透通量成反比關(guān)系，選擇性擴(kuò)散固體膜的應(yīng)用受到限制。只能通過(guò)擴(kuò)大膜面積或增加平衡級(jí)數(shù)來(lái)補(bǔ)償，在實(shí)際應(yīng)用中是很不經(jīng)濟(jì)的。選擇性吸附固體膜可以同時(shí)提高選擇性和滲透通量，使其在手性拆分行業(yè)的大規(guī)模應(yīng)用成為可能。
         6、提取解析方法：
        萃取拆分法是利用萃取劑與兩種對(duì)映體之間親和力的差異或化學(xué)作用的差異來(lái)分離兩種對(duì)映體的方法。目前存在三種提取拆分方法：親和提取拆分、配位提取拆分和非對(duì)映異構(gòu)體形成提取拆分。
        提煉該拆分方法適用性強(qiáng)，效率高，成本低，可連續(xù)操作，提取拆分過(guò)程與消旋反應(yīng)一體化。
        在拆分過(guò)程中，可以將沒(méi)有應(yīng)用價(jià)值的對(duì)映體不斷轉(zhuǎn)化為所需的對(duì)映體，并將外消旋產(chǎn)生的所需對(duì)映體提取到萃取相中。不使用萃余相中的富集有價(jià)值的對(duì)映體發(fā)生外消旋反應(yīng)，從而克服了純外消旋過(guò)程的缺點(diǎn)。
        拆分時(shí)選擇的提取劑是手性的，提取劑的選擇是拆分的關(guān)鍵。
         7、色譜分辨率： 
        色譜法是測(cè)定低含量對(duì)映體雜質(zhì)zui可 靠和常用的方法之一，它可以測(cè)定復(fù)雜基質(zhì)中對(duì)映體的純度，同時(shí)容易實(shí)現(xiàn)對(duì)映體的大規(guī)模制備。色譜技術(shù)已成為手性分離的主要工具，手性分離已成為色譜科學(xué)的重要研究對(duì)象。
         (1) 薄層色譜法：

        雖然由于手性固定相的價(jià)格、紫外背景、顯色劑等原因，可以用薄層色譜法分離的手性載體和手性化合物很少，但它已成為手性拆分的重要手段之一，并且在光學(xué)異構(gòu)體的分離分析和光學(xué)純度的測(cè)定中起著重要作用。
         (2) 氣相色譜法：
        氣相色譜法是對(duì)映異構(gòu)體拆分的重要方法。
        氣相色譜的優(yōu)點(diǎn)：流動(dòng)相簡(jiǎn)單，分離度高，柱效高，適用于分離一些不含芳環(huán)的對(duì)映體化合物（此類(lèi)對(duì)映體在液相色譜條件下通常難以分離和檢測(cè)）。
        氣相色譜的缺點(diǎn)：一般應(yīng)在較高溫度下進(jìn)行，容易導(dǎo)致手性選擇劑外消旋，降低其手性識(shí)別能力。可分離的對(duì)映體是有限的，一般只能分離容易汽化、熱穩(wěn)定性高的對(duì)映體化合物。
         (3) 毛細(xì)管電泳：
        毛細(xì)管電泳具有操作簡(jiǎn)單、樣品量少、幾乎無(wú)浪費(fèi)等特點(diǎn)。作為一種簡(jiǎn)單、快速、經(jīng)濟(jì)、方便的現(xiàn)代技術(shù)，被用于藥物分析和臨床醫(yī)學(xué)研究。它已被越來(lái)越廣泛地使用。
        當(dāng)通過(guò)毛細(xì)管電泳分離對(duì)映異構(gòu)體時(shí)，通常會(huì)在緩沖液中加入手性選擇劑。對(duì)映體分子可以與手性選擇劑形成不同穩(wěn)定性的復(fù)合物，導(dǎo)致分離的遷移速度不同。常用的方法有：毛細(xì)管區(qū)帶電泳、膠束電動(dòng)色譜法和毛細(xì)管電色譜法。
         (4) 超臨界流體色譜：
        超臨界流體色譜使用超臨界流體（如液態(tài) CO2）作為流動(dòng)相來(lái)分離化合物。與氣體流動(dòng)相相比，超臨界流體對(duì)樣品具有更高的溶解度。與傳統(tǒng)的液體流動(dòng)相相比，超臨界流體具有低粘度和大擴(kuò)散系數(shù)。
        超臨界流體色譜的優(yōu)點(diǎn)：
         1）分析速度快，柱效高。
         2) 適用于熱穩(wěn)定性差、揮發(fā)性低的物質(zhì)的分析。
         3）由于其良好的環(huán)境友好性，在藥物及代謝物、天然產(chǎn)物、油脂、食品、農(nóng)業(yè)和環(huán)境樣品分析等諸多領(lǐng)域中發(fā)揮著一定的作用。
        超臨界流體色譜的缺點(diǎn)：儀器要求較高，普及性較差，在一定程度上限制了其應(yīng)用。
         (5) 液相色譜法：
        液相色譜手性固定相分離和對(duì)映異構(gòu)體的測(cè)定速度快、柱效高、應(yīng)用范圍廣（可用于熱穩(wěn)定性差和極性農(nóng)藥的分析）、分離能力強(qiáng)，是用于測(cè)定對(duì)映體的技術(shù)平臺(tái)之一。手性藥物的分離。
        液相色譜比氣相色譜和電泳技術(shù)應(yīng)用更廣泛的原因：
         1）由于進(jìn)入生物體的所有藥物都是通過(guò)生物體的體液運(yùn)輸?shù)模虼藥缀跛械氖中运幬锒伎梢栽谝合嘀惺褂谩Ｔ谏V法中尋找適合自身特點(diǎn)的分離環(huán)境。
         2）液相色譜更容易實(shí)現(xiàn)生物樣品的在線預(yù)處理，自動(dòng)化程度高。