關(guān)于手性化合物、手性分析、手性填料和手性柱,現(xiàn)在的理論很多,講的也比較復(fù)雜,我看了很多也不是特別明白,做分析三年多,分過的手性化合物最少也有幾千種,拿到手里的消旋體幾乎沒有分不開的,沒用到什么理論,主要都是經(jīng)驗(yàn),這里還是揀最實(shí)用的來講。
手性分析可以使用普通的色譜柱,需要流動(dòng)相中添加手性分離試劑,也可以直接用固定相為手性填料的手性色譜柱,前者使用較少,大家更多的是使用商品化的手性色譜柱。
手性分析包括氣相和液相兩種,這個(gè)主要和樣品的物理性質(zhì)有關(guān)系,現(xiàn)在的手性化合物絕大多數(shù)都不能做氣相,所以氣相手性色譜柱無論從數(shù)量還是質(zhì)量上來講都不能與液相手性色譜柱相提并論。
一、手性柱
手性分離最重要的是選擇一根好的手性柱,說到手性柱就不得不提大賽璐,做手性分析的都知道,大賽璐的手性柱目前市場(chǎng)占有率最高,大家最熟悉的可能是OD-H,很多文獻(xiàn)中都有報(bào)導(dǎo)。大賽璐公司最初有四種填料,結(jié)構(gòu)類似,對(duì)應(yīng)的色譜柱分別是OD、AD、OJ和AS,粒徑10um,后來填料粒徑變?yōu)?um,就是賣的最多、使用范圍最廣的柱子,號(hào)稱四大金剛,分別是OD-H、AD-H、OJ-H和AS-H,在柱子名稱后邊加“-H”,意思應(yīng)該是高效,這些柱子都只能做正相使用,為了在反相色譜中使用開發(fā)的柱子在相應(yīng)的色譜柱名稱中添加了一個(gè)“R”。
上述色譜柱都屬于涂覆型填料,不耐溶劑,使用起來受樣品溶解性的限制,最近又開發(fā)了鍵合相手性柱,可以使用幾乎所有的常見溶劑做流動(dòng)相,新的溶劑還提供了新的選擇性,進(jìn)而提升了色譜柱的分離能力,主要是IA、IB和IC,其中IA對(duì)應(yīng)AD-H,IB對(duì)應(yīng)OD-H,IC是新開發(fā)的填料。和反相柱的發(fā)展趨勢(shì)一樣,大賽璐的手性柱也通過減小粒徑來獲得更高的柱效,最新的手性柱填料粒徑是3um。另外大賽璐還有其它一些手性色譜柱,但是遠(yuǎn)不及上述幾種。
二、樣品前處理
說到手性分析,樣品的前處理非常重要。首先是消旋體樣品的普通液相純度問題,樣品的純度低了,看到手性柱上分離開的幾個(gè)峰讓人無從判斷究竟對(duì)映異構(gòu)體有沒有分離開,分離開的幾個(gè)峰哪個(gè)是雜質(zhì)峰哪個(gè)是對(duì)映異構(gòu)體的峰,所以樣品的純度要盡量的高,一般我們的要求是樣品的純度能達(dá)到90%以上,純度低的樣品需要做進(jìn)一步的純化。
關(guān)于對(duì)映異構(gòu)體峰的判斷,現(xiàn)在比較好的手段是使用旋光檢測(cè)器,在色譜圖上可以直接看到分離開的兩峰吸收一正一負(fù),再有就是使用DAD檢測(cè)器,通過看兩峰的紫外吸收是否一致來做判斷。樣品前處理的另外一項(xiàng)是稀釋問題,這個(gè)問題最容易被忽視,處理不好會(huì)直接導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗。我們都知道反相樣品稀釋的時(shí)候需要盡量使用流動(dòng)相做稀釋劑,且稀釋劑里水含量要盡量高一些,這個(gè)要求對(duì)于手性分析同樣適用,正相的手性分析要求樣品稀釋溶劑盡量要求,就要犧牲手性柱壽命來?yè)Q分離。
很多時(shí)候我們拿到手的樣品比較難溶,畢竟乙醇和異丙醇不是非常好的溶劑,即便是二氯甲烷、四氫呋喃、DMF或者DMAC也會(huì)遇到溶解性比較差的樣品,通常此類樣品分子式都相對(duì)比較復(fù)雜,分子量偏大,結(jié)構(gòu)中含有帶N的顯堿性基團(tuán)和顯酸性基團(tuán),此類樣品可以通過稀釋樣品時(shí)加酸或者堿來促進(jìn)其溶解,但是加入的酸或堿含量不宜太高,濃度不宜過大。
很多化合物為了增加其穩(wěn)定性,都要做成鹽來保存和轉(zhuǎn)移,常見的包括鹽酸鹽、三氟乙酸鹽、甲基磺酸鹽、酒石酸鹽以及其它更復(fù)雜的鹽,這些鹽類也是可以直接拿來做手性分析的,無論是正相還是反相都可以,只要樣品能用合適的稀釋劑溶解,當(dāng)然樣品游離出來做手性分析會(huì)更好。
再有就是很多樣品因?yàn)橐合鄾]有紫外吸收、氣相不能氣化而不能直接做手性分析,這時(shí)就要衍生,衍生最多的樣品可能就是氨基酸了。氨基酸衍生方法可以是給氨基上衍生CBZ做液相,或者是用HCl(HBr)的乙醇(甲醇、異丙醇)溶液加三氟乙酸酐將羧基衍生成酯,氨基衍生成酰胺來做氣相。
最近比較流行的氨基酸衍生方法是用苯異硫氰酸酯(也叫異硫氰酸苯酯)衍生氨基來做手性分析,此方法當(dāng)然也可以用來做普通的氨基酸液相純度分析,這個(gè)衍生方法要求化合物分子結(jié)構(gòu)中的N原子上至少連接有一個(gè)H,所以只要是分子結(jié)構(gòu)中含有帶有至少一個(gè)H原子的N結(jié)構(gòu),化合物都可以用此方法衍生。需要指出的是,做手性分析的原則是能不衍生就不衍生,因?yàn)檠苌锌赡軙?huì)引起樣品手性純度下降,即消旋。
總結(jié)一下,手性分析中使用的消旋體純度一定要好,最好能配合DAD檢測(cè)器或者是旋光檢測(cè)器來做分析方法開發(fā)。樣品在稀釋時(shí)盡量用流動(dòng)相相同種類的溶劑做稀釋劑,稀釋劑中醇類的含量不宜超過流動(dòng)相中醇類的含量,難溶的樣品盡量不要用其它的溶劑,一方面可能會(huì)傷害柱子,另一方面容易導(dǎo)致峰形變差,但實(shí)際操作過程中很多時(shí)候?yàn)榱诉_(dá)到分析目的,還不得不犧牲柱子的壽命,而且即便是使用純的乙醇或者是異丙醇做稀釋劑也不是不可以,只要是稀釋劑和流動(dòng)相能夠互溶就行。