纤维素三苯基氨基甲酸酯手性固定相的研制与奥美拉唑的手性色谱分离

【摘要】： 手性药物的对映体在人体内的药理活性、代谢过程以及毒性上均存在显著差异，往往只有某种对映体对疾病有效，而其它对映体则疗效低或无效，甚至有明显的毒副作用。限于分离测定技术上的困难，许多手性药物均以消旋体形式上市。药政部门也加强了对手性药物的管理。1996年FDA计划在2000年以后，具有手性中心的药物必须以单一对映体形式上市。手性药物单一对映体的开发已显得非常迫切。目前已开发了多种单一对映体物质的制备方法：手性源合成法、不对称合成法、结晶拆分法、化学衍生拆分法、酶或微生物法、膜拆分法和手性色谱拆分法等。手性色谱拆分法是发展较快的一种手性分离方法，但目前研究侧重于手性药物的分析与手性识别机理研究，大规模制备的应用研究还很少。本文选用全世界单药年销售额最大的畅销药品----手性抗溃疡药物奥美拉唑作为研究对象，研究手性药物色谱分离的一般规律。综合比较奥美拉唑的各种拆分方法，选用多糖类纤维素三苯基氨基甲酸酯(TPCC)涂敷型手性固定相色谱法拆分奥美拉唑。 本文工作主要分为两大部分：TPCC涂敷型手性柱的制备和奥美拉唑对映体的色谱分离。手性柱的制备部分，首先通过加盐焙烧法制备大孔硅胶，扩孔条件为：无机盐为NaCl:KNO_3:LiCl·H_2O(4:1:1)，加盐量为硅胶重量的30％，焙烧温度为650℃，焙烧时间为2h。扩孔后硅胶孔径分布为150～400hm，比表面积为11m~2／g。随后扩孔硅胶与3-氨丙基三乙氧基硅烷在干燥甲苯中回流24h制备了3-氨丙基硅胶。TPCC则通过纤维素与过量异氰酸苯酯在100℃的干燥吡啶中反应24h制得。元素分析和红外波谱分析均表明纤维素糖单元上的羟基基本被完全取代。TPCC溶于有机溶剂，并将涂敷担体(硅胶或氨丙基硅胶)分散于TPCC的溶液中，然后蒸发有机溶剂即将TPCC涂敷于担体表面制得手性固定相。最后设计了一套匀浆法装柱装置，用异丙醇作匀浆溶剂，匀浆浓度约10％，用正己烷／异丙醇(90／10,V／V)作加压溶剂，在28～30MPa下装柱。用甲苯作溶质，异丙醇／正已烷(20／80)为流动相，考察了其中一支基于氨丙基硅胶，用四氢呋喃涂敷的手性柱柱效。在流速为0.5ml／min时，理论塔板数约为2300。 奥美拉唑对映体的色谱分离部分，首先采用乙醇／正己烷作流动相，用自制的TPCC涂敷型固定相实现了对奥美拉唑的基线分离，拆分效果优于文献介绍的异丙醇／正己烷体系，在降低了溶质的容量因子的同时，也提高了分离因子和分离度。研究了流动相组成和流速、柱温等色谱操作条件对拆分效果的影响，发现当极性组分乙醇含量增加时，溶质容量因子和分离度均下降，但分离因子变化不大；当流动相流速增加时，容量因子和分离因子均不变，但分离度降低。当柱温增加时， 容量因子和分离因子均下降，但分离度变化不大。研究了奥美拉哇两对映体在 TPcc涂敷型手性固定相上的洗脱顺序，结果表明(S)一omePrazole先于 (R)一。mePrazole洗脱出来。文献曾报道基于不改性硅胶的TPCC涂敷型固定相不能 拆分奥美拉哇，但我们发现基于不改性硅胶的固定相对奥美拉哇亦有较强的拆分 能力，尽管其拆分效果低于基于氨丙基硅胶的固定相的拆分效果，但使用不改性 硅胶作涂敷担体使得固定相的制备更为简单。随后考察了涂敷液和涂敷量等固定 相制备工艺对拆分效果的影响。试验结果表明四氢吠喃的涂敷效果优于丙酮。容 量因子随涂敷量增加而增加，但分离度随涂敷量增加而降低。在试验条件下，涂 敷量以TPcC/担体=1/4(耐w)较合适。进一步，从制备色谱角度研究了流动相组成 和流速对生产强度和流动相蒸发能耗的影响，结果表明生产强度随乙醇含量和流 动相流速的增加而增加;流动相蒸发能耗随流动相流速增加而增加，但随乙醇含 量的增加而减少。综合考虑分离度、生产能力和蒸发能耗，适合于制备色谱分离 的流动相体系为乙醇/己烷(80/2 0，v那)。用矩分析法研究了奥美拉哇两对映体在不 同生产条件下的流出曲线。应用一阶原点矩得到了平衡常数，应用二阶中心矩得 到总传质阻力，通过关联总传质阻力与流动相流速，将液膜传质阻力与内扩散阻 力从总传质阻力中分解开来，分别求出了奥美拉哇两对映体的内扩散系数:6.28 x10一7c衬/s(s一奥美拉哇)和6.%x 10一7c扩/s(R一奥美拉哇)。最后用线性推动力 模型描述了奥美拉哇手性色谱分离过程。并通过模型研究了进样量和流动相流速 对分离过程的影响。研究结果可指导奥美拉哇的制备色谱分离。 参照文献介绍的纤维素三苯甲酸醋微珠制备方法，制备了纤维素三苯基氨基 甲酸酷微珠，并探讨了微珠成粒机理。TPCC微珠粒径分布在10一20 pm，用浸泡 法发现微珠对奥美拉哇的有一定的手性识别能力，有望取代涂敷型手性固定相， 在降低成本的同时增加固定相的载样量。