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高效液相色谱法对泡菜中L_乳酸和D_乳酸的手性分离和测定

高效液相色谱法对泡菜中L_乳酸和D_乳酸的手性分离和测定
高效液相色谱法对泡菜中L_乳酸和D_乳酸的手性分离和测定

高效液相色谱法对泡菜中L-乳酸和D-乳酸的

手性分离和测定

刘冬梅1,吴晖1,余以刚1,李晓凤1,郭文洁2,曾伟杰2

(1.华南理工大学轻工与食品学院,广东 广州 510640)(2.广州菲罗门科学仪器有限公司,广东 广州 510620) 摘要:采用高效液相法和手性分离柱对泡菜发酵上清液中的L-乳酸和D-乳酸进行分离和测定。泡菜的培养上清液用8000 r/min 离心20 min,再用0.45 μm滤膜过滤。滤液用配备二极管阵列检测器的高效液相系统检测,检测波长为254 nm。检测色谱柱为手性柱Chirex 3126 (D)-penicillami (4.6 mm i.d×250 mm L, 5 μm),流动相为2 mmol/L CuSO4溶液(溶剂为5 %的异丙醇溶液)。L-乳酸和D-乳酸的标准曲线在2.5-20.0 g/L范围线性良好,两者的线性相关系数都为0.999。泡菜滤液的L-乳酸和D-乳酸的回收率分别是99.82 %和100.02 %。该方法操作简便,精密度和准确度高,适用于泡菜中L-乳酸和D-乳酸的测定。

关键词:L-乳酸;D-乳酸;高效液相色谱;手性柱;泡菜

中图分类号:TS255.54;文献标识码:A;文章篇号:1673-9078(2007)08-0074-03

Chiral Separation and Determination of L-and D-lactic Acid in Pickles by High-performance Liquid Chromatoraphy

LIU Dong-mei1, WU Hui1, YU Yi-gang1, LI Xiao-feng1, GUO Wen-jie2, ZENG Wei-jie2

(1.College of Light Industry and Food Science, South China University of Technology, Guangzhou 510640, China)(2.Guangzhou FLM Scientific Instrument Co., Ltd, Guangzhou 510620, China)Abstract: A new method for the separation and determination of L- and D-lactic acid in pickles supernatants by high-performance liquid chromatography (HPLC) with a chiral colomn was studied here. The culture supernatants of pickles were centrifuged for 20 min at 8000 r/min and the supernatant fractions were filtered through a 0.45 μm membrane. The samples were then analyzed by HPLC on chiral columns with a PDA detector at 254 nm. High separation efficiency was achieved by using a Chirex 3126 (D)-penicillami column (4.6 mm ID×250 mm L, 5 μm) and a mobile phase consisting of CuSO4 (2 mmol/L) and isopropyl alcohol-water (5:95). The calibration curves of L- and R- lactic acid were linear with regressions being of 0.999 in the concentration range of 2.5-20.0 g/L. The average recovery was 99.82 % for D--lactic acid and 100.02 % for L-lactic acid in filtrate of pickles. The method was simple and easy to operate with high accuracy and reproducibility and it was suitable for detection the concentration of L- and D-lactic acid in pickles.

Key words: L-lactic acid; D-lactic acid; HPLC; chiral column; pickles

乳酸(Lactic acid)学名2-羟基丙酸,结构式为CH3CHOHCOOH,相对分子质量为90.08,由于分子内含有一个不对称碳原子,因此具有旋光异构现象[1],如图1,可区分为L-乳酸和D-乳酸,当两者以等比例混合时,即成为内消旋的DL-乳酸。由于人体只有代谢L-乳酸的L-乳酸脱氢酶,世界卫生组织提倡在食品及医药行业中使用L-乳酸取代目前普遍使用的DL-乳酸[1],WHO明确规定,人体每天摄取D-乳酸的量限制在100 mg/kg体重以下,而对L-乳酸不加限制[2]。基金项目:国家自然科学基金项目(20676042)

作者简介:刘冬梅(1971-),女,博士,讲师,主要从事食品微生物及食品安全的教学及研究工作 另外,高光学纯度的聚L-乳酸在骨外科、人造手术缝合线、血管外科及药物控制缓释材料等方面具有良好的应用前景[3]。所以,对乳酸对映异构体进行拆分研究,建立快速、灵敏、分离性能好的测定方法是一个具有理论及实际意义的课题。L-乳酸含量的测定方法中有酶法[4]、EDTA定钙法]和高效液相法,其中酶法测定步骤多,酶易失活,测定误差大;EDTA定钙法测量误差大,对乳酸的两种对映体无法精确定量,如果采用普通的有机酸色谱柱,也无法区分乳酸的两种对映体。用手性柱的HPLC方法分离乳酸对映异构体还未见报道。本文利用手性色谱柱中青霉胺与二价铜离子配位体,对乳酸的两种对映体的络合能力的不同

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[4],将L-乳酸和D-乳酸进行拆分并定量,利用该法分析接种干酪乳杆菌发酵的泡菜液中的乳酸含量。

C O O H

H C O O H

O H

H

H O C C

H3H3

L-乳酸D-乳酸

图1 L-乳酸和D-乳酸结构式

Fig1 Mocular structure of L-lactic acid and D-lactic acid 1 材料与方法

1.1 仪器与试剂

高效液相色谱仪系统,配备waters 600 泵多通道输送系统;waters 717 自动进样器;waters 2996 PDA 二极管阵列检测器;色谱柱:手性柱Chirex 3126 (D)-penicillami,4.6 mm ID×250 mm L;L-乳酸(色谱纯,98 %纯度)(Sigma-Aldrich 公司出品);D-乳酸(色谱纯,93 %纯度)(Sigma-Aldrich 公司出品);异丙醇(天津市科密欧化学试剂开发中心);接种干酪乳杆菌发酵的泡菜(自制)。

1.2 色谱条件

参照文献[7-8],流动相2 mmol/L CuSO4溶液(溶剂为5 %的异丙醇溶液),使用前经0.45 μm滤膜过滤,超声脱气;流动相流速为0.7 mL/min;柱温30 oC;二极管阵列Waters 2996,检测波长为254 nm;标准和样品溶液用前均经过0.45 μm滤膜过滤后超声脱气;进样量为2 μL;用Empower积分软件积分。

1.3 流动相的配制

2 mmol/L的 5 %异丙醇溶液配制,称取CuSO4·5H2O 0.49936 g,加50 mL双蒸水溶解,转移置1000 mL的容量瓶中,加入50 mL的色谱纯异丙醇,再用双蒸水定容至1000 mL,用0.45 μm孔径的合成纤维素酯膜进行真空超滤,超声波脱气。

1.4 标准溶液制备

将标准L-乳酸用10 mL的容量瓶分别配成2.5 g/L、5.0 g/L、10 g/L和20 g/L的标准溶液,将标准D-乳酸品用10 mL的容量瓶分别配成0.5 g/L、1.0 g/L、2.0 g/L和2.5 g/L的标准溶液,放置3-4 °C温度保存。

1.5 样品预处理

将不同发酵时间的泡菜液,在8000 r/min下离心15 min,上清液再通过0.45 μm滤膜过滤,取1 mL滤液进行适当稀释,然后超声脱气,即为待测液。

1.6 定性与定量

将相同色谱条件下的样品色谱图与乳酸标准液色谱图进行对照,根据保留时间确定样品中的L-乳酸、D-乳酸。用外标法定量,计算出样品中L-乳酸和D-乳酸的含量。

2 结果与讨论

2.1 标样及样品的分离色谱图

L-乳酸和D-乳酸标准品的HPLC图谱如图2所示,L-乳酸的出峰时间为20.2 min,D-乳酸的出峰时间约为25.0 min,根据乳酸标准品的浓度和峰面积,得L-乳酸标准曲线方程为Y=1024976.5035 X,回归系数R2=0.999;D-乳酸的标准曲线方程为Y=464480.6957 X,回归系数R2=0.999。式中X为乳酸浓度(g/L),Y为乳酸的峰面积。

根据标准曲线方程和图2的出峰时间与峰面积,可计算L-乳酸和D-乳酸的含量,可知本研究的接种干酪乳杆菌LCR 719的泡菜在发酵过程中以产生L-乳酸为主,L-乳酸的含量占乳酸总量的91 %以上。本研究利用手性柱Chirex 3126检测L-乳酸和D-乳酸,Chirex 3126是一种配体交换柱,以固相化与过渡金属离子(Cu2+)配位的配体为固定相,基于流动相中的配体与固定相的配体间交换平衡以及稳定性来分离L-乳酸和

D-乳酸[4]。

图2 L-乳酸和

D-乳酸标准样品HPLC色谱图 Fig 2 HPLC profile of standard samples of L-and D-lactic

acid

图3 发酵48 h后泡菜滤液的L-乳酸和D-乳酸的色谱图

Fig 3 HPLC profile of L- and D-lactic acid of filtrate in

pickles fermented for 48 h

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2.2 标准样品的重复性

以2 mmol/L的CuSO4溶液作为流动相(流动相溶剂为5 %的异丙醇溶液),分析条件同1.2,分别进标准样L-乳酸,D-乳酸6次,两种异构体保留时间的相对标准偏差RSD见表1,结果表明,本方法可以同时分析L-乳酸和D-乳酸,相对标准偏差分别为0.83 %和0.32 %,重复性好。

表1 保留时间的重复性

Tab.1 Reproducibility of retention time

保留时间(min)

样品

1 2 3 4 5 6

平均/min RSD/%

L-乳酸20.194 20.250 20.284 20.450 20.525 20.620 20.390 0.83 D-乳酸25.018 25.050 25.132 25.135 25.200 25.225 25.127 0.32

2.3 测定样品的回收率和精密度

取处理后的滤液样品,分成3份,其中1份做本底量,另外2份各添加已知量的标准样品,分别测出乳酸在样品中的含量,再根据检测量计算出乳酸的回收率和精密度,结果见表2,实验结果表明,L-乳酸的回收率在99.48 %~100.16 %之间,D-乳酸的回收率在99.72 %~100.32 %之间。

表2 乳酸回收率试验

Tab.2 The recoveries of lactic acid (n=5)

样品样品值/(g/L) 加入值/(g/L) 1 2 3 4 5

平均回收率/% 精密度RSD/% L-乳酸13.003 5.000 4.980 4.900 5.020 5.001 4.970 99.48 0.82 L-乳酸13.003 5.000 5.000 5.060 4.950 4.980 5.050 100.16 0.83 D-乳酸 1.206 0.500 0.495 0.495 0.497 0.501 0.505 99.72 0.78 D-乳酸 1.206 0.500 0.499 0.497 0.502 0.500 0.51 100.32 0.90

2.4 样品中L-乳酸的测定

根据L-乳酸和D-乳酸的出峰时间和峰面积,可得

到两者在泡菜中的含量,如表3。可看出,随着发酵

时间的延长,L-乳酸的含量不断升高,到24 h趋于稳定,24~48 h稳定在12.740~12.918 g/L之间。D-乳酸

含量先升高到24 h的0.901 g/L,然后慢慢下降为一定

值为0.778 g/L。

表3 泡菜发酵过程中L-乳酸和D-乳酸的含量

Tab.3 Concentration of L- and D-lactic acid in pickles

during the fermentation

发酵时间/h 8 16 24 L-乳酸/(g/L) 7.940 10.561 12.740 D-乳酸/(g/L) 0.762 0.770 0.901

发酵时间/h 32 40 48 L-乳酸/(g/L) 12.916 12.901 12.918

D-乳酸/(g/L) 0.878 0.778 0.778 3 结论

因此,本文采用高效液相法和手性柱可以将泡菜

发酵上清液中的L-乳酸和D-乳酸分开。L-乳酸和D-

乳酸的标准曲线在2.5~20.0 g/L范围内线性良好,两者的线性相关系数为0.999。泡菜滤液的L-乳酸和D-乳酸的回收率分别是99.82 %和100.02 %。方法简洁、易操作、精密度和准确度高,适用于泡菜中L-乳酸和D-乳酸的测定。

参考文献

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production of lactic acid from biomass: an overview on

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liquid chromatographic assay of (L)-lactic acid and its enantiomers in calf serum [J]. Journal of Chromatograph B,

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手性分子的拆分技术

手性分子的拆分技术 Document serial number【LGGKGB-LGG98YT-LGGT8CB-LGUT-

手性分子的拆分技术 郝婷玉 57 15级材料工程 摘要:对外消旋体实施拆分是获得手性物质的重要途径。本文综述了外消旋体的拆分方法,主要有直接结晶拆分法、化学拆分法、动力学拆分法、色谱拆分法( 含毛细管电泳法) 和手性膜拆分法等五大类。其中, 包括目前作为手性拆分主要方法的色谱技术在内的前 4 类方法, 由于批处理能力小、工业放大成本高 ,不适合大规模生产 ; 相反,膜分离技术具有能耗低、易于连续操作等优点 ,被普遍认为是进行大规模手性拆分非常有潜力的方法之一,具有良好的应用前景。 关键词:手性分子;拆分;对映体;外消旋化合物 手性是自然界存在的一种普遍现象, 在药物化学领域尤为突出 ,已知药物中有 30 %~ 40 %是手性的。手性是生物体系的一个基本特征, 很多内源性大分子物质,如酶、蛋白、核酸、糖, 以及各种载体、受体等都具有手性特征。此外,手性还在医药、食品添加剂、杀虫剂、昆虫性信息素、香料和材料等领域有着深刻影响。特别是在医药行业,手性药物对映体通过与体内大分子的立体选择性结合, 产生不同的吸收、分布、代谢和排泄过程, 可能具有不同的药理毒理作用。随着医药行业对手性单体需求量的增加和对药理的探究,如何获得高纯度手性单体已成为一个令人困扰的问题。因此 ,手性药物的分离分析就显得尤为重要。随着对手性分子认识的不断深入,人们对单一手性物质的需求量越来越大,对其纯度的要求也越来越高。 单一手性物质的获得方法大致有以下三种:(1)手性源合成法:是以手性物质为原料合成其它手性化合物,这是最常用的方法。但由于天然手性物质的种类有限,要合成多种多样的目的产物会遇到很大困难,而且合成路线步骤繁多,也使得产物成本十分高昂。(2)不对称合成法:是在催化剂或酶的作用下合成得到过量的单一对映体化合物的方法。化学不对称合成高旋光收率的反应仍然有限,即使如此,所得产物的旋光纯度对于多

乳酸菌在泡菜生产中的应用

乳酸菌在泡菜生产中的应用 作者:杨春哲, 冉艳红 作者单位:杨春哲(山东省酿酒葡萄科学研究所,济南,250100), 冉艳红(华南理工大学食品与生物工程学院) 刊名: 中国食物与营养 英文刊名:FOOD AND NUTRITION IN CHINA 年,卷(期):2003(1) 被引用次数:18次 引证文献(18条) 1.王琳琳.郑一敏.胥秀英.傅善权.李杰.周慧.曾品涛肠膜明串珠菌的最适发酵培养基筛选[期刊论文]-重庆理工大学学报(自然科学版) 2010(9) 2.盛海圆.郭艳萍.常艳.张明传统泡菜中乳酸菌多样性的分析[期刊论文]-中国微生态学杂志 2010(7) 3.陈飞平微生物发酵对蔬菜腌制品品质的影响[期刊论文]-中国食物与营养 2009(9) 4.刘永娜.燕平梅.李锐绵白糖对发酵白菜中微生物区系的影响[期刊论文]-中国调味品 2009(4) 5.罗凤莲.欧阳建勋.夏延斌.王燕发酵辣椒中主要风味物质的研究进展[期刊论文]-食品工业科技 2009(7) 6.吴海波.张兰威.黄艳玲不同地域发酵蔬菜分离的乳酸菌抑菌效果及降亚硝酸盐能力的研究[期刊论文]-食品工业科技 2009(2) 7.李锐.燕平梅.刘永娜不同贮藏条件下白菜中亚硝酸盐含量的研究[期刊论文]-食品工程 2008(4) 8.胡书芳.王雁萍乳酸菌在泡菜生产中的应用[期刊论文]-安徽农业科学 2008(21) 9.姜彬.陈一.冯志彪黄瓜在纯菌接种恒温发酵过程中的化学成分变化[期刊论文]-食品工业科技 2008(12) 10.孙锦婷.陈一.姜彬.张艳梅.高晨晨发酵过程中蔬菜化学成分的变化研究[期刊论文]-食品工程 2007(2) 11.田永峰.吴天祥.胡晓瑜.赵飞乳酸菌在酿造和食品工业上的应用[期刊论文]-酿酒科技 2007(4) 12.蔡永峰.熊涛.岳国海.李绩.张贵林直投式生物法快速生产泡菜工艺条件的研究[期刊论文]-食品与发酵工业2006(6) 13.杨荣玲.肖更生.吴晓玉.刘学铭我国蔬菜发酵加工研究进展[期刊论文]-保鲜与加工 2006(2) 14.吴祖芳.刘璞.翁佩芳榨菜加工中乳酸菌技术的应用及研究进展[期刊论文]-食品与发酵工业 2005(8) 15.张坤生.刘晨.任云霞复配型防腐剂延长巴氏杀菌鸡肉香肠货架期的研究[期刊论文]-食品科学 2005(8) 16.刘哲君.王海伟.霍建伟.周锐.姜莹.丁玉萍肠膜明串珠菌,植物乳杆菌,短乳杆菌的最适培养基的筛选[期刊论文]-佳木斯大学学报(自然科学版) 2005(4) 17.乳酸菌在果蔬及谷物制品中的应用[期刊论文]-现代食品科技 2005(4) 18.张岩.肖更生.陈卫东.张友胜发酵蔬菜的研究进展[期刊论文]-现代食品科技 2005(1) 本文链接:https://www.wendangku.net/doc/548945991.html,/Periodical_zgswyyy200301011.aspx

手性化合物的拆分技术

手性化合物的拆分技术研究进展 许多药物具有光学活性。一般显示光学活性的药物分子,其立体结构必定是手性的,即具有不对称性。手性是指其分子立体结构和它的镜像彼此不能重合。互为镜像关系而又不能重合的一对分子结构称为对映体。虽然对映异构体药物的理化性质基本相同,但由于药物分子所作用的受体或靶位是由氨基酸、核苷、膜等组成的手性蛋白质和核酸大分子等,后者对与之结合的药物分子的空间立体构型有一定的要求。因此,对映异构体在动物体内往往呈现出药效学和药动学方面的差异。鉴于此,美国食品药品监督管理局规定,今后研制具有不对称中心的药物,必须给出手性拆分结果,欧盟也提出了相应的要求。因此,手性拆分已成为药理学研究和制药工业迫切需要解决的问题。 1.生成非对映体拆分 此方法是利用外消旋混合物与手性试剂反应后生成有不同性质的非対映体,从而利用生成物的不同物理性质(溶解度、蒸汽压、结晶速率等)将其分离,再将分离后的物质分别还原成之前的対映体。 还可以使用拆分剂家族代替单一拆分剂进行拆分,所谓拆分剂家族是指有类似结构的2~3个手性剂拆分剂。组合拆分提高了产品收率和纯度。 2.动力学拆分 利用两个対映体和手性试剂发生反应的速度不一样,在混合物中添加不足量的手性试剂。一个対映体与手性试剂结合,从而得到纯的反应慢的対映体。可以分为经典动力学拆分和动态动力学拆分,动态动力学拆分是指将经典动力学拆分和底物消旋化相结合的拆分方法,理论产率可以达到100%。底物消旋化分为化学消旋化和酶消旋化,由于酶消旋化具有操作条件温和、产率高、副反应少等优点而具有广泛的工业应用价值[4]。 3.液膜拆分 将具有手性识别功能的物质溶解在溶剂中制备液膜,利用内外向间推动力(浓度差、pH 差等)使待分离物中的某种物质得到富集。液膜分离方法又分为本体液膜、乳化液膜、支撑液膜3种类型。 4.固体膜拆分 此方法是基于対映体间亲和力的差异,利用推动力(浓度差、压力差、电势差)进行分

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手性高效液相色谱法检测恩替卡韦中光学异构体杂质的含量 王文娜 邓桂凤 张玲娣 姚彤炜 3 (浙江大学药学院药物分析和药物代谢研究室,杭州310031) 摘 要 采用Chiral pak AD 2H 手性柱(250mm ×416mm,5μm ),建立了正相高效液相色谱(NP 2HP LC )法直接拆分恩替卡韦与其光学异构体的方法。考察了流动相组成、酸碱性对柱效、分离度、保留时间等参数的影响。经优化,以正己烷2异丙醇2乙醇2三氟乙酸2三乙胺(70∶12∶18∶0105∶0105,V /V )为流动相,流速 015mL /m in;检测波长261n m 。在此条件下,恩替卡韦与光学异构体分离度>412;光学异构体的检出限为0112mg/L ,在0125~410mg/L 浓度范围内有良好的线性关系;日内与日间精密度RS D <410%;按标准加入 法计算,加样回收率在8710%~10018%之间;RS D <310%;按外标法计算,加样回收率在9812%~11014%之间;RS D <310%。本方法可作为恩替卡韦原料药中光学异构体杂质限量的控制方法。关键词 恩替卡韦,光学异构体,高效液相色谱法,手性拆分  2008212229收稿;2009204229接受3E 2mail:rethe m@https://www.wendangku.net/doc/548945991.html, 1 引 言 慢性乙肝病毒感染一直是全球公共卫生的难题,开发抗乙肝病毒药物也一直是个热点。目前,我国临床上应用的抗病毒治疗药物主要有两类:α2干扰素和核苷或核苷酸类似物,主要包括拉米夫定、阿德 福韦和阿昔洛韦[1,2] 。2005年3月美国F DA 批准了新一代抗HBV 核苷类似物恩替卡韦(entecavir,  图1 恩替卡韦及其光学异构体的化学结构 Fig .1 Structures of entecavir and its op tical is omer ET V,商品名Baraclude )上市[3] 。恩替卡韦是一种鸟嘌呤核苷类似物(图1),在磷酸激酶的作用下在体内形成活性三磷酸化合物,拮抗HBV 所需天然底物脱氧鸟苷三磷(dGTP ),抑制HBV 2DNA 聚合酶和逆转录酶,阻断HBV 复制。细胞内作用 半衰期为15h,在人体内不被肝细胞代谢,主要从 肾脏排出体外。同时,其耐药性好,可有效治疗慢 性乙型肝炎,临床应用前景良好[4,5] 。 由于手性药物在合成过程中可能引入光学异构体杂质,故采用手性分离方法检查合成产品中光学异构体含量。恩替卡韦及其光学异构体手性分离方法未见报道。本研究采用直接手性HP LC 法拆分两光学异构体,建立恩替卡韦中光学异构体杂质限量检查方法。 2 实验部分 211 仪器、试剂及材料 LC 210A 型高效液相色谱仪、SP D 210A 型紫外可见光检测器(日本岛津公司);Chiral pak AD 2H 手性 柱(250mm ×416mm ,5μm ,日本D iacel 公司)。乙醇(TE D I A )、正己烷(Burdick &Jacks on )及异丙醇(TE D I A )均为色谱纯;三氟乙酸(国药集团化学试剂有限公司);三乙胺(分析纯,上海化学试剂采购供应五联化工厂);恩替卡韦及其光学异构体(99187%,浙江医药股份有限公司新昌制药厂)。212 色谱条件 色谱柱:Chiral pakAD 2H 手性柱;流动相:正己烷2异丙醇2乙醇2三氟乙酸2三乙胺(70∶12∶18∶0105∶0105,V /V );流速015mL /m in;检测波长261nm;柱温:室温;灵敏度:01005AUFS;进样量20μL 。 第37卷 2009年8月 分析化学(FE NX I HUAXUE ) 研究简报Chinese Journal of Analytical Chem istry 第8期 1206~1210

手性药物的合成与拆分的研究进展

手性药物的合成与拆分的研究进展 手性是自然界的一种普遍现象,构成生物体的基本物质如氨基酸、糖类等都是手性分子。手性化合物具有两个异构体,它们如同实物和镜像的关系,通常叫做对映异构体。对映异构体很像人的左右手,它们看起来非常相似,但是不完全相同。 目前市场上销售的化学药物中,具有光学活性的手性药物约占全部化学药40% } 50%,药物的手性不同会表现出截然不同的生物、药理、毒理作用,服用对映体纯的手性药物不仅可以排除由于无效(不良)对映体所引起的毒副作用,还能减少药剂量和人体对无效对映体的代谢负担,对药物动力学及剂量有更好的控制,提高药物的专一性,因而具有十分广阔的市场前景和巨大的经济价值[Dl 1由天然产物中提取 天然产物的提取及半合成就是从天然存在的光活性化合物中获得,或以价廉易得的天然手性化合物氨基酸、菇烯、糖类、生物碱等为原料,经构型保留、构型转化或手性转换等反应,方便地合成新的手性化合物。如用乳酸可合成(R)一苯氧基丙酸类除草剂[}z}。天然存在的手性化合物通常只含一种对映体用它们作起始原料,经化学改造制备其它手性化合物,无需经过繁复的对映体拆分,利用其原有的手性中心,在分子的适当部位引进新的活性功能团,可以制成许多有用的手性化合物。 2手性合成 手性合成也叫不对称合成。一般是指在反应中生成的对映体或非对映体的量是不相等的。手J险合成是在催化剂和酶的作用下合成得到过量的单一对映体的方法。如利用氧化还原酶、合成酶、裂解酶等直接从前体化合物不对称合成各种结构复杂的手性醇、酮、醛、胺、酸、酉旨、酞胺等衍生物,以及各种含硫、磷、氮及金属的手性化合物和药物,其优点在于反应条件温和、选择性强、不良反应少、产率高、产品光学纯度高、无污染。 手性合成是获得手性药物最直接的方法。手J险合成包括从手性分子出发来合成目标手性产物或在手性底物的作用下将潜在手性化合物转变为含一个或多个手性中心的化合物,手性底物可以作为试剂、催化剂及助剂在不对称合成中使用。如Yamad等和Snamprogetti等在微生物中发现了能催化产生N-氨甲酞基一D-氨基酸的海因酶( Hy-dantoinase)。海因酶用于工业生产D一苯甘氨酸和D一对轻基苯甘氨酸。D一苯甘氨酸和D一对轻基苯甘氨酸是生产重要的临床用药半合成内酞胺抗生素(氨节青霉素、轻氨节青霉素、氨节头炮霉素、轻氨节头炮霉素)的重要侧链,目前国际上每年的总产量接近SOOOto 3外消旋化合物的拆分 外消旋拆分法是在手性助剂的作用下,将外消旋体拆分为纯对映体。外消旋体拆分法是一种经典的分离方法,在工业生产中己有100多年的历史,目前仍是获得手性物质的有效方法之一。拆分是用物理化学或生物方法等将外消旋体分离成单一异构体,外消旋体拆分法又可分为结晶拆分法;化学拆分法;生物拆分法;色谱拆分法;膜拆分和泳技术。 3. 1结晶拆分法 3.1.1直接结晶法 结晶法是利用化合物的旋光异构体在一定的温度下,较外消旋体的溶解度小,易拆分的性质,在外消旋体的溶液中加入异构体中的一种(或两种)旋光异构体作为晶种,诱导与晶种相同的异构体优先(分别)析出,从而达到分离的目的。在。一甲基一L一多巴的工业生产中就是使两种对映体同时在溶液中结晶,而母液仍是外消旋的,把外消旋混合物的过饱和溶液通过含有各个对应晶种的两个结晶槽而达到拆分的目的[3]。结晶法的拆分效果一般都不太理想,但优点是不需要外加手性拆分试剂。若严格控制反应条件也能获得较纯的单一对应体。 3. 1. 2非对映体结晶法 非对映体结晶法适用于拆分外消旋化合物,利用天然旋光纯手性拆分试剂与消旋化合物

自然发酵泡菜中乳酸菌的分离鉴定

作者简介:巨晓英(1985-),女,天津大学农学院在读研究生。 E 2mail:hanye@tju .edu .cn 通讯作者:韩烨 收稿日期:2008-06-03 第24卷第5期2008年9 月Vol .24,No .5Sep .2008 自然发酵泡菜中乳酸菌的分离鉴定 Iso l a ti o n and i den ti fi ca ti o n o f l ac ti c ac i d bac te ri a from na tu ra l fe r m en ta ti o n p i ckl e s 巨晓英 JU X iao 2ying   韩 烨 HAN Ye   周志江 ZHOU Zhi 2jiang (天津大学农业与生物工程学院,天津 300072) (School of A griculture and B ioengineering,Tianjin U niversity,Tianjin,300072,China ) 摘要:从多种自制泡菜中分离到了31株乳酸菌,经过形态特 征,培养特征和生化特征鉴定,其中16株为戊糖片球菌。本试验结果表明戊糖片球菌在泡菜的发酵过程中起重要的作用,可能是引起泡菜发酵的优势菌种。关键词:泡菜;乳酸菌;分离;鉴定 Abstract:Total 31strains of lactic acid bacteria were is olated fr om home 2made p ickles .The mor phol ogical,bi ochem ical and gr owth characteristics were deter m ined that 16strains of the m bel ong t o Pedi ococcus pent osa 2ceus .The result indicated that P .pent osaceus p layed i m portant r ole dur 2ing the fer mentati on of p ickles,and they were possibly the dom inant strains of p ickles . Keywords:Pickles;Lactic acid bacteria;Is olati on;I dentificati on 泡菜是以白菜、萝卜、黄瓜、甜椒等新鲜蔬菜为原料,添加食盐、水和调味料,利用蔬菜自身附着的微生物或添加人工培养的乳酸菌发酵剂,在厌氧环境下进行乳酸发酵而制成的酸性食品。泡菜不但味美爽口,而且具有丰富的营养,含有V A 、V B1、V B2、V C 、Ca 、Fe 、胡萝卜素、辣椒素、纤维素和蛋白质等多种丰富的营养成分,在中国很多地区都备受青睐。 泡菜生产主要依靠乳酸菌的发酵作用。一般自然发酵的泡菜是以异型乳酸菌启动发酵,产生有机酸、过氧化氢和细菌素等物质,抑制其它杂菌的生长,同时产生乙醇、乙醛、甘露醇等风味物质,对泡菜特有风味的形成起决定性作用;之后同型乳酸菌逐渐成为优势菌,进一步降低环境pH 值和抑制有害杂菌[1]。 中国是传统的泡菜生产国,泡菜种类繁多,国内在这方面已经做了大量的工作,分离筛选出了许多生产性能优良的菌种,如植物乳杆菌、肠膜明串珠菌、干酪乳杆菌、弯曲乳杆 菌、短乳杆菌、嗜酸乳杆菌等[2~6]。但也是由于我国泡菜的多样性,各种泡菜中具体存在何种乳酸菌仍然不清楚。本试验从多种自制泡菜中分离到了31株乳酸菌,其中有16株为戊糖片球菌,占乳酸菌总数的50%以上,在某种程度上说明了戊糖片球菌是泡菜发酵的重要菌种,为科学腌制泡菜提供了理论依据,也丰富了泡菜工业化生产的菌种来源。 1 材料与方法 1.1 材料 黄瓜、青椒、胡萝卜、白菜、水、碘盐。 1.2 试剂 乳糖、蔗糖、甘露醇、D (+)2木糖、山梨醇等:天津市科密欧化学试剂开发中心分析纯药品; 蛋白胨、酵母膏、D (+)2麦芽糖等:北京奥博星生物技术有限公司生化试剂。 1.3 仪器与设备 CX21FS1电子显微镜:日本O ly mpus 公司;7230G 可见分光光度计:上海精密科学有限公司;PHS 23B W 精密pH 计:上海理达仪器厂。1.4 菌种和培养基 本试验以枯草芽孢杆菌、大肠杆菌和植物乳杆菌作为试验对照菌。所用培养基主要有MRS 培养基、TGE 培养基、葡萄糖发酵培养基及碳水化合物发酵管[7]等。 1.5 泡菜制作 (1)冲盐卤:先将水煮沸,每100g 水加盐6g 溶化,冷 却后备用。 (2)原料预处理:先将黄瓜、青椒、白菜、胡萝卜等蔬菜 剔除粗老部分,切成条状或块状后,用清水洗净、晾晒3~ 5h,保证菜面无水。 (3)泡制:将晾干的菜与调料(辣椒、葱、姜)混合,平均 每100g 新鲜蔬菜中,加入葱6g,辣椒3.5g,姜3g 。将调好的蔬菜装入烧杯中,加盐水并压实,用3层干净的塑料袋装 9 2

高效液相色谱手性固定相研究进展

收稿日期:2003-05-25 作者简介:寿崇琦(1963-),男,山东省济南市人,济南大学化学化工学院教授,硕士研究生导师,中国科学院兰州化学物理研究所博士研究生。 高效液相色谱手性固定相研究进展 寿崇琦1,张志良2,赵春宾2,邢希学2,李关宾1,陈立仁1 (11中国科学院兰州化学物理研究所,甘肃兰州 730000; 21济南大学化学化工学院,山东济南 250022) 摘要:对近年来高效液相色谱手性固定相的研究进行了综述。重点介绍了手性固定相的分类、拆分机理 和应用的新进展。讨论了各类手性固定相优缺点,提出了目前存在的问题、今后的研究方向和重点。 关键词:高效液相色谱;手性固定相;拆分机理中图分类号:O658 文献标识码:A 文章编号:1004-4280(2004)01-0069-05 随着生物工程和生物科学的发展,手性拆分和测定引起了人们的普遍关注。尽管对映体间物理化学性质几乎完全相同,但它们的生化和药理作用却往往不同。这是因为生物本身内部的核酸、蛋白质及多糖都具有与其功能相适应的结构,它们常常对扬长避短一化合物的两种对映体表现出不同的响应。例如具有镇静作用的反应停(thalidomide ,酞胺哌啶酮),其有效成分是R 构型,而S 构型则具有致畸作用[1]。据统计,常用的200种药物中,大约有120种至少含有一个手性中心。而这些手性药物中有80%~90%以外消旋体形式在市场销售,存在巨大的潜在危险性[2]。因此,对映体的拆分与识别对于生命科学和药物化学研究以及人类的健康具有十分重要的意义。 目前用于手性分离的方法主要有毛细管电泳法、薄层色谱法、亚临界及超临界流体色谱法、气相色谱法和液相色谱法[3]。近年来,高效液相色谱法取得了令人瞩目的进展,已成为对映体拆分强有力的手段之一。而其中所用的手性固定相的是能否进行手性分离的关键。1 手性固定相的分类 虽然液相色谱常被分为不同的分离模式,但实质上所有的分离模式都基于两个最基本的因素:即固定相的结构和组成,以及决定分离机理的固定相与流动相相互作用的性质。因而手性固定相(CSP )的制备则是手性分离的关键。目前所研究的HP LC -CSP 主要可分为下列几类[4]: 1.1 蛋白质手性亲和固定相 多数蛋白质CSP 的分离机理目前尚不十分清楚,但是蛋白质CSP 的手性识别能力可以归结为它们独特的空间立体结构特征[4]。尤其是在对映体的手性识别过程中,三级结构所造成 第18卷第1期 2004年3月山 东 轻 工 业 学 院 学 报JOURNA L OF SHANDONG INSTIT UTE OF LIGHT INDUSTRY Vol.18No.1Mar.2004

泡菜中乳酸菌的应用

泡菜中乳酸菌的应用 张佳洁-153******** 摘要:泡菜是许多人常常食用的食品,其酸爽可口的口感受到人们的喜爱,而造就泡菜口感的重要角色就是微生物——乳酸菌。乳酸菌在泡菜中的作用程度会直接影响到泡菜的风味。本文主要探讨乳酸菌在泡菜中的作用原理、作用方式与应用优缺点。 一、技术名称:泡菜中乳酸菌的应用 乳酸菌指发酵糖类主要产物为乳酸的一类无芽孢、革兰氏染色阳性细菌的总称,为原核生物,能利用可发酵碳水化合物产生大量乳酸。这类细菌在自然界分布极为广泛,广泛存在于畜、禽肠道、许多食品、物料及少数临床样品中。因此,也被人们用于泡菜制作之中。 二、乳酸菌在泡菜中的作用原理 泡菜生产其实是利用食盐的高渗透作用,以乳酸菌为主的微生物发酵过程。 乳酸菌常附着于蔬菜上,与植物关系密切,虽经洗涤也不会被除去。在泡菜制作过程中,乳酸菌利用的养料主要是蔬菜的可溶性物质和部分泡渍物浸出物。在密封的泡菜罐中,氧气含量较低。乳酸菌在酶的作用下分解养料,转化为二氧化碳等物质,消耗氧气,随后产生乳酸,同时抑制了一些腐败菌或致病菌的生长,保证了泡菜的品质和风味。 因为乳酸菌及其代谢产物中既不具备分解纤维素的酶系统,又不具备水解蛋白质的酶系,因此泡菜发酵过程中既不会破坏植物细胞组织,又不会分

解蛋白质、氨基酸,使泡菜能够保持新鲜。 三、乳酸菌的应用 除去在泡菜中的应用,乳酸菌在乳制品的制作中也有着巨大作用,主要产品有酸奶、奶油和干酪,同时在植物蛋白饮料、肉制品生产、食品防腐及保鲜中也有应用。 四、乳酸菌食品的优缺点 泡菜发酵产生的大量乳酸菌被人体吸收后,能促进胃蛋白酶的分泌,抑制人体消化道内有害菌的繁殖,使肠道内微生物分布正常化。但是,乳酸菌食品中,泡菜存在亚硝酸盐含量高的问题,乳酸菌饮料为了满足乳酸菌的生长需要,会加入大量的糖分,它们对人体健康都有一些影响。 五、小结 自古以来,以乳酸菌为代表的微生物在食品制作中为人类作出了巨大的贡献,然而其中的科学原理直到上个世纪才被人们了解与利用。对微生物更加深入的研究,一定会给人们的食谱增添更多的美味。

手性药物拆分技术的研究进展

手性药物拆分技术的研究进展 摘要:简要阐述了手性药物的世界销售市场。综述了目前实验室和工业生产领域手性药物的拆分方法,包括:结晶拆分法,化学拆分法,动力学拆分法,生物拆分法,色谱拆分法,手性萃取拆分法和膜拆分法等,并简要介绍了每种方法的应用情况及优缺点。 关键词:手性药物; 外消旋体; 手性拆分 自然界存在各种各样的手性现象,比如蛋白质、氨基酸、多糖、核酸、酶等生命活动重要基础物质,都是手性的。据统计,在研发的1200种新药中,有820种是手性的,占世界新药开发的68%以上[ 1 ]。美国FDA在1992年发布了手性药物指导原则,该原则要求各医药企业今后在新药研发上,必须明确量化每一对映异构体的药效作用和毒理作用,并且当两种异构体有明显不同作用时,必须以光学纯的药品形式上市。随后欧共体和日本也采取了相应的措施。此项措施大大促进了手性药物拆分技术的发展,手性药物的研究与开发,已经成为当今世界新药发展的重要方向和热点领域[ 2 ]。当前大多数药物是以外消旋体的形式出现,即药物里含有等量的左右两种对映体。但是近年来单一对映体药物市场每年以20%以上的速度增长。1993年全球100个热销药中,光学纯的药物仅仅占20%;然而到了1997年, 100个中就有50个是以单一对映体形式存在,手性药物已占到世界医药市场的半壁江山。在1993年,手性药物的全球销售额只有330亿美元;到了1996年,手性药物世界市场已增长到730亿美元; 2002年总销售额更是达到1720亿美元, 2010年可望超过2500亿美元[ 3~5 ]。广阔的应用前景和巨大的市场需求触发了更多的医药企业和学者探索更新更高效地获得单一手性化合物的方法。 不同的立体异构体在体内的药效学、药代动力学和毒理学性质不同,并表现出不同的治疗作用与不良反应,研究与开发手性药物是当今药物化学的发展趋势。随着合理药物设计思想的日益深入,化合物结构趋于复杂,手性药物出现的可能性越来越大;另一方面,用单一异构体代替临床应用的混旋体药物,实现手性转换,也是开发新药的途径之一[ 1 - 3 ]。1985~2004年上市的550个新化学合成药物中,有313个药物具有手性中心,其中以单一异构体上市的手性药物为167个,手性药物数量呈逐年上升趋势; 2005年世界药物的销售总额为6 020亿美元,而手性药物的销售总额为 2 250亿美元,占全球制药市场销售总额的37% , 2010年可望超过 5 000亿美元[ 4 - 6 ]。总之, 手性药物大量增长的时代已经来临,手性药物制备技术的发展亦日趋完善,这为以制备和生产手性药物为主要内涵的手性工业的建立和发展奠定了基础。 手性药物的制备技术由化学控制技术和生物控制技术两部分组成。手性药物的化学控制技术可分为普通化学合成、不对称合成和手性源合成3类;手性药物的生物控制技术包括天然物的提取分离技术和控制酶代谢技术。以前手性化合物为原料,经普通化学合成可得到外消旋体,再将外消旋体拆分制备手性药物中间体或手性药物,这是工业生产手性药物的主要方法。1985~2004年上市的58个含有一个手性中心的手性药物中,有27个手性药物是通过手性拆分法生产的[ 4 ]。 1结晶法拆分 结晶法拆分包括直接结晶法拆分( direct crys ta llization resolution )和非对映异构体拆分( dias te reom er crys tallization resolution) ,分别适用于外消旋混合物( conglom e rate)和外消旋化合物( racem ic compound)的拆分。在一种外消旋混合物的过饱和溶液中,直接加入某一对映体的晶种,即可得到一定量的该对映体,这种直接结晶的拆分方法仅适用于外消旋混合物,其应用几率不到10%。外消旋化合物较为常见,大约占所有外消旋体的90%。通过与非手性的酸或碱成盐可以使部分外消旋化合物转变为外消旋混合物,扩大直接结晶法拆分的应用范围。 对于外消旋化合物,可采用与另一手性化合物(即拆分剂, reso lving agent)形成非对映异

高效液相色谱法在生命科学中的应用

高效液相色谱法在生命科学中的应用 高效液相色谱在生命科学中的应用范围越来越广,高效液相色谱由于具有高选择性、高灵敏度,并可同时用于有关物质检查与含量测定的特点,已成为医药研究的有力工具。如在中草药有效成分的分离和纯度测定、人工合成药物成分的定性和定量测定、新型高效手性药物中手性对映体含量的测定以及药物代谢物的测定等方面都需要用到HPLC的不同测定方法予以解决。而目前高效液相色谱的蒸发现了它在生命科学中的重要地位。光散射检测器的应用更体现了它在生命科学中的重要地位。1天然药物分析 天然药物的来源有动物、植物和矿物之分,其中以植物类为主。由于天然药物的化学成分复杂,其有效成分,可能有一个,也可以有多个,这对于控制药品质量,建立质量标准来说比较困难,HPLC可通过对天然药物的有效成分进行分离鉴定,再测定有效成分的含量;通过指纹图谱建立识别模式,可以判定药材的质量高低。 2 天然药物及复方成药分析 复方制剂、杂质或辅料干扰因素多的品种多采用高效液相色谱法。增免扶正片系由当归、党参、黄芪(图3)等十几味天然药物精制而成,具有益气生津、活血养血、滋补肝肾、健脾开胃之功效,主要用于抗缺氧、抗疲劳、抗衰老,长期服用可扶正祛邪,提高机体免疫功能,健身强体,益寿延年。该药对心、肝、脾、肾虚、纳差、心脑血管疾病、神经衰弱、

慢性肝炎、脂肪肝等都有较好的防治作用。 由于化学药品的开发费用昂贵,而且毒副作用大,近年来人们已把目光转向自然、民族传统医药、草药、植物药等天然药物,据世界卫生组织统计,当前全世界60多亿人口中80%的人使用过天然医药。在全世界药品市场中,天然物质制成的药品已占30%,国际上植物药市场份额已达300亿美元,且每年以20%以上的速度增长。HPLC分析必定能为我国传统中医药实现现代化,走向世界提供强有力的技术支持。 3 抗生素分析 抗生素是由微生物或其他方法产生的化学物质,在高度稀释的情况下仍具有抑制或杀灭其他微生物的性能。抗生素的分离、分析和定量测定是药物分析中较困难的领域。采用较多的方法是微生物法、分光光度法和化学方法,但所需时间较长、专一性较差。 HPLC分析技术近年来在抗生素的质量控制中已广泛应用。对结构、组分等较清楚的药物,HPLC分析将逐步取代传统的生物测定。目前,各国药典中应用HPLC技术对抗生素进行质量控制的项目包括鉴别、组分分析、含量测定和相关物质测定等。 4 在鉴别中的应用 在HPLC法中,保留时间与组分的结构和性质有关,是定性的参数,可用于药物的鉴别.如中国药典收载的药物头孢羟氨苄的鉴别项下规定:在含 量测定项下记录的色谱图中,供试品主峰的保留时间应与对照品主峰的保留时间一致.头抱拉定,头孢噻酚钠等头孢类药物以及地西泮注射液,曲安奈德注射液等多种药物均采用HPLC法进行鉴别.

手性色谱分析

1 手手性性高高效效液液相相色色谱谱法法 **手手性性药药物物分分析析的的概概念念 **常常用用手手性性高高效效液液相相色色谱谱法法 手手性性衍衍生生化化试试剂剂法法 手手性性固固定定相相法法 手手性性流流动动相相添添加加法法 2 手手性性的的概概念念::一一种种镜镜像像反反射射的的对对称称性性

3 手性分子:组成相同但空间结构上互成镜像的分子,称之为对映异构体。 分子结构中含有不对称碳原子是最常见的手性结构。 根据对偏振光的作用不同可分为R、S体,两者的等量混合物称之为消旋体。 OH COOH H CH 3 OH COOH H CH 3 4 Mirror Mirror

手手性性异异构构体体在在药药理理学学效效应应上上的的差差异异 ● Pfeiffer 规则: ● 对映异构体之间的生物活性存在着差异; ● 不同的对映体之间活性的差异是不同的; 当手性药物的有效剂量越低,即药效强度越高时,则对映体之间的药理作用的差别越大。 外消旋体和其两种单一对映体是不同的3种实体! 5 对对映映体体与与生生物物大大分分子子的的三三点点作作用用 c a b d a b d c α γβ α β γ 手性分子的a 、b 、c 结合,是高活性对映体(优映体)。 手性分子的a 、b 、c 三个基团中只有a 和b 与受体分子的活性作用点 6 在未研究清楚两种单一对映体之间的生物学差异时,以消旋体给

药往往会影响药物质量,甚至会严重损害人体健康。 “反应停”(Thalidomide)作为人工合成药,当时投入使用时是两种 对映体的混合物。 7 反应停:五十年恩怨 发展趋势: 劣映体本身或其代谢物产生毒副作用,不再使用外消旋体。外消旋体转换成单一对映体,不仅提高质量,还延长药物寿命。 如:氧氟沙星的左旋异构体活性更强,左旋氧氟沙星临床使用剂量是消旋体的一半。

手性药物的结晶拆分方法

5.方茴说:“那时候我们不说爱,爱是多么遥远、多么沉重的字眼啊。我们只说喜欢,就算喜欢也是偷偷摸摸的。” 6.方茴说:“我觉得之所以说相见不如怀念,是因为相见只能让人在现实面前无奈地哀悼伤痛,而怀念却可以把已经注定的谎言变成童话。” 7.在村头有一截巨大的雷击木,直径十几米,此时主干上唯一的柳条已经在朝霞中掩去了莹光,变得普普通通了。 8.这些孩子都很活泼与好动,即便吃饭时也都不太老实,不少人抱着陶碗从自家出来,凑到了一起。 9.石村周围草木丰茂,猛兽众多,可守着大山,村人的食物相对来说却算不上丰盛,只是一些粗麦饼、野果以及孩子们碗中少量的肉食。 手性药物的结晶拆分方法--直接结晶法---逆向结晶法 在优先结晶法中,通过加入不溶的添加物即晶种形成晶核,加快或促进与之晶型或立体构型相同的对映异构体结晶的生长。而逆向结晶法则是在外消旋体的饱和溶液中加入可溶性某一种构型的异构体[如(R)—异构体],添加的(R)—异构体就会吸附到外消旋体溶液中的同种构型异构体结晶体的表面,从而抑制了这种异构体结晶的继续生长,而外消旋体溶液中相反构型的(S)—异构体结晶速度就会加快,从而形成结晶析出。例如在外消旋的酒石酸钠铵盐的水溶液中溶入少量的(S)—(—)—苹果酸钠铵或(S)—(—)—天冬酰胺时,可从溶液中结晶得到(R,R)—(十)—酒石酸钠铵。 逆向结晶中的添加物必须和溶液中的化合物在结构和构型上有相关之处。这样所添加的物质才能嵌入生长晶体的晶格中,取代其正常的晶格组分并能阻止该晶体的生长。逆向结晶是一种晶体生长的动力学现象,添加物的加入造成了结晶速度上的差别。由于逆向结晶是晶体生长的动力学的现象,因此当结晶时间无限制的延长下之,最终得到的仍是外消旋的晶体。从化合物的性质上来看,逆向结晶只能用于能形成聚集体的化合物。在结晶法的拆分过程中,若能将优先结晶法中“加入某种单—对映异构体晶体可诱导相同构型结晶生长”的原理和逆向结晶中“加入另一个对映异构体溶液可抑制相同构型的对映异构体生长”的原理相结合,可使结晶拆分的效率大大提高 手性药物的结晶拆分方法--直接结晶法---优先结晶法 优先结晶方法(preferential crystallization)是在饱和或过饱和的外消旋体溶液中加入一个对映异构体的晶种,使该对映异构体稍稍过量因而造成不对称环境,结晶就会按非稍的过程进行,这样旋光性与该晶种相同的异构体就会从溶液中结晶出来。优先结晶方法是在巴士德的研究基础上发现的。文献最早报道的优先结晶方法是用于肾上腺素的拆分。1934年Duschinsky第一次用该方法分离得到盐酸组氨酸,使人们认识到该方法的实用性。但直到1963年工业化学家Secor对该方法进行综述后,才引起人们关注并逐渐发展成为众所周知的科学实用方法。Secor根据优先结晶法是聚集物的结晶的原理,可用其溶解度曲线的相图来进行结晶分离过程的分析。20世纪60~70年代,优先结晶方法在工业生产上大规模的用于由丙烯腈制备L—谷氨酸的拆分,每年的产量可达1.3万吨。这一技术不仅在工业生产上有非常显著的应用价值,在'实验室也可用于拆分数克到数十克的光学活性的化合物。应当指出的是,优先结晶方法仅适用于拆分能形成聚集体的外消旋体,而且该聚集体是稳定的结晶形式。换句话讲,假若该外消旋体可以是以聚集物或外消旋化合物的形式存在,但在某一定的温度范围内,只可以以聚集物的形式结晶出来,而刁;是产生外消旋化合物的结晶。例如盐酸组氨酸在45℃以上温度进行的优先结晶拆分。减肥药物芬氟拉明(fenfluramine,6)及其前体去乙基芬氟拉明(7)的拆分研究说明了优先结晶拆分的局限性。在对(6)和(7)与非手性的有机酸形成的50多个盐进行聚集物性质研究时,发现只有五个(6)的盐和三个(7)的盐是聚集体,但其中有两个盐不能使用优先结晶法结晶,这两个盐是(6)的苯氧乙酸盐和(7)的二氯乙酸盐。(6)的苯氧乙酸盐在室温下以不稳定的聚集体和稳定的外消旋化合物的形式发生共结晶,而(7)的二氯乙酸盐在结晶过程中会发生异手性(heterochiral growth)生长,即—种对映异构体的晶体生长在另一种异构体晶体的表面,得到晶体的光学纯度很低。聚集体通常在一定的温度范围内是稳定的,一旦超过该温度范围则叫咱S形成聚集体的亚稳态的形式,这种亚稳态的形式也可以用优先结晶的方法拆分,但得到的将是亚稳态多晶型的形式。例如盐酸组氨酸在25℃时的结晶。也有些化合物,例如外消旋的3—(3—氯苯基)—3—羟基丙酸(8),可以形成热力学稳定的聚旧体的形式,但在溶剂中结晶时总是生成亚稳态的外消旋化合物,而且该外消旋化合物的溶解度约是其对映异构体的7倍,这种情况难以用优先结晶法进行结晶。优先结晶法是一种高效、简单而又快捷的拆分方法,晶种的加入造成两个对映异构体具有不同的结晶速率是该动态过程控制的关键。延长结晶时间可提高产品的产率,但产品的光学纯度有所下降。从优先结晶法中得到晶体后,如要进一步提高产物的光学纯度,可 1.“噢,居然有土龙肉,给我一块!” 2.老人们都笑了,自巨石上起身。而那些身材健壮如虎的成年人则是一阵笑骂,数落着自己的孩子,拎着骨棒与阔剑也快步向自家中走去。

高效液相色谱法-药典

高效液相色谱法 高效液相色谱法系采用高压输液泵将规定的流动相泵人装有填充剂的色谱柱,对供试品进行分离测定的色谱方法。注人的供试品,由流动相带入色谱柱内,各组分在柱内被分离,并进入检测器检测,由积分仪或数据处理系统记录和处理色谱信号。 1. 对仪器的一般要求和色谱条件 高效液相色谱仪由高压输液泵、进样器、色谱柱、检测器、积分仪或数据处理系统组成。色谱柱内径一般为3.9?4.6 mm,填充剂粒径为3?10μm。超高效液相色谱仪是适应小粒径(约2μm) 填充剂的耐超高压、小进样量、低死体积、高灵敏度检测的高效液相色谱仪。 (1) 色谱柱 反相色谱柱:以键合非极性基团的载体为填充剂填充而成的色谱柱。常见的载体有硅胶、聚合物复合硅胶和聚合物等;常用的填充剂有十八烷基硅烷键合硅胶、辛基硅烷键合硅胶和苯基键合硅胶等。 正相色谱柱:用硅胶填充剂,或键合极性基团的硅胶填充而成的色谱柱。常见的填充剂有硅胶、氨基键合硅胶和氰基键合硅胶等。氨基键合硅胶和氰基键合硅胶也可用作反相色谱。 离子交换色谱柱:用离子交换填充剂填充而成的色谱柱。有阳离子交换色谱柱和阴离子交换色谱柱。 手性分离色谱柱:用手性填充剂填充而成的色谱柱。 色谱柱的内径与长度,填充剂的形状、粒径与粒径分布、孔径、表面积、键合基团的表面覆盖度、载体表面基团残留量,填充的致密与均匀程度等均影响色谱柱的性能,应根据被分离物质的性质来选择合适的色谱柱。 温度会影响分离效果,品种正文中未指明色谱柱温度时系指室温,应注意室温变化的影响。为改善分离效果可适当提髙色谱柱的温度,但一般不宜超过60°C。残余硅羟基未封闭的硅胶色谱柱,流动相pH值一般应在2?8之间。残余硅羟基已封闭的硅胶、聚合物复合硅胶或聚合物色谱柱可耐受更广泛pH值的流动相,适合于pH值小于2或大于8的流动相。

手性拆分

手性拆分 手性拆分(Chiral resolution),亦称光学拆分(Optical resolution)或外消旋体拆分,为立体化学上,用以分离外消旋化合物成为两个不同的镜像异构物的方法。[1]为生产具有光学活性药物的重要工具。 与不对称合成法比较,手性拆分的缺点为尽有50%的产率。有时在拆分的同时将不需要的对映异构体外消旋化,使其不断转化为需要的一个对映体,将拆分和外消旋化同时进行,从而使拆分的产率超过50%。这种方法称为动态动力学拆分。酮的烯醇化是常用的外消旋化反应。 拆分方法 结晶拆分法 晶种结晶法:也称优先结晶法。是向热的饱和或过饱和的外消旋溶液中,加入一种纯光活性异构体的晶种,创造出不对称的环境。冷却到一定的温度。这时稍微过量的与晶种相同的异构体就会优先结晶出来。滤去晶体后,在剩下的母液中再加入水和消旋体制成的热饱和溶液,再冷却到一定的温度。这时另一个稍微过剩的异构体就会结晶出来。理论上讲,如果原料能形成聚集体的外消旋体,那么将上述过程反复进行就可以将一对对映体转化为纯的光学异构体。 没有纯对映异构体晶种的情况下,有时用结构相似的手性化合物,甚至用非手性的化合物作晶种,也能成功进行拆分。 晶种结晶法是在路易·巴斯德的工作的基础上发现的。文献上最早报道的应用是肾上腺素的拆分。 路易·巴士德首先发现酒石酸有右旋和左旋现象,并于1849年第一次进行手性拆分以分离两者。直到1882年,他示范了借着引晶技术从过饱和的酒石酸钠铵溶液中生成d-晶体及l-晶体,相反的手性晶体将会排列成相反的形状。 直接结晶拆分法:也称自发结晶拆分法。这是巴斯德最早发现的拆分方法。是指外消旋体在平衡时结晶自发形成聚集体(conglomerate),两个对映体都自发析出等量的互为镜像的对映结晶。对映结晶可以人工分开。 外消旋美沙酮可以通过这种方法拆分。[2]以50g的dl-美沙酮为起始原料,溶于石油醚并浓缩,加入两个毫米大小d-和l-晶体,在40°C下搅拌125小时后便可得到两个大的d-和l-晶体,产率各为50%。

手性药物的结晶拆分方法--直接结晶法---逆向结晶法

手性药物的结晶拆分方法--直接结晶法---逆向结晶法 在优先结晶法中,通过加入不溶的添加物即晶种形成晶核,加快或促进与之晶型或立体构型相同的对映异构体结晶的生长。而逆向结晶法则是在外消旋体的饱和溶液中加入可溶性某一种构型的异构体[如(R)—异构体],添加的(R)—异构体就会吸附到外消旋体溶液中的同种构型异构体结晶体的表面,从而抑制了这种异构体结晶的继续生长,而外消旋体溶液中相反构型的(S)—异构体结晶速度就会加快,从而形成结晶析出。例如在外消旋的酒石酸钠铵盐的水溶液中溶入少量的(S)—(—)—苹果酸钠铵或(S)—(—)—天冬酰胺时,可从溶液中结晶得到(R,R)—(十)—酒石酸钠铵。 逆向结晶中的添加物必须和溶液中的化合物在结构和构型上有相关之处。这样所添加的物质才能嵌入生长晶体的晶格中,取代其正常的晶格组分并能阻止该晶体的生长。逆向结晶是一种晶体生长的动力学现象,添加物的加入造成了结晶速度上的差别。由于逆向结晶是晶体生长的动力学的现象,因此当结晶时间无限制的延长下之,最终得到的仍是外消旋的晶体。从化合物的性质上来看,逆向结晶只能用于能形成聚集体的化合物。在结晶法的拆分过程中,若能将优先结晶法中“加入某种单—对映异构体晶体可诱导相同构型结晶生长”的原理和逆向结晶中“加入另一个对映异构体溶液可抑制相同构型的对映异构体生长”的原理相结合,可使结晶拆分的效率大大提高 手性药物的结晶拆分方法--直接结晶法---优先结晶法 优先结晶方法(preferential crystallization)是在饱和或过饱和的外消旋体溶液中加入一个对映异构体的晶种,使该对映异构体稍稍过量因而造成不对称环境,结晶就会按非稍的过程进行,这样旋光性与该晶种相同的异构体就会从溶液中结晶出来。优先结晶方法是在巴士德的研究基础上发现的。文献最早报道的优先结晶方法是用于肾上腺素的拆分。1934年Duschinsky第一次用该方法分离得到盐酸组氨酸,使人们认识到该方法的实用性。但直到1963年工业化学家Secor对该方法进行综述后,才引起人们关注并逐渐发展成为众所周知的科学实用方法。Secor根据优先结晶法是聚集物的结晶的原理,可用其溶解度曲线的相图来进行结晶分离过程的分析。 20世纪60~70年代,优先结晶方法在工业生产上大规模的用于由丙烯腈制备L—谷氨酸的拆分,每年的产量可达1.3万吨。这一技术不仅在工业生产上有非常显著的应用价值,在'实验室也可用于拆分数克到数十克的光学活性的化合物。应当指出的是,优先结晶方法仅适用于拆分能形成聚集体的外消旋体,而且该聚集体是稳定的结晶形式。换句话讲,假若该外消旋体可以是以聚集物或外消旋化合物的形式存在,但在某一定的温度范围内,只可以

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