小中大3 毛细管电泳(CE)
HPCE具有分离效率高、分离模式多、手性样品和试剂消耗量少,操作简单和分析速度快等特点,是一类特别适于手性分离研究的技术。手性拆分最初多集中在与人有关的药物上,最近几年来由于人类对环境的关注,关于农药手性拆分的报道也逐渐多起来。早在1993 年,Nielen[27]已报道了在乙酸盐缓冲溶液中利用添加环糊精的CZE 技术分离了7种手性和非手性的苯氧酸类除草剂及其位置异构体,并采用该法成功地检测了实际样品中农药的手性纯度。 Zerbinati 等用α-、β-、γ-CD及其衍生物对2,4-滴氯酸和(±)-2-(2,4-二氯苯氧基)丙酸的外消旋体进行了拆分。结果表明,相对于α-、β-、γ- CD及其衍生物碳酸乙酯-β-CD 对受试物拆分效果最好。作者用分子模型理论解释了包合常数不同带来的分离效果的差异。Schmitt等用MEKC 模式对3种不同类别的农药(有机磷,滴滴涕,甲酯类芳香酸)进行了分离研究。结果表明,用β-CD、丙羟基-β-CD、γ-CD 可分离马拉硫磷、育畜灵和氯亚磷,用γ-CD 和少量乙腈改性剂可很好地分离6种同类滴滴涕(DDT),滴滴滴(DDD),滴滴伊(DDE)以及这一系列对映体的手性各组分。Miura[30]对苯氧酸类除草剂进行了分析,10mmol/L的2,3-DM-α-CD 可高效分离七种苯氧酸类除草剂旋光异构体,5mmol/Lα-CD可分离九种苯氧酸类除草剂位置异构体,但无手性拆分效果。使用5mmol/Lα-CD 和10mmol/L 的2,3-DM-α-CD 的混合手性剂亦不能同时将这九种除草 剂旋光异构体和位置异构体分离,但2,4-D 和2,4-CPPA 可被2.5mmol/Lα-CD和2.5mmol/L 的 2,3-DM-α-CD 完全拆分。在CE的手性拆分中,除了将其用于实际工作中考察手性农药的环境行为,如研究除草剂的手性降解行为之外,人们还一直在不断寻找高效拆分效果的新型手性剂。环糊精、冠醚、大环抗生素、蛋白质都曾被用于药物的手性拆分,其中使用最多的是环糊精类(CDs)手性剂,尤 以阴离子型的CDs 效果最好。 鉴于紫外分光光度计(UV)检测器在低波长区灵敏度低,重现性差。人们尝试将毛细管电泳仪与其它一些检测器联用,如激光诱导荧光(LIF),质谱 (MS)。由于CE-MS的高灵敏度、高选择性及可以获知分子结构信息,显示出诱人的发展前景。1995 年,Lamoree 等以DM-4 β-CD为手性剂,毛细管区带电泳-电喷雾质谱(CZE-ESI-MS)方式拆分了ropivacaine。Nielen报道在未加任何添加剂、 pH4.8 的醋酸铵缓冲溶液中,以CZE-ESI-MS 方式分离了苯氧酸类除 草剂。Otsuka 等在pH4.8,50mmol/L 的醋酸铵缓冲溶液添加20mmol/L的TM-β-CD,使用负离子化的甲醇-水-甲酸屏蔽液,以MS 作检测器成功拆分三种除草剂的对映体。CE-MS 作为常规方法,与GC-MS 和HPLC-MS 相比,灵敏度低,对缓冲液限制多,接口方法尚不成熟。在新的世纪里,随着一些潜在的难点,特别是接口技术得到进一步的改善,该项技术具有很强的生命力。 在我国,毛细管电泳拆分手性药品的报道较多。随着人们对生存环境的重视及毛细管电泳手性拆分工作的进展,人们开始注意到毛细管电泳在农药手性拆分上的优势。游静等采用带电的磺丁基-β-CD 拆分了杀鼠灵和水胺硫磷对映体。 尽管CE 重复性差,灵敏度低,在制备方面与HPLC无法相比,但仍可预计毛细管电泳拆分手性农药将会受到越来越多的人重视。工作发展方向有如下几个方面:(1)研制新型的手性选择剂,这是手性拆分的基础;(2)发展新型、高灵敏度的检测方法和联用技术,如CE-MS、CELIF等,这将拓宽毛细管电泳的应用范围,可快速完成众多复杂成分的分离和结构鉴定,这一点对研究手性农药的降解行为至关重要;(3)采用固相微萃取(SPME)、膜提取分离、超临界流体萃取、超声提取、液液萃取等方法进行痕量代谢中间物前处理,改善CE 的灵敏度。
4 模拟移动床色谱技术(SMBC)
模拟移动床色谱(Simulated Moving Bed Chromatography,简称SMBC)技术是模拟移动床技术与色谱分离技术的组合,是连续色谱的一种,属吸附分离技术。它是一系列色谱柱的串联, 通过进样口与出样口定期变更,模仿填料的逆流。模拟移动床色谱由许多较短的色谱柱首尾相连而成。选择适当的进样位置和分离后两组分的采出位置,按适当的切换时间,将各个位置沿着流动相的运动方向,向下一个柱子推进,如此循环,就模拟出了固定相和流动相间的相对移动。模拟床色谱技术既保持了液相色谱的优点,又克服了它不能连续操作的弱点,流动相可以循环使用,降低了成本,保护了环境。在制药工业中,CE、GC、HPLC 法不适于手性药物工业上的大规模拆分。与手性药物化学 分离和酶法拆分相比,SMBC 有着低成本和周期短的特点。因而,在手性药物大规模拆分领域 中,SMBC 已经获得了广泛的接受。张曾子,Schulte 等对SMBC 技术在手性拆分上的应用有详细的综述。
5 前景与展望
由于不同色谱技术在分析分离方面的优势不同,他们在农药的手性拆分上将会相互补充。由于GC 及HPLC的检测极限优于HPCE,检测器的联用技术商品化程度高,所以GC 及HPLC、SMBC 在农药的手性拆分仍将发挥重要作用。并且HPLC、SMBC 的制备功能是HPCE 所不及的。 但HPCE 分离模式多样,几乎可以分离除挥发性和难溶化合物以外的任何分子,这一点是其他分析技术不具备的,对广大分析工作者具有极大的吸引力。随着社会的发展,HPCE 技术 的日趋完善,CE 有望在手性农药拆分上起愈来愈大的作用。