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标题: [讨论帖]从药物化学结构到快速建立HPLC分析方法的思考 [打印本页]

作者: HPLC使者 时间: 2011-11-7 12:50 标题: [讨论帖]从药物化学结构到快速建立HPLC分析方法的思考

[讨论帖]从药物化学结构到快速建立HPLC分析方法的思考

HPLC专家又开始考大家了，支持！

每一色谱工作者包括国内外的知名专家，都希望从药物的化学结构就能推定建立相应药物的HPLC分析方法。二十年过去了，虽然国内外的色谱专家都进行了不少研究，也推出过多种专家系统，仍然没有取得满意的结果。在药物HPLC分析方法的建立中，依然是十年如一日，不断地去试：即“try and error”。
我们能否集中大家的智慧，贡献一些经验，找到一些规律，进行一些尝试，欢迎光临此帖进行讨论。
我先出一道题，试试大家对HPLC药物分析的感悟如何？或者说看看国内在此领域的现状和水平空间如何。也不是我有多好的悟性，但我举的例子将是我亲自出马做过的，有第一手的经验，不会是乱说胡说。我将采用方式是：我一周出题，下周发言。先听听大家的高见，如果每周能有10个以上的朋友发言，我将很欣慰。如果有高手发表了有益朋友们的高见，版主肯定会加分鼓励。也欢迎朋友们对我的工作，给予支持和指导。
我只列出几个化学结构，请朋友们分析其化学结构，并推测其合适流动相和峰序，简要其理由。我的问题会：先浅后深，先单项，后综合。
就看朋友们是否有兴趣，并视大家积极参与的情况、反映和效果而逐步展开。
我今天举6个苯甲酸类，请分析其RP-HPLC色谱行为规律，流动相，峰序。发言格式可以是：
如：
1、  色谱行为：A,B,C,D,E,F,
2、  拟流动相组成：
3、  每种流动相下的峰序：

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作者: tie8 时间: 2011-11-7 12:56

1、色谱行为：先出F,D,C,B,A,E,后出
2、拟流动相组成：乙腈：5 mmol/L 的庚烷磺酸钠（磷酸调节PH值到3.0）
3、每种流动相下的峰序：
在2.的流动相比例下出峰顺序：先F，C，D，B， A，E后

作者: 二子 时间: 2011-11-7 13:02

支持专家!可惜俺不是分析专业的,不过听听各位大师的发言,也有启发哦.
但是我觉得苯环的两个对着的位置是极性基团的话,总合的极性不是被抵消一部分啦? 俺不懂请HPLC专家指教.

作者: 00无名指00 时间: 2011-11-7 13:04

拟流动相组成：甲醇：20mM 的乙酸胺(10:90)
峰序：C，D，F, B ,E, A

作者: 33号 时间: 2011-11-7 13:04

1、色谱行为：F,C,D,B,A,E
2、拟流动相组成：MeCN:H2O:H3PO4=10:90:0.1
3、峰序： F,C,D,B,A,E

作者: HPLC使者 时间: 2011-11-7 13:05

我作一次小结和出最后一次题目。待朋友们更加关注后，再来作更详细的探讨。
在以上6位朋友进行了专业性发言中，数hplc_cn 、drug3 、xxb_6410 三位朋友的发言较为认真完整。值得我们学习。
在20世纪90年代，英国的Simth等人曾就基团的极性参数提出过一些经验参考值。可以进行一些简单化合物保留值的经验计算。其实，除了需要考虑分子的极性基团的贡献外，还要注意分子内氢键、药物的pKa、药物的实际酸碱性等，因时间和篇幅的关系，不可能在一个帖子中作详细讨论。到目前为止，国内还没有一个博士或硕士的分析论文系统研究和解决过此类问题。虽然国内王连生教授有过一本专著和几篇论文讨论过分子连接指数和色谱保留值的关系。希望今后国内有研究生能进行此类研究，得到有益的结论，有益于药物色谱分析的发展。

例举的苯甲酸类分子结构中的胺基、羟基和羧基都是极性基团，甲基和乙酰基则是非极性基团。从极性的角度看，相对苯而言，这6个苯甲酸的极性都增大了。保留时间则减少了。A和E只有一个羧基极性基团，而A有一个甲基，E有一个乙酰基，甲基的极性小于乙酰基；C有三个极性基团，B、D和F是二个极性基团，但B和F都多了一个甲基，而F是胺基，B则是羟基，胺基的极性比羟基大，尤其是在酸性流动相中。
在流动相pH3.5附近，综合比较各个峰序：保留时间从小到大，一般情况下是：C,D,B,F,E,A.
相应流动相：B，C,F 和D的，20-30％甲醇，A,E 30-40％甲醇，
保留时间和峰序与流动相的组成和酸性有一定的关系。世事皆有例外。普遍性和特殊性是一对哲学组合。需要我们有灵活的大智慧来具体分析每一事物。
化合物F有一定的碱性，所以在酸性流动相中它的保留值会减小。
一般而言，化合物A的的极性比化合物B的极性要小，所以A的保留值较B要大。但较酸性的流动相中，A和B之间还会发生峰序倒置现象。
不知有哪位朋友能对A和B之间可能发生峰序倒置现象，作出何种预测和解释？

问题二：在下列二组药物结构中，根据化学结构分析每组药物的的反相液相色谱行为特征后，给出每组内四个药物相应的流动相和峰序。

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作者: HPLC使者 时间: 2011-11-7 13:06

朋友们若有兴趣，这是王连生教授专著中有关章节的内容，可参考分析。
第六章酸碱解离常数的估算及其应用
6.1 引言
6.2 酸碱强度
6.2.1 酸强度的标志pKa
6.2.2 碱强度的标志pKb
6.2.3 统一的pKa标度
6.3 离解常数的估算方法
6.3.1芳香酸Ka的估算──Hammett相关
6.3.2 处理其它芳香酸的基本步骤
6.3.3 脂肪酸Ka的估算——Taft相关
6.4 Lewis酸碱性指数
6.4.1 Lewis酸碱性指数的定义
6.4.2 Lewis酸碱性指数的定量化
6.4.2.1 定量方法
6.4.2.2 酸碱性指数物理意义
6.4.2.3可靠性和有效性
6.5 Lewis酸碱性指数的应用
6.5.1 苯系物理化参数估算
6.5.2 溶质氢键给体酸度的估算
6.5.3芳香化合物的酸碱性与溶剂/水分配系数的相关性

第十一章多元统计在QSAR中应用
11.1 QSAR模型的矩阵表示
11.2 多元线性回归（MLR）法构建QSAR模型
11.2.1 回归系数的计算
11.2.2 回归系数的置信区间
11.3 QSAR模型质量评价
11.3.1 几个基本概念
11.3.2 模型估计能力
11.3.3 模型稳定性
11.3.4 模型预测能力
11.4 最佳子集回归
11.5 主成分回归(PCR)法
11.5.1 PCR基本原理
11.5.2 从PCR模型到MLR模型
11.6 模式识别概论
11.6.1 模式与模式识别
11.6.2 数据预处理
11.6.3 相似系数
11.6.4 距离
11.7 线性学习机(LLM)
11.8 K-最近邻法(KNN)
11.9 SIMCA方法
11.9.1 对训练集中每一类建立主成分模型
11.9.2 未知样本测试
11.10 聚类分析-系统聚类方法
11.10.1 基本原理
11.10.2 类间距离的定义与系统聚类方法

第十二章分子连接性与电拓扑状态
12.1 分子连接性
12.1.1 简单分子连接性指数
12.1.2 价分子连接性指数
12.1.3 分子连接性指数的物理意义
12.1.4 分子连接性指数在QSPR/QSAR中的应用
12.2 电拓扑状态
12.2.1 电拓扑状态指数
12.2.2 电拓扑状态指数的应用

第十三章色谱保留与QSAR
13.1引言
13.2 色谱保留指数
13.2 气相色谱
13.3 高效液相色谱
13.4 薄层色谱和纸色谱
13.3 色谱保留指数的预测
13.2.1分子连接性指数预测分子保留指数
13.3.2 TLSER模型预测色谱保留
13.4 色谱保留指数预测化合物的理化性质
13.4.1色谱保留与辛醇-水分配系数
13.4.2色谱保留与水溶解度
13.5 色谱保留预测化合物生物活性

参考文献
［1］王连生、支正良编 .分子连接性与分子结构: 活性. 北京: 中国环境科学出版社, 1992
［2］王连生,支正良,高松亭. 分子结构与色谱保留. 北京:化学工业出版社,1994.224-258.
WANG Lian-sheng,ZHI Zheng-liang,GAO Song-ting.Molecular structure and chromatographic retention. Beijing：Chemical Industry Press,1994.224-258

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作者: any333 时间: 2011-11-7 13:07

根据专家的提问，对在较酸性的流动相条件下，A、B之间发生峰序倒置的现象试做一推测和解释。
在反相色谱中，常用的流动相为甲醇和乙腈，且这两种溶剂的性质不一样，甲醇为给质子溶剂，而乙腈为质子受体溶剂，当流动相的pH值不同时，其与样品分子的作用力大小不一样。在流动相pH值较低的情况下，抑制了羧基的电离，此时羧基邻位上的羟基性质的差异就显得尤为重要。
1.若使用的有机溶剂为甲醇，则羟基间的相互排斥，使得A先于B流出；
2.若使用的有机溶剂为乙腈，则B上的羟基与乙腈相互作用，使得B先于A流出。
不知我的推测和解释是否正确，还请专家和其它战友多加指导。

作者: 3N4G 时间: 2011-11-7 13:08

你的分析有一定道理，但是跟有机溶剂是甲醇和乙腈无关，跟PH的非常大的关系，主要是因为酸抑制色谱行为来的

作者: 3N4G 时间: 2011-11-7 13:09

第一组主要和“N”有关，根据其特征，可选取离子对色谱法，由于其显碱性，选酸性离子对试剂，将pH调至高于pkb值。出峰顺序为BADC

第二组主要和“O”有关，根据其与硅基形成氢键的强度不同来选取色谱条件，选酸抑制缓冲盐溶液，将pH调至4——5。出峰顺序为DBCA

作者: #问号# 时间: 2011-11-7 13:09

对于楼主的问题，我个人的一点想法，如果有错，请原谅。
-COOH和酚-OH基团都是极性基团，且都具有给质子的性质。但是，俩者的Pka不一样，当PH低于-OH的pka的时候，酚-OH将处于抑制状态，不会给出质子，同时此基团又是一个富电子基团，会给出电子给其邻位上的-COOH，从而降低-COOH的极性。
同时，-OH和-COOH 形成分子内和分子间的键合作用，这种作用，必然使得整个分子极性降低。
而-NH2也是一样的，酸性条件下，形成带正电荷的基团，极性增加，反过来，在碱性条件下，他必然也是给电子基团。
综上所述，最终考虑的是电子的作用机理，不是纯粹的极性大小。如果只考虑极性，那么峰序是不会改变的。因为相似相溶原理还是我们色谱分离的最基础的理论，事实证明他是正确的。

作者: @STAR@ 时间: 2011-11-7 13:10

1，忽略了柱子的作用。
2，仅仅对于个别化合物进行分析，最后大家回答的仅仅是化合物分子的性质，至于液相分析倒反而说得少了。
3，对于液相分析，大家都有一定的经验，但是楼主问的问题，并不是每个人都曾经做过的。这样，定它的具体流动相的组成和比例的时候难免有很大的差别。
4，很好的一个问题，最后大家讨论得非常简单。因为楼主所要求回答的问题，过于简单化。楼主的问题仅仅是个最后的结果，而需要我们讨论的是其过程。即使结果错了，可实际分析中，大家会根据图谱来慢慢调节的。谁能保证我们所摸的条件一下就能定下来呢？

仅仅是我个人的意见。仅攻参考。

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