（化学工艺专业论文）2芳基丙酸类药物对映体的色谱法拆分研究.pdf

2 - 肖蜒雨酸类药物耐映体的也谱法拆分研究( 浙江大学硕l 学位论文、 摘要 y 5 8 1 5 3 5 色谱法是目前药物对映体分离的重要手段之一，而超( 亚) 临界流体色谱具有 高效、快速、操作条件易于变换等特点，在手性分离方面与高效液相色谱相互补 充，具有较佳的应用前景。本文综述了近年来获得光学纯萘普生和布洛芬的各种 方法，并就高效液相色谱法和超( 亚) i 临界流体色谱法拆分萘普生和布洛芬对映体 进行了较为全面的研究。 以c h i r a l a g p 柱( 1 5 0 4 0 m m1 d ) 为手性固定相时，利用高效液相色谱法考 察了流动相组成、口h 值、温度对萘普生和布洛芬对映体拆分的影响。在温度2 7 4 3 1 3 k 的实验范围内，r 一体先被洗脱；温度越高，容量因子、分离因子和分离度 均减小。以k r o m a s i lc h i t b b 柱( 2 5 0 4 ，6 r a mi d ) 为手性固定相的高效液相色 谱分离表明，在温度2 8 8 3 2 8 k 的实验范围内，s 一体先被洗脱；对映体的容量冈 予和分离因子同样随着温度的升高而减小。 利用配置高压紫外检测器的超临界装置，采用动态在线检测方法测定了不同 温度和压力下，萘普生和布洛芬在超临界二氧化碳中的溶解度。温度为3 0 8 3 2 8 k ，压力为9 1 9 m p a 时，萘普生在超临界二氧化碳中的溶解度摩尔分率为 1 0 一1 0 ；温度为3 0 8 3 3 3 k ，压力为8 1 5 m p a 时，布洛芬在超临界二氧化碳 中的溶解度摩尔分率为1 0 1 0 一。萘普生和布洛芬的溶解度都随着压力的增火 而增大：萘普生和布洛芬溶解度的等温线都有交点。布洛芬的响应因子随着流体 密度的增加而线性减少，其关联式为- 4 2 2 1 - 0 3 5 4 0 p 。 以k r o m a s i lc h i ，t b b 柱为手性同定相，异丙醇做改性剂，在温度为2 9 3 3 2 3 k ，压力为9 0 2 1 3 m p a 范围内，用超( 亚) 临界c 0 2 色谱法拆分了禁普生和 布洛芬对映体，考察温度、压力和改性剂浓度对分离的影响。在实验范吲内，萘 普生的最佳操作条件是压力9 4 m p a ，温度2 9 3 k ，流动相中异丙醇和c 0 2 之比为 l i ：s 9 ( w w ) ：；布洛芬最佳操作条件是压力1 2 0 m p a ，温度2 9 3 k ，流动相中异丙醇 和c 0 2 之比为2 ：9 8 ( w w ) 。在最佳操作条件下，2 5 0 m m 高的k r o m a s i lc h i - t b b 手性色谱柱不间断工作，其每升色谱柱体积每天的处理量为2 3 1 9 布洛芬。 从g i b b s 和v a n lh o f f 方程出发，考察手性拆分的热力学性质，并计算了拆 未经作者、导师同意 1 勿全文公布 2 芳基丙酸类药物对映体的色潜法拆分研究( 浙江大学硕l 学位论文1 分过程对映体间焓变，焓变差值及熵变差值。在实验范围内，h p l c 拆分时，i n k 和i n 0 1 - j1 t 都成简单的线性关系：s f c 拆分时，i n k 与1 t 不成简单的线性关 系而i n0 与l 厂r 成简单的线性关系。两种拆分都属于焓控过程，低温有利于对映 体的分离。 关键词：手性拆分，萘普生，布洛芬，高效液相色谱，超临界流体色谱 i i 2 - 芳基丙酸娄药物对映体的色谱法拆分研究( 浙江大学硕十学位沦文、 a b s t r a c t c h r o m a t o g r a p h y i sn o wo n eo ft h em o s ti m p o r t a n tm e t h o d sf o rt h es e p a r a t i o no f d r u g s e n a n t i o m e r s s u p e r c r i t i c a l ( o rs u b c r i t i c a l ) f l u i dc h r o m a t o g r a p h y ( s f c ) h a s t h ep r o p e r t i e so fh i g hp e r f o r m a n c ea n ds p e e d ，a n dc o n d i t i o n sb e i n gp r o n et os w i t c h i t h a sb e c o m eas u p p l e m e n tf o rh i g hp e r f o r m a n c el i q u i dc h r o m a t o g r a p h y ( h p l c ) i n t h ef i e l do fc h i r a ls e p a r a t i o n ，a n dh a sab r i g h ta p p l i c a t i o nf u t u r e t h er e c e n tp r o g r e s s i na l lk i n d so ft e c l m i q u e sf o ro b t a i n i n go p t i c a ln a p r o x e na n di b u p r o f e nw a sr e v i e w e d ， a n dt h es e p a r a t i o no fn a p r o x e na n di b u p r o f e ne n a n t i o m e r sb yh p l ca n ds f cw a s s t u d i e dc o m p r e h e n s i v e l yi nt h et h e s i s i tw a ss t u d i e dt h a tt h ee f f e c to ft h ec o m p o s i t i o no ft h em o b i l ep h a s e ，p ha n d t e m p e r a t u r eo nt h es e p a r a t i o no fn a p r o x e na n di b u p r o f e ne n a n t i o m e r sb yi - i p l co n t h e c h i r a l a g pc o l u m n ( 1 5 07 5 时，r s 随着f 的增大而缓慢增加；k l o 时，随着f 的上升， r 。的变化很小，但分离时问很长并使色谱峰扩张。从分离度和分离考虑，存在 一个最佳的i 值，约为2 石 9 8 5 ，浙江省巨化集团公司制药厂) ；s 一( + ) 一萘普生和s - ( + ) - 布洛芬 ( s i g m a 公司) 。其它试剂列于表2 1 。 2 - 芳挂丙酸类药物对映体的色谱法拆分研究( 浙江人学硕士学位论文1 2 2 2 仪器 反相高效液相色潜仪为a m e r s h a mb i o s c i e n c e s 公司的a k t ae x p l o r e r9 0 0 层 析仪，配有u v - 9 0 0 检测器和u n i c o r n 4 1 0 色谱软件，可同时进行三个波长检 测，色谱柱为c h i r a l a g p 柱( 1 5 0 4 0 m mi d ，5 9 i n ，c h r o m t e e hl t d ) 。低温恒 温槽( d e 一3 0 0 5 a ，宁波市海曙天恒仪器厂1 ，b a r n s t e a dn a n o p u r e 超纯水装置， p h ! , - - ( p h s j 一4 ，上海雷磁仪器厂1 。 正相高效液相色谱仪配有w a t e r s5 1 0h p l c 泵、w a t e r s9 9 6 二极管阵列检测 器和m i l l e n n i u m 色谱工作站。色谱柱为k r o m a s i lc h i - t b b 柱( 2 5 0 4 6 m mi d ， 5 p m ，e k ac h e m i c a l sa b ，b o m s ，s w e d e n ) 。a u t o s e i e n e ea t - 1 3 0 柱温箱。 2 2 3 实验方法 反相高效液相色谱法：配磷酸二氢钾一氢氧化钠缓冲溶液，并由口h 计测定其 p h 值。色谱柱的温度( 2 7 4 3 1 3k ) 由低温恒温槽( o 1k ) 控制。流动相经0 4 5p m 过滤器过滤并经超声波脱气后使用。样品为o 0 0 6 9 9 萘普生1 0 0 m l 乙醇溶液和 0 ，0 0 9 7 9 布洛芬l o o m l 乙醇溶液，并经o 4 5p m 滤膜过滤。流速：0 9m l r n i n ，检 测波长都为2 2 0a m 。溶剂的出峰时间作为色谱柱死时间。 正相高效液相色谱法：配制正己烷异丙醇( 9 7 ：3 ，v 、，) 溶液为流动相，经超 声波脱气后使用。色谱柱的温度( 2 8 8 3 2 8k ) 由柱温箱( o 1k ) 控制。萘普生样 品浓度为0 1 0 0 6g 1 0 0 m l 异丙醇，检测波长为2 3 2n n l ；布洛芬样品浓度为0 1 0 8 0 g 1 0 0 m l 异丙醇，检测波长为2 2 0n m 。样品都经0 4 5l a m 滤膜过滤后使用，进样 体积都是2 0u l 。流速：2 , 0 m l m i n 。三氯乙烯的出峰时间作为色谱柱死时间。 2 3 结果与讨论 2 3 1c h i r a l a g p 柱分离萘普生和布洛芬对映体 萘普生和布洛芬对映体的出峰顺序均是以相同条件下光学纯s 一体标样的出 峰时间来确定，结果表明萘普生和布洛芬对映体均是r 一体先被洗脱。2 9 3k 时布 洛芬对映体在流动帽为o 5 正丙醇+ 5 0m m 磷酸盐缓冲液( p h6 4 1 ) 时的手性拆 2 - 芳基丙陵类药物对映体的色谱法拆分研究( 浙江大学硕上学位论文1 分谱图如图2 1 所示。 r 图2 i 2 9 3 k 时，布洛芬对映体的色谱图。 表2 2 禁普生对映体拆分实验结果 温度为2 9 3 k ，流动相为0 5 ( v v ) 不同种类的有机溶剂+ 5 0 m m 不同p h 值 的磷酸盐缓冲液时，萘普生和布洛芬对映体拆分的实验结果分别如表2 2 和2 3 2 - 芳基丙酸类药物对映体的色谱法拆分研究( 浙江大学硕士学位论文1 2 3 1 1 流动相p h 的影响 图2 2 2 5 分别为2 9 3 k 时流动相p h 值对萘普生和布洛芬对映体容量因子 的影响。由图可知，流动相p h 值相同时，对映体的容量因子随流动相中有机溶 剂的加入而减小，当有机溶剂含量相同时，其减小幅度随甲醇、乙醇、乙腈、异 丙醇和正丙醇而依次增大；流动相含相同的有机溶剂时，对映体的容量因子随着 p h 值的增大均减小。 2 芳持丙酸类药物对映体的色谱法拆分研究( 浙江大学硕一匕学位论文) 0 h d h 图2 6p h 对蔡普生的影响 图2 ，7p h 对布洛芬b 的影响 图2 8 和2 9 分别为2 9 3 k 时流动相p i - i 值对萘普生和布洛芬对映体分离因子 2 芳基丙酸类药物对映体的色谱法拆分研究( 浙江太学硕l 学位论文) 的影响。由图可知，萘普生对映体的分离因子随着流动相p h 值的增大而减小 布洛芬对映体的分离因子随着流动相中p h 值的增大先增大后减小。 d h 图2 8p h 对禁普生口的影响 2 3 1 2 流动相中乙腈含量的影响 18 17 1 6 15 14 6 26 3646 56 6 p h 图2 9p h 对布洛芬口的影响 温度为2 9 3 k ，流动相乙腈含量不同时萘普生对映体拆分的实验结果如表2 4 所示。 表2 4 流动相中乙腈含量不同时，蔡普生对映体拆分的实验结果 0 005 101 52 , 0 c o n t e n to fa c e t o n i t r i l e ( ) 图2 1 0 乙腈含最对蔡普生容量冈子k 的影响 爨一 圣萋竺嚣篓 住仲8 6 4 2 卫 2 - 芳基丙酸类药物对映体的色i ；酱法拆分研究( 浙江大学硕十学位论文) 图2 1 0 为2 9 3 k 时流动相中乙腈含量对萘普生对映体容量因子的影响，对映 体的眷量因子随着乙腈含量的增加而减小。 图2 ，1 1 和2 1 2 分别为2 9 3 k 时流动相中乙腈含量对萘普生对映体分离度利分 离因子的影响。对映体的分离度随着乙腈含量的增加先增大后减小，乙腈含量为 0 5 时对映体的分离度最大。对映体的分离因子随着乙腈含量的增加而减小。 4 o 3 5 。3o 芷 2 5 2 o o o o5 1o152 o c o n t e n to fa c e t o n i t r i l e ( ) 2 6 24 2 2 m2 0 18 16 0 00 51015 c o n t e n to fa c e t o n i t r i l e ( ) 图2 1 1 乙腈含量对蔡普生咚的影u 自 闰2 1 2 乙腈含量对萘普生口的影响 2 3 1 3 温度的影响n 5 流动相为正丙醇+ 5 0 m m 磷酸盐缓冲液( p h6 4 1 ) ，不同温度时，萘普生和布洛 芬对映体拆分实验结果如表2 5 和2 6 所示。 表2 5 流动相为正丙醇+ 5 0 m m 磷酸盐缓冲液p h6 4 1 时，蔡普生对映体拆分实验结果 温度正丙醇o 5 正丙醇1 0 ( k ) 1k 玛 a k s r s 1 5 9 8 1 2 6 1 9 6 7 7 3 3 5 6 8 4 3 8 3 3 4 2 5 6 1 9 8 5 0 0 4 8 3 4 4 7 3 9 2 3 1 9 2 4 8 1 8 4 1 3 l o 8 7 2 5 l 2 3 2 2 1 1 1 9 3 1 7 9 1 6 7 1 5 6 1 4 8 1 _ 3 9 4 4 3 3 9 1 3 3 2 2 8 0 2 - 3 7 1 8 7 1 5 5 1 1 8 0 9 9 7 9 6 6 6 4 5 2 7 4 2 0 3 3 8 2 5 5 2 0 4 1 5 l 1 1 6 3 1 0 2 9 6 2 6 7 2 3 4 1 9 3 1 4 5 1 1 2 0 7 8 0 4 5 、 一 一 一 一 、 ， 一 一险 加 ” 铊 ” 弛 勰 船i； 舶 小 舶 舯 胛 舰 m 6 5 4 3 3 2 2 1 l 4 8 3 8 3 8 b 瞎 3 冲 珊 援 心 煦 凹 如 如 儿 2 芳基丙酸类药物对映体的也带法拆分研究( 浙江大学硕【：学位论文1 表2 6 流动相为正丙醇+ 5 0 r a m 磷酸盐缓冲液p h64 1 时，布洛芬对映体拆分实验结果 温度正丙醇0 5 正丙醇1 0 ( k ) k k s r s k 0k s r s u 2 7 4 2 7 8 2 8 3 2 8 8 2 9 3 2 9 8 3 0 3 3 0 8 3 1 3 5 0 2 4 6 0 4 1 2 3 6 2 3 1 5 2 7 1 2 3 5 1 8 7 1 6 2 8 4 2 7 4 6 6 ，4 5 5 4 5 4 5 7 3 8 0 3 1 6 2 4 4 2 0 3 2 3 8 2 3 2 2 2 5 2 0 6 1 8 9 1 4 8 1 1 6 0 8 6 1 6 8 1 6 2 1 5 6 1 5 l 1 4 5 1 4 0 1 3 4 1 3 0 1 2 5 3 2 05 0 42 0 6 2 9 84 5 72 0 1 2 6 33 9 11 9 2 2 3 03 3 31 7 4 2 0 12 8 31 4 4 l ，7 52 3 81 1 5 1 5 01 9 80 ，9 1 1 3 01 6 40 6 0 1 5 8 1 5 3 1 4 9 1 4 5 1 4 0 1 3 6 1 3 2 1 2 7 根据方程( 2 1 0 ) ，用i n t 对1 厂r 作图，得到萘普生和布洛芬对映体v a n th o f f 曲线如图2 1 3 和2 1 4 ，曲线具有良好的线性关系，相关系数均大于0 9 9 。线性 的v a n th o f f 曲线说明在实验条件下，作为温度函数萘普生和布洛芬对映体的保 留机理在温度变化的过程中没有发生变化。由图2 1 3 和图2 1 4 可以看山，随着 温度的升高i n k 都是逐渐减少，其原因可能是溶质的结构( 包括空间结构) 不发生 变化，而随着温度的升高，流动相粘度减小，组分在流动相传质阻力减小。随着 流动相巾正丙醇含量的增大，溶质的容量因子都是减少的。 图2 1 3 萘普生对映体的i n k 与1 t 关系图 ( a ) 图为流动相：0 5 正丙醇+ 5 0m m 磷酸盐缓冲液( p h64 1 ) ： ( b ) 图为流动相：1 o 正丙醇+ 5 0m m 磷酸盐缓冲液( p h6 4 1 ) 。 7 2 芳基丙酸类药物对映体的色谱法拆分研究( 浙江大学硕士学位论文) 2 o 15 1o 0 5 图2 1 4 布洛芬对映体的i n k 与1 厂r 关系图 条件同图2 1 3 。 由图2 1 3 和图2 1 4 的v a n t h o f f 曲线的斜率和截距可得萘普生和布洛芬对映 体的a h 0 和s o + r i n 3 值，见表2 7 。热力学参数o 是表示溶质从流动相转移 到固定相时的热效应，负值表示溶质在固定相上的吸附是一个放热过程。从表 2 ，7 可知，无论流动相含有0 5 或是1 0 正丙醇在相同的色谱条件下，测得的 萘普生和布洛芬s 体的矿均比r 体更小，这从图2 1 的s 体比r 体更难洗脱 的实验事实得