研究快報|深共晶溶劑協同羧甲基β環糊精促進美托洛爾的毛細管電泳手性分離

手性藥物的對映體理化性質極其相似,而藥理、毒理作用常常存在顯著差異,因此探索提高對映體分離性能的創新策略對手性分離具有重要意義。以往關于毛細管電泳(CE)中β-受體阻斷藥美托洛爾(MET)對映體分離的研究主要集中在僅添加手性選擇劑環糊精(CD)及其衍生物,而對于在CD的基礎上添加輔助添加劑的研究較少。本研究將3種深共晶溶劑(DESs)氯化膽堿-葡萄糖、氯化膽堿-果糖和乳酸-葡萄糖作為輔助添加劑,用于MET的CE手性分離,推測了DES對基于CD的毛細管電泳分離MET對映體的協同作用。首先考察了CD種類、CD濃度、緩沖液pH值和緩沖液濃度對MET分離的影響,優化得到了最優條件(15 mmol/L羧甲基-β-環糊精、pH=3.0、40 mmol/L磷酸鹽緩沖液)。其次制備了3種DESs作為添加劑,研究不同DESs及其質量分數對手性分離的作用,最終確定了最佳條件:采用質量分數1.5%的氯化膽堿-果糖型DES,此時MET的分離度從不添加DES時的1.30提升至2.61,實現了基線分離。最后對分離效果以及機理進行了推測。本文所建立的MET對映體手性分離分析方法不僅對提高手性藥物質量、保證臨床用藥安全有效具有重要意義,還有助于將DES協同用于CD衍生物毛細管電泳手性分離的進一步研究與發展。

　　DESs的制備

　　采用混合后加熱的方法制備了3種不同的DESs。使用分析天平精密稱取一定量的氯化膽堿(ChCl)、葡萄糖(DG)、果糖(DF),使用移液槍吸取適量乳酸(LA),分別按照ChCl(2.000 g)∶DG(2.839 g)=1∶1、ChCl(2.000 g)∶DF(2.581 g)=1∶1、LA(2 mL)∶DG(1.064 g)=5∶1的物質的量之比在50 mL圓底燒瓶中混合,于80 ℃水浴中加熱3 h,直至得到均一透明的液體。冷卻至室溫后,將DESs封裝于陰涼處保存。

　　溶液配制

　　用H3PO4調節pH配制一系列濃度和酸度的NaH2PO4-Na2HPO4緩沖液,分別向其中加入一定量的羥丙基-β-環糊精(HP-β-CD)、羧甲基-β-環糊精(CM-β-CD)、2,6-二-O-甲基-β-環糊精(DM-β-CD)和各類型DESs制備運行緩沖液,經0.25 μm微孔濾膜過濾后備用。

　　精密稱取酒石酸美托洛爾標準品適量,用超純水溶解并制成濃度為30 mmol/L的儲備液,于4 ℃冰箱密封保存備用。精密量取儲備液適量,用含各類CD衍生物和DESs的運行緩沖液稀釋成3.0 mmol/L,經0.25 μm微孔濾膜過濾后,得到MET樣品溶液。

　　CE的條件與方法

　　使用外徑365 μm、內徑50 μm、總長度50 cm、有效長度41.5 cm未涂覆的熔融石英毛細管,毛細管柱首次使用前用甲醇沖洗10 min, 1.0 mol/L NaOH沖洗2 h以進行活化。每次電泳運行之間,將毛細管依次用0.1 mol/L HCl、水、0.1 mol/L NaOH和運行緩沖液分別沖洗60 s以提高重復性。所有操作均在20 ℃下進行,進樣方式選擇壓力進樣5 s, 3000 Pa,運行電壓均為25 kV,紫外檢測波長為230 nm。優化后的緩沖液條件如下:15 mmol/L CM-β-CD, pH=3.0, 40 mmol/L磷酸鹽緩沖液,1.5% ChCl-DF。

　　結論

　　本文研究了DESs作為添加劑對毛細管電泳手性分離MET的影響。實驗證明,DESs可以提高MET消旋體的分離效率。DESs能夠提高毛細管電泳手性分離效率的可能原因如下:(1)DESs加入緩沖液后,離子強度會隨之增加,使分離度得到提升。(2)DESs對CD和對映體具有擠壓效應,可以提高CD的包合能力,對映體進入CD腔體的程度增加,從而提高分離度。今后,可結合計算化學的分子對接技術,進一步探索DESs作為添加劑改善毛細管電泳手性分離的機理。