島津HPLC手性色譜柱與其專用試劑在 enantiomeric separation 中的協同機製

島津HPLC手性色譜柱與(yu) 其專(zhuan) 用試劑在 enantiomeric separation 中的協同機製

內(nei) 容簡介：
本文聚焦於(yu) 對映體(ti) 分離這一色譜分析中的挑戰性領域，係統論述了島津手性固定相（CSPs）色譜柱（如Chiralpak係列）與(yu) 其配套的手性分離專(zhuan) 用試劑之間的協同作用機製。文章從(cong) 手性識別的“三點作用"理論模型出發，詳細講解了多糖類衍生物固定相的結構特點，並重點分析了不同極性的醇類、腈類等有機改性劑以及特殊添加劑如何通過影響溶質、固定相和移動相之間的分子間作用力（氫鍵、π-π作用、偶極作用、空間位阻），從(cong) 而精密調控分離因子（α）和保留時間。本文為(wei) 手性藥物開發、不對稱合成研究中的方法開發提供了深入的理論指導和實踐參考。

關(guan) 鍵詞： 對映體(ti) 分離、手性固定相、手性識別機製、有機改性劑、保留機理

正文：

手性化合物的對映體(ti) 分離在製藥、農(nong) 業(ye) 化學和食品香料工業(ye) 中具有極其重要的意義(yi) ，因為(wei) 對映異構體(ti) 往往在生物活性、藥代動力學和毒性方麵表現出顯著差異。高效液相色譜（HPLC）使用手性固定相（Chiral Stationary Phase, CSP）是目前進行對映體(ti) 分離和製備最主流且高效的技術之一。在這一技術中，色譜柱是核心，但移動相的組成，特別是有機改性劑和添加劑的選擇，同樣扮演著至關(guan) 重要的角色。島津公司同時提供高性能的Chiralpak係列手性柱和與(yu) 之高度匹配的專(zhuan) 用試劑，二者的協同效應能極大提升手性分離的效率和成功率。

一、 手性固定相與(yu) 手性識別基礎
島津的Chiralpak係列色譜柱多以塗覆或共價(jia) 鍵合多糖衍生物（如纖維素三苯甲酸酯、直鏈澱粉三)）的矽膠為(wei) 填料。這些固定相具有複雜的手性空腔和規則排列的功能基團，能夠通過與(yu) 對映體(ti) 分子發生立體(ti) 選擇性的分子間作用實現分離。其識別機製主要基於(yu) Dalgliesh提出的“三點作用"模型，即對映體(ti) 分子與(yu) CSP之間至少需要同時存在三種相互作用（如氫鍵、π-π堆積、偶極-偶極相互作用、空間包容或排斥），且其中一種必須具有立體(ti) 差異性。

二、 有機改性劑的精細調控作用
在正相色譜（NP-HPLC）模式下，移動相主要由非極性烴類（正己烷、正庚烷）和極性有機改性劑（如醇類、乙腈）組成。改性劑的類型和比例微小變化，都會(hui) 深刻影響分離效果。

• 醇類改性劑：如乙醇、異丙醇、正丁醇。它們(men) 不僅(jin) 是極性調節劑，更是質子給予體(ti) /接受體(ti) ，能參與(yu) 並與(yu) 對映體(ti) 和CSP競爭(zheng) 氫鍵作用。通常，增加醇的比例會(hui) 縮短保留時間，但可能會(hui) 降低分離度（Rs）。不同醇的氫鍵能力、大小和形狀不同，會(hui) 選擇性改變手性識別的能壘。例如，將異丙醇換為(wei) 體(ti) 積更小的乙醇，可能會(hui) 增強對映體(ti) 與(yu) CSP的相互作用，導致保留時間延長和分離因子改變。

• 乙腈改性劑：作為(wei) 一種偶極極性非質子溶劑，乙腈主要通過與(yu) 對映體(ti) 發生偶極-偶極相互作用並溶劑化CSP，其洗脫強度在正相模式下通常高於(yu) 醇類。在某些情況下，使用乙腈代替醇可以獲得截然不同的選擇性，甚至實現醇類無法實現的分離。

島津提供HPLC級和高純度的正己烷、醇類及乙腈試劑，其極低的紫外吸收本底和水分含量，確保了在正相色譜中基線的穩定性和分離重現性。特別是水含量，痕量的水會(hui) 顯著改變正相體(ti) 係的極性，是方法重現性的“隱形殺手"，島津通過嚴(yan) 格工藝控製其含量。

三、 添加劑的“畫龍點睛"之效
在某些情況下，尤其是在反相（RP-HPLC）或極性有機模式（POM）下進行手性分離時，需要向移動相中加入少量添加劑來優(you) 化峰形和分離度。

• 酸/堿添加劑：如（TFA）、甲酸、二乙胺。對於(yu) 含有可離子化基團（如-COOH, -NH₂）的對映體(ti) ，通過抑製其電離，使其以分子形式存在，更能與(yu) CSP發生有效的手性識別作用。TFA等強酸常作為(wei) 離子對試劑和峰形改良劑。

• 金屬離子與(yu) 絡合劑：在某些基於(yu) 配體(ti) 交換的手性分離機製中（如用於(yu) 氨基酸分離的CSP），Cu²⁺等金屬離子是構成手性複合物的核心。試劑的純度直接影響絡合平衡和柱效。

島津提供的TFA、銨鹽等添加劑，純度高，批次間差異小，能夠幫助分析方法快速達到狀態並具有良好的轉移性。

協同機製案例：
在分離某β受體(ti) 阻滯劑類藥物對映體(ti) 時，研究人員使用Chiralpak AD-H柱。初始條件為(wei) 正己烷/異丙醇（90/10, v/v），分離因子α=1.2，分離度Rs=1.5，未達基線分離。通過係統篩選島津提供的不同有機改性劑：

1. 將異丙醇替換為(wei) 乙醇，α增大至1.25，但保留時間過長。

2. 嚐試正己烷/乙醇/二乙胺（80/20/0.1）體(ti) 係，加入堿性添加劑二乙胺後，峰形尖銳對稱，在保留時間適度的情況下，Rs顯著提高至2.0以上，實現了分離。

此案例充分展示了CSP、有機改性劑和添加劑三者之間精密的協同機製。島津通過提供一套完整且高質量的解決(jue) 方案，使方法開發從(cong) “藝術"走向“科學"，為(wei) 研究人員提供了強大的工具和充分的探索空間，極大地推動了手性科學的研究進程。