液相色谱之手性异构和对映异构体

何为手性异构和对映异构体？

手性异构体：

如果一对分子，它们的组成和原子的排列方式完全相同，但如同左手和右手一样互为镜像，在三维空间里不能重叠，这对分子互称手性异构体。

对映异构体：

互为实物与镜像而不可重叠的立体异构体，称为对映异构体 （Enantiomer，简称为对映体），对映异构体都有旋光性，其中一个是左旋的，一个是右旋的，所以对映异构体又称为旋光异构体。

当药物分子中碳原子上连接有4个不相同的基团时，该碳原子被称为不对称碳或手性碳（中心），会导致药物分子存在异构体，如果两个异构体之间的关系如同一个物体的立体结构在照镜子，这个立体结构和它在镜子中的像互为对映异构体（对映体）。下图是手性对映异构体的图示。

对映体具有相同的物理性质（如熔点，沸点，溶解度，折射率，酸性，密度等），热力学性质（如自由能，焓、熵等）和化学性质。除非在手性环境（如手性试剂，手性溶剂）中才表现出差异。对映体对偏振光的作用不同，它们的比旋光度数值相同，但方向相反。对映体的生物活性不相同，化学反应中表现出等速率。

为了更好更合理的用药，需要通过拆分手段得到手性药物的单一对映异构体，实现外消旋药物中两种纯对映异构体的分离，这就是“手性拆分”。色谱法以其拆分快速、高效，同时获得的对映体纯度高的特点被广泛使用。色谱法以色谱分离技术为基础，引入手性环境（不对称中心），使药物对映体之间呈现理化性质的差异，从而实现拆分。其中直接法是将不对称中心引入分子间，间接法是引入分子内。

1、间接法

药物对映体在分离前，先与具有高光学纯度的手性衍生剂反应，在药物对映体中引入第二个手性中心，形成非对映异构体，溶质分子与流动相和固定相之间的作用力不同，发生差速迁移以常规或手性固定相进行分离称为间接法，也称手性衍生化试剂法（CDR）。

2、直接法

直接法是在HPLC系统中引入“手性识别器”或手性环境，以形成暂时的非对映体异构体复合物，根据其形成复合物的稳定系数不同而获得分离。直接法分为手性流动相法（CMP）和手性固定相法（CSP）。

手性流动相法（CMP）

在流动相加入手性添加剂（CMPA），与对映体生成一对非对映络合物，在普通色谱柱上进行分离。手性添加剂与溶质生成的络合物虽然不及衍生化法形成的衍生物牢固，但所依据的手性识别作用络合物的非对映异构体性质却基本相同。

手性固定相法（CSP）

手性固定相法是基于样品与固定相表面的手性选择剂形成暂时的非对映体配合物的能量差异或稳定性不同而达到手性分离。是不经过转变成非对映体的直接拆分的方法。

3种方法对比：