毛细管电泳色谱仪(HPCE)是以毛细管为分离通道,以高压直流电场为驱动力,利用荷电粒子之间的淌度差异和分配系数差异进行分离,是分析科学继液相色谱仪之后的又一重大进展,使分析科学从微升级进入到纳升级。近年来,HPCE在药物分析应用中发展迅速,正越来越受到重视。
一、中药及中药复方制剂的分析:
1、应用范围:
生物碱、黄酮、各种苷类、香豆素类和酚酸类等。
2、分离模式:
分离模式以CZE和MECC为主。
(1)生物碱:
生物碱是植物中一类重要的化学成分,在植物中分布较广。生物碱能解离带正电荷,可采用CZE分离模式。植物中的生物碱结构极为相似,有时pKa差值很小,除可根据pKa值不同选择缓冲液pH值外,还可适当增加添加剂,以增加选择性和分离度。
(2)冬虫夏草:
采用HPCE分析冬虫夏草,可获得44个电泳谱峰,很易区别蛹虫草、人工培养品、伪品和次品等。而采用HPLC只能获得十几个色谱峰。
3、特点:
HPCE用于中药分析虽然处于起步阶段,但分析冬虫夏草、六味地黄丸、银杏叶、人参、甘草等数十种中药材和中成药的实验证明,采用HPCE分析中药具有强大的优势。
(1)柱效高,分析快速,进样体积小。
(2)抗污染能力强,样品前处理简单甚至于不需前处理,适用于脏样品分析。
(3)分析运行成本低。
(4)水溶性样品的指纹特征性强,如中药汤剂和注射剂等分析。
(5)应用面广。除可分析小分子酸、碱、盐和中性分子外,还可分析生物大分子(核酸、多肽和蛋白质等)和手性分子等。
二、化学药物及其复方制剂的分析:
手性对映体的存在是自然界的普遍现象,在有机化学、药物化学和生物化学等领域尤其突出。以药物为例,大约有50%的药物是手性的。临床应用的手性药物,除天然药物和半合成药物外,人工合成的含手性药物仍以外消旋体供药为主。
1、外消旋体药物中各对映体的药理活性通常差异较大,可归纳为四类:
(1)治疗作用完全依赖于一种异构体。
(2)药理作用的差别不大,定性和定量都相近。
(3)药理作用的特性相似,但反应强度有明显差别。
(4)药理和(或)毒理作用存在质的差别。
对映体的药效学差别对合理用药和新药开发产生重要影响,纯异构体可发展成为副作用较小的新药。
2、对映体的拆分方法:
对映体的拆分方法有非色谱法和色谱法。非色谱法是根据对映体的物理化学性质差别分离。色谱法已成为对映体拆分的一个主要工具,包括GC、HPLC和HPCE等所有色谱方法。
(1)HPLC拆分法:
引入不对称中心。
1)间接法:与手性试剂在柱前衍生,形成一非对映异构体对。
2)直接法:使用手性固定相和手性流动相拆分的方法。
(2)手性HPCE与手性HPLC相比的优点:
1)避免了HPLC需要将大量手性试剂加入流动相中和使用昂贵的特殊固定相的缺点。
2)HPCE的毛细管价格较低,溶剂仅需几毫升,样品量极微。
3)HPCE在准确度、精密度、检测下限、线性范围和重现性等方面均已达到甚至超过HPLC。
3、药物拆分的主要用途:
(1)生物体液中药物对映体的分离分析,各对映体的药物动力学和体内处置过程分析。
(2)制备药物对映体,给实验室和临床提供纯的对映体,以进行单个对映体的药理学评价。
(3)药物对映体的质量控制分析。
三、HPCE新进展:
1、应用研究:
蛋白质分离、DNA测序、手性分离和单细胞分析等。
2、新方法的建立:
建立了阵列毛细管电泳、亲和毛细管电泳和芯片毛细管电泳等新方法。
3、联用技术:
HPLC-HPCE、HPCE-MS和HPCE-NMR等。