在藥品研發(fā)過程中藥物分析充當(dāng)了科學(xué)家的眼睛,分析方法開發(fā)是藥物分析領(lǐng)域最為重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。而且原料藥的雜質(zhì)較多且一般結(jié)構(gòu)也較為相似,故有關(guān)物質(zhì)的分析方法開發(fā)更是重中之重。那么除了參考和重現(xiàn)各種法定標(biāo)準(zhǔn)中的分析方法之外,我們應(yīng)該如何通過待測(cè)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)高效且準(zhǔn)確的選擇分析方法的各個(gè)參數(shù)?待測(cè)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)又會(huì)對(duì)待測(cè)物質(zhì)的哪些性質(zhì)產(chǎn)生影響呢?
首先我們來認(rèn)識(shí)一下待測(cè)物質(zhì)的種類及可對(duì)檢測(cè)方法產(chǎn)生影響的特定官能團(tuán)。


那么我們應(yīng)該通過這些結(jié)構(gòu)哪些特征去選擇相應(yīng)的分析方法呢?這里不得不提到一個(gè)大家都非常熟悉的詞語——電離。電離與分析方法之間的關(guān)系如圖所示。
以我們常用的反相色譜(HPLC)為例。電離平衡是物質(zhì)以一定比例的離子和分子狀態(tài)穩(wěn)定且不停轉(zhuǎn)換的過程,它表現(xiàn)出得離子與分子狀態(tài)共同作用的單一性質(zhì)使得待測(cè)物質(zhì)在液相色譜中出單峰,且保留時(shí)間大于離子狀態(tài)小于分子狀態(tài)。所以只要控制好離子狀態(tài)和分子狀態(tài)的比例,那么待測(cè)物質(zhì)在液相色譜中將會(huì)有穩(wěn)定的保留時(shí)間和一致的峰形。但是這種平衡是有條件的,如果發(fā)生改變(柱溫、流動(dòng)相pH等)電離平衡也會(huì)發(fā)生響應(yīng)的移動(dòng)。如:升高柱溫,待測(cè)物質(zhì)的保留時(shí)間會(huì)變大,降低柱溫則會(huì)變小。但是離子作用并非預(yù)期,需要控制在可接受范圍內(nèi),否則液相色譜行為將很難預(yù)測(cè)。我們可以在流動(dòng)相中加入緩沖鹽,使電離環(huán)境穩(wěn)定或者加入反離子,促進(jìn)生成近中性離子締合物來控制離子作用的穩(wěn)定。而化合物的電離能力又受其極性的影響,所以,在方法開發(fā)過程中,我們還可以通過待測(cè)物質(zhì)的極性去預(yù)測(cè)其分析方法的可行性。那么化合物的極性與分析方法有什么關(guān)系,我們又該如何判斷化合物極性的大小呢?
首先,我們先了解一下如何判斷化合物的極性??梢酝ㄟ^偶極矩或者以一些物理模型來得到化合物的極性數(shù)值,但最直觀的方式還是通過化合物的特定結(jié)構(gòu)來判斷化合物的極性大小。
以上是一些常見的大極性基團(tuán),當(dāng)化合物上連接以上基團(tuán)或被以上基團(tuán)所取代時(shí)極性會(huì)增大。但是其中硝基和鹵素不能單獨(dú)作為極性基團(tuán)來判斷化合物的極性,因?yàn)檫@兩個(gè)基團(tuán)為特定的不親水基團(tuán)。而且極性也受外部環(huán)境的影響,如胺類化合物在低pH溶液中極性增大,帶酸性基團(tuán)如羧基化合物在低pH值溶液中極性減弱;有機(jī)化合物成鹽后極性也會(huì)變大。一些結(jié)構(gòu)復(fù)雜的分子也可通過定性或者通過基團(tuán)間的差異來判斷和比較。
對(duì)于化合物極性與分析方法之間的關(guān)系,我們分別從稀釋劑的選擇和對(duì)液相色譜行為的影響兩個(gè)方面進(jìn)行介紹。
一、稀釋劑的選擇
1、有極性基團(tuán),但極性不大的物質(zhì)。
此類物質(zhì)在純水中溶解度較差,在水與甲醇或乙腈中(較低比例10%~30%)的混合溶劑中較好。如:丙硫氧嘧啶等。
2、多為親脂基團(tuán),只有一強(qiáng)親水基團(tuán)的物質(zhì)
此類物質(zhì)的稀釋劑需要高比例的有機(jī)溶劑,考慮到強(qiáng)親水基團(tuán),也可加入酸來助溶。如:頭孢泊肟酯等。
3、極性基團(tuán)多,且有離子鍵的物質(zhì)
此類物質(zhì)在水中的溶解度非常好,最適合選用純水作為稀釋劑,綜合其他因素,也可加入適量有機(jī)溶劑,但不適宜選用純有機(jī)溶劑。如:阿侖膦酸鈉等。
4、含有至少兩個(gè)以上親水基團(tuán)的兩性化合物
此類物質(zhì)的水溶性可能不好,因?yàn)閮尚曰衔锏南♂寗┑膒H在其等電點(diǎn)時(shí),兩性化合物的溶解度最小,故兩性化合物的稀釋劑可加入酸或堿來增加此類物質(zhì)的溶解度。
二、對(duì)液相色譜行為的影響
1、根據(jù)相似相溶原理,小極性化合物在反相色譜中保留較強(qiáng)。
2、調(diào)整外部環(huán)境可改變待測(cè)組分在液相色譜中的表現(xiàn)(外部環(huán)境影響電離平衡)。
3、大極性化合物在液相色譜中存在多種機(jī)制的不利影響,配位反應(yīng),氫鍵作用及離子鍵作用等,在進(jìn)行方法開發(fā)時(shí)要充分考慮。
