氨基丙醇是合成左氧氟沙星等高效抗菌藥物的重要中間體,也是農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)中的重要原料和手性助劑,并且可以用作手性催化劑的前體。左氧氟沙星的光學(xué)構(gòu)型為L(zhǎng)型和D型,D構(gòu)型無(wú)藥理活性。具有藥理活性的L型左氧氟沙星分子中的手性基團(tuán)源于L-氨基丙醇,D-氨基丙醇的存在會(huì)影響左氧氟沙星的純度和藥效。因此,有效檢測(cè)L-氨基丙醇中D-氨基丙醇的含量對(duì)保證左氧氟沙星質(zhì)量具有重要的作用。
中國(guó)科學(xué)院西北特色植物資源化學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室邱洪燈團(tuán)隊(duì),近期發(fā)展了一種利用手性熒光硅納米顆粒(chiral-SiNPs)高效識(shí)別L/D-氨基丙醇及分析對(duì)映體純度的策略。如圖1所示,研究人員分別在chiral-SiNPs溶液中加入L-氨基丙醇和D-氨基丙醇之后,D-氨基丙醇對(duì)chiral-SiNPs的熒光起到了增強(qiáng)作用,而L-氨基丙醇不會(huì)影響chiral-SiNPs的熒光信號(hào)。隨后,利用密度泛函理論(DFT)對(duì)chiral-SiNPs的手性前體與L/D-氨基丙醇之間的相互作用情況進(jìn)行了計(jì)算,并在高效液相色譜中研究了chiral-SiNPs修飾色譜固定相對(duì)L/D-氨基丙醇的分離性能與分離機(jī)理。最終確定了chiral-SiNPs識(shí)別L-/D氨基丙醇的機(jī)理是由chiral-SiNPs和D-氨基丙醇的作用力大于與L-氨基丙醇的作用力所致。
圖1. Chiral-SiNPs的合成及其對(duì)L/D-氨基丙醇的多模式手性識(shí)別
該研究通過(guò)建立識(shí)別L/D-氨基丙醇的新方法,為研究手性分子的代謝組學(xué)和開發(fā)單一構(gòu)型手性藥物提供了思路和理論依據(jù),同時(shí)為推動(dòng)熒光法識(shí)別對(duì)映體提供新的分析思路。此外,該研究涉及的DFT計(jì)算和高效液相色譜分析方法可以為手性分子的識(shí)別及機(jī)理研究提供借鑒思路,對(duì)于豐富和推進(jìn)手性識(shí)別的理論和實(shí)踐具有重要的科學(xué)意義。
該工作的第一作者為韓羊霞,相關(guān)成果發(fā)表在Analytical Chemistry,2020,92,3949-3957,doi: 10.1021/acs.analchem.9b05442。該工作得到了國(guó)家自然科學(xué)基金和蘭州化物所“一三五”重點(diǎn)培育項(xiàng)目的支持。
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