摘要 根据最近（1996-1999）文献，对毛细管区带电泳（CZE）在手性药物
拆分领域中的应用进展进行了评述，简述了CZE的手性拆分原理及优越性，并
评述了几种手性选择剂的拆分机理和应用状况，显示出CZE良好的发展前景。
关键词 毛细管区带电泳 手性选择剂 手性拆分
1 前言
基于代价和效率的原因，绝大部分的手性药物通常以外消旋混合物的形式
批准上市，但是手性药物对映体间的生物活性往往存在着差异，显示出不同的
疗效和毒理性能，近年来手性药物的拆分成为分析化学学科中最为活跃的领域
之一。而毛细管电泳（CE）以其快速、廉价、高分辨率的优点占有重要地位，
在多种CE方法中，最简单、直接的方法是将手性选择剂加入背景电解质溶液
中，以CZE的方式进行对映体的分离，开发应用新型手性选择剂是手性分离的
主要研究方向。本文对CZE的手性拆分机理和各种手性选择剂的应用进展作一
综述。
2 CZE手性拆分原理
90年代初，Wren等[1]人提出CZE的手性拆分原理：
其中，[C]为手性选择剂浓度；μ1,μ2 分别为对映体结合选择剂后的迁移率；
k1，k2为对映体与选择剂间的结合稳定常数。Wren指出，对映体间不同的结合
选择剂稳定常数是导致分离的根本原因，因此，手性分离成功的关键在于选取
合适的手性选择剂，同时，工作电压，温度，选择剂浓度，有机改性剂浓度，pH
值，缓冲液离子强度也会影响分离。
3 CZE在手性分离中的优越性
CZE具有快速、廉价、高分辨率等优点，但CZE应用于手性分离最具优势
的是需要手性选择剂和溶剂的量很小，这样就允许分析工作者在筛选选择剂和
寻找最优化实验条件时可以使用昂贵的试剂，变更选择剂和电解质溶液的工作
量也很小，再者CZE无需特殊检测手段，一般应用紫外检测器（UV）就可以
解决绝大部分问题。CZE凭借简单的仪器装置和低廉的操作费用而获得良好（高
分辨率）的实验结果。
CZE的优越性还体现在良好的系统开放性，可以很方便的和多种分析手段：
高效液相色谱（HPLC），毛细管等速电泳（ITP），毛细管胶束电泳（MECC），
毛细管电色谱（CEC）等联用，也可以很好的利用高灵敏度，高选择性的检测
手段：质谱检测器（MS），电化学检测器（ECHD），圆二色性检测器（CD）。
另外，能够保持样品生物活性，对环境污染和操作人员的毒害较小也是CZE
的特点。
4 手性选择剂的应用
常用的手性选择剂有环糊精（CD）、大环抗生素、粘多糖、冠醚、手性表
面活性剂[2，3，4]、蛋白质[5]等。手性表面活性剂的应用属于胶束毛细管电泳范畴，
蛋白质的应用属于亲和毛细管电泳范畴，不在本文讨论范围以内，下面主要介
绍CZE中应用较为成熟和相对新型的选择剂。
4．1 环糊精
环糊精是最常用的选择剂，除了3种天然环糊精（α，β，γ-CD）外，
环糊精衍生物应用也十分广泛。
环糊精的空间结构具有一个疏水的桶状空腔，空腔与对映体间的包合
（inclusion-complex）作用的差异，以及包合后迁移率的变化导致了对映体的分
离，衍生化不仅可以提高选择性，还可以扩大应用范围。
电中性的CD应用于带电对映体的分离。Mariana Danková等[6]用α-CD作
为选择剂，采用ITP-CZE联用的技术，分离了人尿中亮氨酸对映体。C. Pak等[7]
用HP-β-CD分离了普奈洛尔(Propranolol)等药物对映体。Sandra Zaugg等[8]用
OHP-γ-CD分离了人血浆中硫喷妥钠（Thiopental），戊巴比妥（Pentobarbital）
对映体。
带电环糊精衍生物分离能力优于中性环糊精，而且可以分离不带电的对映
体。带正电的衍生物一般是胺官能团化的， A.Burke等[9]用TMA-β-CD分离
了一些酸性和碱性的药物。带负电的衍生物一般是羧基官能团化和硫酸化的，
K.H.Gahm等[10]用Sulfated-CD混合α-CD,分离了一些萜类化合物对映体。G.
Schult等[11]用CM-β-CD作为选择剂,CZE-ESI-MS联用,分离了米安色林
(Mianserine)对映体。M.G.Vargas等[12]用SBE-β-CD分离了β-阻滞剂对映体。
环糊精化学稳定，无紫外吸收，作为选择剂有着不可替代的优势，在今后
几年内仍将是分析工作者的首选。
4．2 大环抗生素
大环抗生素是相对新型的手性选择剂，常用的选择剂有三类：糖肽类，安
沙霉素类，氨基糖苷类。
大环抗生素的空间结构包含具有多个手性中心及官能团的多个“口袋”状
的空腔，能和分析物在多点进行多种结合作用,这是其具有高选择性的结构基
础。
糖肽类抗生素的应用主要有万古霉素（Vancomycin），利托菌素A（Ristocetin
A），替考拉宁（Teicoplanin）。S. Fanali等[13]用万古霉素作为手性添加剂,并采用
MS检测器,分离了萘普生(Naproxen),氟比洛芬(Flurbiprofen)等药物;D. W.
Armstrong等[14]用利托菌素A分离了120多种药物,显示了良好的普适性;S. Fanali
等[15]用替考拉宁一族的MDL 63 246(Hepta-Tyr)分离了一些具有α-羟酸结构的药
物;安沙霉素类抗生素的应用主要是利福霉素B和利福霉素SV. T. J. Ward等[16]
用利福霉素分离了多种去甲肾上腺激素类药物,指出利福霉素B适用于带正电的
分析物,利福霉素SV适用于带负电的分析物;氨基糖苷类抗生素的应用主要有卡
那霉素(Kanamycin),福迪霉素(Fradiomycin),链霉素(Streptomycin).H. Nishi等[17]分
别用上述三种氨基糖苷类抗生素分离了地尔硫卓(Diltiazen)等药物.
大环抗生素具有比环糊精更高的手性选择性，在实际应用中所需的选择剂
浓度也较低（0.5-5mmol/l）,但大环抗生素由于结构本身的原因，在紫外区有很
强的吸收,会影响到分析物的检测,应用其他检测手段就可以解决这个问题, 可以
说大环抗生素是一类具有应用前景的手性选择剂。
4.3 其他选择剂
常用的多糖选择剂有肝素（Heparin）、硫酸皮肤素（Dermatan Sulfate）和硫
酸软骨素（Chondroitins）。R. Gotti等[18]用硫酸皮肤素分离了维拉帕米(Verapamil),
N.M. Agyei等[19]用肝素和硫酸葡聚糖分离了氯喹(Chloroquine)和氯苯那敏
(Chlorpheniramine)。 R. Gotti等[20]用软骨素分离了氯苯那敏和吲哚洛尔(Pindolol),
并和肝素比较了分离效果,证实软骨素的分离效能高于肝素。多糖作为选择剂的
种类开发地较少，由于这类选择剂价廉，易得，安全性好，也具有很好的开发
前景。
18冠6四羟酸是常用的冠醚类手性选择剂，Y. Mori等[21]用18冠6四羟酸
分离了几种苯已胺类药物。冠醚有剧毒性，使用的安全问题较难解决，因此冠
醚类的选择剂应用较少。
5 结论
CZE在手性药物拆分方面是一种强有力的工具，并且处于迅速发展阶段。
其拆分机理不同于经典的Pirkle三点作用理论，也并未完全探讨研究清楚，但
较为成熟的技术和不断开发出新型的选择剂使CZE在手性拆分领域具有广阔的
应用前景，也可促进其他相关分析技术（HPLC，GC）的发展
参 考 文 献
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Phamaceutical Chiral Separation by Capillary Zone
Electrophoresis
Shen Zheng , Zhang Liang , Hang Taijun , An Dengkui
( Phamaceutical Analysis, China Phamaceutical University, Nanjing , 210009)
Abstract An overview on applications and development of capillary zone
electrophoresis(CZE) in the filed of phamaceutical chiral separation is presented.
Theory of CZE enantiomer separation is briefly describe. Addition of chiral selectors
such as cyclodextrin(CD), macrocyclic antibiotic are employed successfully in
background electrolyte. It appears that CZE is one of the most effective, fast and
simple method in chiral separation.
Key words capillary zone electrophoresis , chiral selector , chiral separation
作者：
沈 铮 2007-5-18