直链淀粉-三[(S)-1-苯乙基氨基甲酸酯]手性固定相拆分布地奈德对映体及其制剂含量的测定

22R-布地奈德的药物活性比22S-布地奈德的强2~3倍,开发布地奈德对映体拆分和定量分析方法,可为其药物研发及质量控制提供重要依据。目前,主要以反相C₁₈固定相对布地奈德对映体进行拆分,而采用手性固定相对其进行拆分少有报道。通过考察固定相、流动相和柱温对布地奈德对映体拆分的影响,建立了基于直链淀粉-三[(S)-1-苯乙基氨基甲酸酯]手性固定相快速拆分和检测布地奈德对映体的高效液相色谱方法,其色谱条件如下:色谱柱为Chiralpak AS-RH色谱柱(150 mm×4.6 mm, 5.0 μm),流动相为乙腈-水(45∶55, v/v),柱温40 ℃,流速1.0 mL/min,二极管阵列检测器(DAD),检测波长246 nm,进样量10 μL。在该色谱条件下,布地奈德的两个对映体得到较好拆分,22R-布地奈德和22S-布地奈德的保留时间分别6.40 min和7.77 min,分离度为4.64; 22R-布地奈德和22S-布地奈德分别在各自范围内线性关系良好,相关系数(R²)均为0.9999,检出限分别为0.05 μg/mL和0.07 μg/mL,定量限分别为0.16 μg/mL和0.20 μg/mL; 4个添加水平的样品加标回收率为102.63%~104.17%,相对标准偏差(RSD)为0.08%~0.57%(n=6)。将该方法应用于1批次4个吸入用布地奈德混悬液实际样品进行检测,22R-布地奈德和22S-布地奈德的含量分别为283.15~284.63 μg/mL和259.86~261.51 μg/mL。该方法操作简便,分析时间短,重复性好,准确度高,可用于布地奈德对映体的拆分及其制剂的质量控制。     

基于手性固定相的超高效液相色谱-串联质谱法检测小麦及其加工制品中的腈菌唑对映体

建立了手性超高效液相色谱-串联质谱检测小麦及其加工制品中腈菌唑对映体残留的分析方法。样品经乙腈提取,N-丙基乙二胺(PSA)和C18净化,手性色谱柱Lux Cellulose-1(150 mm×2.0 mm, 3 μm)分离,质谱电喷雾正离子扫描(ESI⁺),多反应监测(MRM)模式进行检测。为准确定量,考察了小麦籽粒及其加工制品的基质效应,最终采用基质匹配校准法来补偿基质效应,并进行样品中腈菌唑对映体残留的校准定量。结果表明,腈菌唑的两个对映体得到良好的拆分。S-(+)-腈菌唑先出峰,R-(-)-腈菌唑后出峰,保留时间分别为4.34 min和5.13 min。S-(+)-腈菌唑和R-(-)-腈菌唑在小麦及其加工制品中的检出限均为0.2 μg/kg,定量限均为0.5 μg/kg。在0.5~25 μg/L范围内,腈菌唑对映体的峰面积与其质量浓度呈现良好的线性关系,相关系数(R²)均大于0.99。在对映体添加水平为5、50、100 μg/kg时,在小麦籽粒、麸皮、面粉、面团、馒头、面条、煮面水中,S-(+)-腈菌唑的平均回收率在82%~110%之间,RSD在0.9%~6.8%之间;R-(-)-腈菌唑的平均回收率在80%~109%之间,RSD在0.9%~6.8%之间。将该方法应用于实际样品的检测,在5份面粉、2份面条及2份馒头样品中均未检出腈菌唑对映体。该方法为手性农药腈菌唑对映体在初级农产品及其加工制品中的残留分析提供了有效的方法。     

基于手性配体交换反应立体选择性萃取分离氧氟沙星对映体

基于配体交换反应,研究了氧氟沙星对映体在含有Cu²⁺和N-n-十二烷基-L-脯氨酸手性配体(L)两相体系中的分配平衡.在不同pH条件下,考察了Cu²⁺在含有N-n-十二烷基-L-脯氨酸两相中的分布;研究了pH,Cu²⁺浓度,手性配体浓度等因素对氧氟沙星对映体在两相中的分配系数(K)和分离因子(α)的影响.实验结果表明,N-n-十二烷基-L-脯氨酸对R-氧氟沙星对映体萃取能力大于对S-对映体的萃取能力;pH对K和α的影响很大,在pH值小于3.5时,L₂Cu二元配合物的生成在热力学上看是不适宜的,萃取时pH宜大于3.5;手性配体和Cu²⁺摩尔比为2:1,K和α最佳;使用2×1中空纤维膜对氧氟沙星对映体进行萃取分离,出口水相氧氟沙星对映体浓度比值(S/R)约为1.72.     

超分子手性聚苯胺-金复合纳米酶的构建及其对映选择性催化

对映选择性催化是生物体内普遍存在的反应,与生命的产生代谢有着非常紧密的联系。设计研发具有高对映选择性催化效果的纳米酶在各类生物医药相关领域都至关重要。目前,关于纳米酶的研究大都集中在提高其催化活性,而涉及纳米酶对映选择性的研究相对较少。已有对映选择性酶催化报道表明,手性纳米酶主要通过手性分子修饰纳米颗粒来构建。考虑到天然酶的选择性不仅仅取决于氨基酸等手性分子的手性,而且与蛋白质空间排列和折叠所产生的超分子手性微环境密切相关,因此构建具有超分子手性微环境的纳米酶也成为设计具有优异对映选择性纳米酶的有效途径。此外,为了进一步提高手性纳米酶的对映选择性,深入理解手性纳米酶选择性因子的影响因素也成为一个重要研究方向。基于此,本文构建了一种由不含任何手性分子的M-聚苯胺(M-PANI)扭曲纳米带和三种不同尺寸(3、10和16 nm)的金纳米颗粒(AuNPs)组成的超分子纳米复合材料。扫描电子显微镜、透射电子显微镜、紫外-可见吸收光谱和X射线光电子能谱结果证实了M-PANI-Au超分子纳米复合材料的成功制备。同时,圆二色光谱显示M-PANI-Au超分子复合材料具有清晰的手性信号,表明它们在手性纳米催化方面具有潜在应用。以手性R-/S-3, 4-二羟基苯丙氨酸(R-/S-DOPA)对映体的催化氧化为模型反应,该类纳米酶对R-DOPA的催化选择性均高于对S-DOPA。进一步研究表明,得益于超分子手性聚苯胺载体和3 nm AuNPs之间的强手性传递作用,3 nm Au NPs(2.59)负载的M-PANI比10 nm Au NPs(1.46)和16 nm NPs(1.58)负载的M-PANI具有更高的选择因子。这一发现阐明了手性转移是调控对映选择性催化的关键影响因素,为负载型超分子手性纳米酶的构建和设计提供了方向和指导。     

量子化学计算解析手性共价有机框架材料6色谱固定相的手性拆分机理

为探究手性共价有机框架材料6(Chiral Covalent Organic Frameworks 6, CCOF6)色谱固定相的手性拆分机理,首先运用ORCA程序对CCOF6及4对手性对映体进行结构优化,然后使用AutoDock程序对CCOF6及各对映体分子进行分子对接,获得CCOF6与对映体相互作用的初始构型;采用ORCA程序(B3LYP泛函,带DFT-D3校正,轨道基组为def2-TZVP, def2/J作为RI-J的辅助基组,RIJCOSX用来加速计算)对初始构型进行能量计算,以最终确定CCOF6与对映体的相互作用构型,并获得相应的结合自由能和结合自由能差;使用Multiwfn程序对ORCA结果进行独立梯度模型分析,并应用视觉分子动力学程序可视化展示CCOF6与对映体的弱相互作用。结果表明:①在计算结合自由能方面,考虑了溶剂效应的ORCA计算方法比不考虑溶剂效应的ORCA以及AutoDock计算方法更为精确;②CCOF6色谱固定相与对映体之间的结合自由能差绝对值越大,对映体的选择性因子也越大,然而对映体的分离度不一定会越大;③除S-1-苯基-1-丙醇是以羟基和CCOF6的醚键发生相互作用外,其他对映体皆为羟基与CCOF6的羰基发生相互作用,且S-1-苯基-1-丙醇与CCOF6的结合力最弱;④结合对映体的出峰时间和其与CCOF6的结合自由能大小可以推断,正己烷/异丙醇流动相对1-苯基-1-丙醇的洗脱能力最弱,正己烷/异丙醇流动相对1-苯基-2-丙醇的洗脱能力次弱;⑤除了S-1-苯基-1-丙醇出峰时间迟于R-1-苯基-1-丙醇,其余对映体均为R型出峰时间迟于S型。     

手性药物的对映体选择性释放

手性和手性物质的重要性已不言而喻,手性药物的开发也已成为主要发展趋势,但目前仍有部分手性药物以消旋体的形式出售和使用。如何合理、有效地使用这些消旋体药物,一直是值得深入研究的课题。对映体选择性释放将手性拆分和控释两个概念结合于一体,有望为消旋体药物的使用提供新的途径。基于本课题组的研究,本文综述了近年来对映体选择性释放研究领域所取得的主要进展。为便于讨论,本文根据构成药物控释载体的手性分子或结构(手性因素),将手性药物释放体系分为有机材料(水凝胶和粒子等)、无机材料和分子印迹材料等控释体系。关于对映体选择性释放以及释放过程中的对映选择性作用的研究,可进一步提升我们对于手性、手性物质和手性作用的认识。     

杂络合——手性识别的新方式

手性主体分子对外消旋体中的两种对映体同时进行手性识别形成络合物,这种络合方式称为杂络合。非外消旋客体手性化合物可以通过杂络合策略实现对映体完全歧化,分别获得单一对映体和外消旋体。杂络合这种手性识别的新方式为光学纯手性化合物的高效分离提供了一条新思路。     

手性温敏凝胶 P(NIPAM-co-NALL)的制备及识别性能

以L-亮氨酸(L-Leu)为手性源, 经酯化和缩合等步骤制备手性单体(NALL), 以该单体为手性识别基团, 在交联剂N,N'-亚甲基双丙烯酰胺和引发剂偶氮二异丁腈的作用下, 与N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)以不同的质量比发生自由基共聚, 制备了一系列新型手性温敏水凝胶P(NIPAM-co-NALL), 其结构经红外光谱确证. 相比于PNIPAM水凝胶, 疏水性单体NALL的引入使 P(NIPAM-co-NALL)凝胶的温敏性下降. 以D, L-苯丙氨酸为模型药物对P(NIPAM-co-NALL)凝胶的手性识别和拆分性能进行研究, 结果表明, 手性温敏凝胶对D型对映体具有选择吸附性, 且吸附量随着手性单体含量的增加而增加; 提高温度(40 ℃)有利于手性温敏凝胶对D, L-苯丙氨酸的手性识别和拆分. P(NIPAM-co-NALL)凝胶在重复使用后依然具有手性识别性能, 但其吸附量随着使用次数的增加而下降, 3次重复使用后吸附量下降到原来的27.6%.     

石英晶体微天平用于预测非对映体盐结晶分离手性扁桃酸的分离效率

研究了以石英晶体微天平(QCM)手性识别结果预测手性选择剂对外消旋物的手性识别能力的新方法。经过两步组装方式将手性选择剂L-苯丙氨酸(L-Phe)组装到QCM电极表面。通过检测电极共振频率、接触角和X射线光电子能谱的变化对组装结果进行了表征。应用蒸气扩散分子组装(VDMA)方式检测L-Phe修饰QCM电极对L-扁桃酸(MA)的手性识别能力,其手性识别选择性系数约为8。随后用L-Phe作为拆分剂试验了非对映体盐结晶法拆分手性扁桃酸,并优化了手性拆分条件。结果显示,以L-Phe作为拆分剂进行非对映体盐结晶法拆分手性扁桃酸的结果与QCM手性识别结果高度吻合,表明QCM手性识别可用作辅助筛选和预测非对映体盐结晶手性拆分法的手性拆分剂。     

双相(O/W)识别手性萃取分离α-环己基扁桃酸对映体

提出一种新的手性分离技术双相(O/W)识别手性萃取. 研究了α-环己基扁桃酸对映体在D(L)-酒石酸异丁酯1,2-二氯乙烷有机相和β-环糊精衍生物水相萃取体系中的分配行为; 考察了β-环糊精衍生物种类和浓度、酒石酸酯构型和浓度、水相pH 值等因素对萃取性能的影响. 实验结果表明, 双相(O/W)识别手性萃取具有很强的手性分离能力, 羟丙基β-环糊精、羟乙基β-环糊精、甲基β-环糊精均对S-α-环己基扁桃酸对映体的识别能力大于对R-α-环己基扁桃酸对映体的识别能力, 其中以羟丙基β-环糊精的识别能力最强; 而D-酒石酸异丁酯的识别能力刚好相反; 在羟丙基β-环糊精和D-酒石酸异丁酯萃取体系中, α-环己基扁桃酸外消旋体一次萃取分离后, 水相中S-对映体e.e.%达到27.6%, R-和S-对映体的分配系数(k_R和k_S)分别为2.44和0.98, 分离因子(α)达2.49; 同时pH值和萃取剂浓度对手性分离能力有显著影响. 双相(O/W)识别手性萃取对外消旋体化合物的制备性分离有着十分重要的意义.     

A Simple and Sensitive Nanogold RRS/Abs Dimode Sensor for Trace As3+ Based on Aptamer Controlled Nitrogen Doped Carbon Dot Catalytic Amplification

Using citric acid (CA) and ethylenediamine (EDA) as precursors, stable nitrogen-doped carbon dots (CD) nanosols were prepared by microwave procedure and characterized in detail. It was found that CD_Ns catalyze ethanol (Et)-HAuCl₄ to generate gold nanoparticles (AuNPs), which have strong surface plasmon resonance, Rayleigh scattering, (RRS) and a surface plasmon resonance (SPR) absorption (Abs) effect at 370 nm and 575 nm, respectively. Compled the new catalytic amplification indicator reaction with the specific As³⁺ aptamer reaction, a new RRS/Abs dual-mode aptamer sensor for the assay of trace As³⁺ was developed, based on the RRS/Abs signals increasing linearly with As³⁺ increasing in the ranges of 5–250 nmol/L and 50−250 nmol/L, whose detection limits were 0.8 nmol/L and 3.4 nmol/L As³⁺, respectively. This analytical method has the advantages of high selectivity, simplicity, and rapidity, and it has been successfully applied to the detection of practical samples.     

免标记法快速检测牛奶中卡那霉素的研究

发展了一种利用纳米金探针免标记法检测卡那霉素的方法。适配体能够使纳米金在NaCl溶液中保持一定的稳定性,且溶液呈红色,而当卡那霉素存在时,由于适配体与卡那霉素特异性的相互作用,使纳米金的稳定性降低,当NaCl存在时发生聚集,溶液变为蓝紫色,根据溶液在630 nm波长处吸光度值的改变,利用具有固定波长的酶标仪可实现卡那霉素的快速定量检测。检测线性范围为1~10 nmol/L,检出限为1nmol/L,检测过程可在5 min内完成。该方法成功用于牛奶中卡那霉素的检测,具有较好的选择性和较高的灵敏度,对食品中抗生素超标等食品安全问题的监控具有重要意义。     

基于聚合酶反应和发夹型核酸适体的蛋白质荧光检测新方法

设计合成了一种发夹型核酸适体(Aptamer), 结合聚合酶反应建立了蛋白质荧光分析新方法. 该核酸适体同时作为蛋白质配体和聚合反应模板, 与靶蛋白特异结合后, 其构象发生了变化, 启动聚合反应, 从而在未直接标记核酸适体的情况下, 通过监测聚合反应进程来检测蛋白质的浓度. 采用该方法检测凝血酶的线性范围为0.5~8 nmol/L, 检测下限为0.5 nmol/L, 为蛋白质检测提供了一种简便快速的非直接标记的荧光分析方法, 有望在蛋白质组学的研究中得到广泛的应用.     

色谱技术在普萘洛尔对映体药动学研究中的应用进展

普萘洛尔(PPL)为非选择性β-肾上腺素受体阻滞剂,具有多方面药理作用,临床上使用的普萘洛尔是左旋和右旋异构体的等量混合物。目前已证实普萘洛尔S-型对映体的β受体阻断作用比R-型强约100倍,而R-型具有抗氧化活性,对其手性拆分研究在药理学研究方面有重要意义。该文综述了色谱方法在普萘洛尔对映体拆分方法学及其药动学研究方面的应用,为普萘洛尔质量控制、药动学研究及体内药理学研究提供方法学上的参考。     

Characterization of room temperature phosphorescence of propranolol and the chiral discrimination between R- and S-isomers

Upon addition of a small amount of bromocyclohexane, propranolol displays room temperature phosphorescence in γ-cyclodextrin solution without deoxygenation. Several factors including the pH, and the concentration of γ-cyclodextrin and bromocyclohexane, which affect the room temperature phosphorescence (RTP) intensity and room temperature phosphorescence lifetime of propranolol are studied in detail. Under optimal conditions, the room temperature phosphorescence lifetimes of propranolol enantiomers are measured. The experimental results show that the associated phosphorescence decay curves can be best fitted to mono-exponential patterns and room temperature phosphorescence lifetimes of R- and S-propranolol are 4.60 ms and 5.74 ms, respectively. The difference of the room temperature phosphorescence lifetimes of R- and S-propranolol is 22.05%. Based on that, chiral discrimination of propranolol enantiomers is carried out successfully by time-resolved phosphorescence.     

核酸修饰的金纳米粒子用于分光光度法检测卡那霉素

建立了一种基于核酸修饰的金纳米粒子(Au NPs)检测卡那霉素的方法。该方法利用卡那霉素与适配体的特异性结合,游离适配体的部分互补序列,诱导核酸修饰的Au NPs聚集。通过对实验条件进行优化,结果表明在25℃条件下,适配体与其部分互补序列杂交摩尔比为1:1,与目标卡那霉素的作用时间1 h,加入核酸修饰的Au NPs反应2 h时,该方法的线性检测范围为6.3~43.8 nmol/L,检测限为5.3 nmol/L。将该方法应用于牛奶样品中卡那霉素的检测,回收率在95.1%~104.6%之间。     

Resonance Rayleigh scattering spectra of Cu2+-adenine-WO4(2-) system and its analytical application

In pH 6.6-7.2 Tris-HCl buffer, Cu(2+) could react with adenine (A) to form a 1:1 coordination cation [CuA](2+), which only resulted in minor change of the absorption spectrum. However, when this cation further combined with WO(4)(2-) to form a 1:1 ternary ion-association complex [CuA]WO(4), the absorption spectrum changed a lot, and the resonance Rayleigh scattering (RRS), second-order scattering (SOS) and frequency doubling scattering (FDS) enhanced significantly. The maximum wavelengths of RRS, SOS and FDS were located at 310, 592 and 395 nm, respectively. The enhanced intensities of the three methods were proportional to the concentration of adenine in certain ranges, and the detection limit of the most sensitive RRS method was 7.4 × 10(-9) mol L(-1) (1.0 ng mL(-1)), indicating that this method could detect trace adenine. In this work, the optimum reaction conditions and the influencing factors have been studied, some potential interferences and the composition of the ion-association complex have been investigated. Meanwhile, the construction of the product and the reaction mechanism have been investigated by atomic force microscopy, transmission electron microscope and quantum chemical calculation. Accordingly, a novel RRS method for determination of adenine has been proposed and applied to detect adenine in real samples with satisfactory results.     

A novel resonance Rayleigh scattering aptasensor for dopamine detection based on an Exonuclease III assisted signal amplification by G - quadruplex nanowires formation

A new method was constructed for detecting dopamine based on aptamer-specific recognition and resonance Rayleigh scattering (RRS) of G - quadruplex nanowires (G - wires). The dopamine aptamer was used to recognize the target of dopamine, and the Exonuclease III was applied to cleave the hairpin DNA, and the G - wire formation was induced in the presence of K⁺ and Mg²⁺. This phenomenon was confirmed by polyacrylamide gel electrophoresis. Thus, a quantitative relationship between the RRS intensity of the G - wires and the dopamine concentration was established. The experimental conditions were optimized, such as the concentration of Mg²⁺, reaction temperature, reaction time and the concentration of Exonuclease III in the reaction system, and the interference substances were investigated, such as uric acid, ascorbic acid and serotonin. Under the optimal conditions, there was a good linear relationship between the RRS and the logarithm of dopamine concentration in the range from 5.0 × 10^-11 M to 1.0 × 10^-8 M (r = 0.995), with a detection limit of 1.2 × 10^-11 M. The novel method for dopamine detection showed excellent selectivity and high sensitivity, and could be used to detect dopamine in mice brain tissues.     

Double Magnetic Separation-assisted Fluorescence Method for Sensitive Detection of Ochratoxin A

A double magnetic separation-assisted fluorescence method was developed to rapidly detect ochratoxin A(OTA). The OTA aptamer functionalized magnetic nanomaterial(Fe3O4-Aptanier) and complementary DNA conjugated nitrogen-doped graphene quantum dots(NGQDs-cDNA) were used in this assay. Aptamer could hybridize with cDNA, which induced tlie NGQDs-cDNA to bind onto Fe3O4-Aptamer, and resulted in the fluorescence quenching of NGQDs. After the addition of OTA, the NGQDs-cDNA could release into the solution, and resulted in the recovery of fluorescence signal of NGQDs consequently. By utilizing the magnetic separation, the unbonded NGQDs-cDNA and residual Fe3O4-Aptamer were removed, which significantly increased the fluorescence signal intensity. OTA could be detected in the linear range of 10 nmol/L to 2000 nmol/L, with a limit of detection as 0.66 mnol/L. The advantages of this method include simple operation, good selectivity and high sensitivity, and this method can be used for the rapid detection of ochratoxin A in wheat and com.     

基于计时库仑技术的可再生型三磷酸腺苷适配体电化学传感器的研究

构建了一种可再生型三磷酸腺苷(ATP)适配体计时库仑电化学传感器.将一条短链DNA通过AuS键自组装固定在电极表面, ATP的核酸适配体与该短链DNA杂交而结合在电极表面.带负电的DNA通过静电吸引结合电解液中的六氨合钌(RuHex)阳离子.当传感器和靶分子ATP孵育后,ATP与核酸适配体结合,使适配体链从电极表面解离,电极表面吸附的DNA量减少,结合RuHex的量随之降低.通过计时库仑技术检测RuHex响应信号降低的量 ,可以对ATP进行定量测定.此传感器的电化学响应信号与ATP浓度对数值呈线性关系,线性检测范围为0.001~100 μmol/L,检出限(S/N=3)为0.5 nmol/L.此传感器检测靶分子ATP后,可以通过简单的操作步骤再生,再生5次后的响应信号为初始信号的90%以上.采用此传感器检测大鼠脑透析液中ATP的含量为(19.2±3.7) nmol/L (n=3).