在食品、醫(yī)藥和化工行業(yè)，實驗者常和手性物質(zhì)碰面。手性即鏡像不對稱性，分子結(jié)構(gòu)類似，生物活性卻迥然相異，尤其對藥物安全性、有效性有著決定性影響，典型案例如沙利度胺(反應停)。因此，其分離與鑒定至關重要且挑戰(zhàn)巨大，選擇合適、高效的手性拆分手段可以事半功倍。

手性液相色譜直鏈淀粉柱使用廣泛，但有些低沸點、大極性小分子使用手性液相也很難分析，在這種情況下，手性氣相色譜可以起到很好的補充作用。

手性氣相色譜通常使用環(huán)糊精作為固定相，β-環(huán)糊精應用最為廣泛。它是一種環(huán)狀多糖，因結(jié)構(gòu)帶有許多羥基，而待測物疏水性往往較強，通過對環(huán)糊精表面進行適當改性、修飾可以提升疏水作用力，增強對非極性、弱極性化合物的保留。

為此，我們可以給大家提供三款極具特色的β-環(huán)糊精氣相手性柱：

SH-βDEXsa是將2,3-二乙酰氧基-6-叔丁基二甲基甲硅烷基β-環(huán)糊精加入14%氰基丙基苯基/86%二甲基聚硅氧烷；

SH-βDEXse是將2,3-二-O-乙基-6-叔丁基二甲基甲硅烷基β-環(huán)糊精加入14%氰基丙基苯基/86%二甲基聚硅氧烷；

SH-βDEXsm是將2,3-二-O-甲基-6-叔丁基二甲基甲硅烷基β-環(huán)糊精加入14%氰基丙基苯基/86%二甲基聚硅氧烷。

通過環(huán)糊精與對映異構(gòu)體形成瞬態(tài)非對映異構(gòu)體，結(jié)合氰丙基對異構(gòu)體的高選擇性，利用氣相柱高理論塔板數(shù)放大差異，從而實現(xiàn)分離。

研究人員在方法開發(fā)時往往選用液相色譜，手性氣相開發(fā)經(jīng)歷往往較少，為此我們通過正交試驗確定最優(yōu)參數(shù)，實現(xiàn)對手性分子的精準拆分。

在一項針對3-環(huán)己烯甲酸手性拆分研究中，我們精心設計了正交試驗。實驗考慮了以下因素及水平設置：

色譜柱類型： SH-βDEXsa、SH-βDEXse、SH-βDEXsm（共3個水平）

載氣線速度： 30、50、70 cm/sec（共3個水平）

初始柱溫： 70、100、130℃（共3個水平）

升溫速率： 1.0、3.0、5.0℃/min（共3個水平）

表1. 正交試驗的因素和水平

通過構(gòu)建正交表，我們開展了一系列實驗并記錄對映異構(gòu)體分離度作為重要評價指標。如編號1實驗使用了SH-βDEXsa色譜柱，線速度為30 cm/sec，初始柱溫為70 ℃，升溫速率為1.0 ℃/min，由此類推。

表2 3-環(huán)己烯甲酸對映異構(gòu)體的正交試驗結(jié)果

在完成所有預定正交實驗后進行數(shù)據(jù)分析，通過表2極差分析結(jié)果可知，對于3-環(huán)己烯甲酸對映異構(gòu)體拆分，升溫速率和色譜柱類型是主要影響因素，初始柱溫次之，最后是載氣線速度，最優(yōu)條件為D1A3C1B1，即選用手性氣相柱SH-βDEXsm, 30 m × 0.25 mm × 0.25 μm，載氣線速度為30 cm/sec，初始柱溫為70 ℃，以1.0 ℃/min的速率升至200 ℃。在此最優(yōu)條件下重新測試，3-環(huán)己烯甲酸對映異構(gòu)體分離度為3.50。最優(yōu)條件下色譜圖如圖1所示：

圖 1 最優(yōu)條件下的3-環(huán)己烯甲酸對映異構(gòu)體

分離結(jié)果