第7章 手性药物的药物代谢动力学.

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1 第7章 手性药物的药物代谢动力学

2 第一节 手性、手性药物与手性识别

3 一、手性（chirality） 手性 指一种化合物分子由于其三维空间结构的原因所显示出的左手性或右手性，它形象的比喻为人的左右手，相互不能重合，但互为镜像关系。

4 手性碳原子(手性中心或不对称中心) 化合物的手性绝大多数由于其分子中的手性碳原子而产生的。当分子中四面体碳原子连接有4个互不相同的基团时，该碳原子称为手性碳原子，亦称手性中心或不对称中心。 对映体(光学异构体) 由于手性中心连接的四个基团在三维空间排列的不同，对偏振光产生的旋转方向不同，从而产生成对的不能重叠的互为镜像的光学异构体（optical isomers）,亦称对映体（enantiomers,enantiomorphs）。 非对映体 对映体是立体异构体中最常见的一大类，那些不是对映体的立体异构体称为非对映体（diastereomer）。 手性因素除上述的手性碳原子外，还有手性硫原子、手性磷原子、手性氮原子以及手性平面、手性轴等。

5 药物的手性因素－1 手性四面体 手性碳 手性硫 手性叔胺

6 药物的手性因素－2 环芳香类手性平面 取代丙二烯类手性轴 取代联苯手性轴

7 二、手性药物（chiral drug） 手性药物——具有手性中心的药物称为手性药物。
旋光性——手性药物对映体之间理化性质相同,对偏振光的偏转程度相同,但偏转方向相反,此即所谓的旋光性。 右旋体——能使偏振光按顺时针方向旋转的对映体称为右旋体（dextrotatory）以d-或（+）-表示。 左旋体——按逆时针方向旋转者称为左旋体（levotatory）以l-或（－）-表示。

8 手性中心连接的取代基按原子序数依次排列，a＞b＞c＞d，把d作为手性碳原子四面体的顶端，a，b，c为四面体底部的三个角。从四面体底部向顶端方向看，若保持从大到小基团按顺时针方向排列者，称为R型（Rectus），若为逆时针方向排列者则称为S型（Sinister）。 外消旋体——等量的左旋体和右旋体构成外消旋体（racemate），没有旋光性，以（dl）或（±）-表示。手性药物对映体的旋光性仅反映了对映体之间光学活性的差别，但不能提供药物绝对构型的信息，按其绝对构型手性药物可分为R型和S型。

9 内消旋体——多数手性药物分子中含有一个手性碳原子，产生一对对映体即等量的左旋体与右旋体。当分子中引入第二个手性中心且与第一个手性中心等价时，则产生3种不同的立体异构体。其中有一对光学异构体（对映体），以及一个内消旋体（meso型）。 在一对对映体中活性高的对映体称为优映体（eutomer）,活性低的称为劣映体（distomer） 优映体与劣映体活性的比值称为优/劣比（eudisimic ratio,ER） ER的对数（lg ER）称为优/劣指数（eudisimic index）。

10 对手性药物对映体通常需确定以下三方面关系
旋光性 (左旋体, 右旋体) 相对生物活性 (优映体Eu，劣映体Dis ) 绝对构型　(S, R) 图7-1 手性药物对映体必须确定的三方面关系 （图中的化合物为任意假设的一种手性化合物，X代表某种化合物，Eu：优映体， Dis：劣映体）

11 天然药物大多以单一对映体形式存在，合成药物中约40%为手性药物。
绝大多数合成药物以外消旋体形式给药。 从立体化学角度，外消旋体药物不是单一化合物，而是左旋体与右旋体各半的混合物（当只有一个手性中心时）。 这使消旋体药物的药效动力学和药代动力学变得十分复杂。

12 三、手性识别（chiral recognition）
手性识别——指手性药物分子中的不同对映体与生命系统发生不同相互作用，从而产生不同的药效动力学和药代动力学。 手性是生物系统的基本特征，构成机体的大分子物质具有手性。 蛋白质是由L-氨基酸构成 碳水化合物以D-葡萄糖为基本组成成分 酶均为对映体 受体也是高度手性的。

13 “识别”: 一般认为，受体是一种三维实体，它能够“识别”与之结合的内源性配基和药物，这种“识别”依靠它们之间三维空间结构的互补性。
“三点结合模式”认为至少三点契合才能称作互补. 较强作用的对映体应和受体表面至少有三个相互作用点，而另一对映体可能只有两个作用点，而不能互补，故无活性或活性较差。 如果药物与受体的相互作用不涉及手性中心，或仅涉及部分手性结构，则两个对映体活性可能相等，或仅在强度上有所差别； 如果两个对映体分别和两个受体发生不同的相互作用，则将分别产生不同的生理活性。 当药物结构中有两个或两个以上手性中心而形成非对映异构体时，则它们的物理性质各不相同，化学反应速率亦不同，从而在体内的吸收、分布、代谢和排泄明显不同，故而产生显著的立体选择性药代动力学特点。

14 对映体与生物大分子的三点作用模式 手性分子的a、b、c三个基团与受体分子的活性作用点、、 结合，是高活性对映体（优映体）。
手性分子的a、b、c三个基团中只有a和b与受体分子的活性作用点和结合，是低活性对映体（劣映体）。

15 目前临床应用的许多药物都是消旋体，即50：50的对映异构体混合物（多数手性药物含有一个手性中心）。
根据立体化学原理，手性药物的两个对映体作用于机体后与生物大分子结合，形成不同性质的复合物，呈现作用机制和结合力的差别，从而导致手性药物对映体选择性药效动力学和药代动力学。

16 光学异构体之间在药理活性方面存在显著差异
钙通道阻滞药维拉帕米的S-型的心血管效应为R-型的10-20倍 -受体阻断药普萘洛尔的S-型是R-型的100倍 哌西那朵的右旋体是阿片受体的激动药，而左旋体却是阿片受体的拮抗药。 沙立度胺（反应停，thalidomide）事件，发生在20世纪60年代，欧洲用该药缓解妊娠妇女的孕吐反应，出现震惊世界的数千例畸胎，该药S-对映体有致畸性，而R-对映体无致畸性，但同样有镇静作用，如当初将消旋体拆分，单用R-对映体就可避免此畸形惨祸。

17 第二节 手性药物的对映体选择性药物代谢动力学
手性药物对映体选择性药代动力学的研究尽管比手性药物对映体选择性药效动力学研究晚。 但近20多年来，由于手性药物拆分技术，特别是手性色谱法迅速发展使该领域研究得到了前所未有的迅速发展。 手性药物对映体在药物处置中的立体选择性表现在吸收、分布、代谢和排泄的整个体内过程中，但在代谢和分布过程中表现尤为突出。

18 案例7-1 图7-2为人分别口服环己巴比妥R-(-)对映体、S-(+)-对映体和消旋体各400mg后的血药浓度时间曲线。
分析：环己巴比妥为催眠药，分子中具有一个手性碳原子，临床用药为消旋体，其S-对映体具有催眠作用，但R-对映体反显示兴奋作用。给药后，他们经受CYP催化的氧化代谢，但R-体代谢速率大于S-体，致R-体血药浓度衰减快于S-体，故R-体的C-T曲线斜率大于S-体，而消旋体的斜率则介于R-体和S-体之间；这表明环己巴比妥等手性药物显示对映体选择性药物代谢动力学特征。

19 一、吸收过程中的对映体选择性药物代谢动力学
(一）通过被动转运的吸收过程 大多数药物是通过被动扩散机理透过细胞膜而吸收，穿越细胞膜的速率与药物分子的大小、分配系数和pKa相关。手性药物的一对对映体的分子的大小、分配系数以及pKa值相同，因而经被动扩散吸收的速率和数量相同。 被动转运方式吸收的药物其吸收无对映体选择性 但是，手性药物的消旋体作为一个特殊的复合物形式存在，其水溶性和晶型与其单个对映体可有差别，从而造成溶解速率的相应差异，如沙立度胺的光学异构体在某些溶剂中的溶解性比其外消旋体大5-9倍，普萘洛尔的S-对映体的透皮吸收能力是外消旋体的三倍，可开发成透皮给药制剂。

20 （二）通过易化扩散和主动转运的吸收过程 显示对映体选择性吸收。
易化扩散和主动转运均属载体介导的转运过程，通过这类方式转运的手性药物其对映体之间因构型不同、与载体的结合速率及程度的差异，从而显示对映体选择性吸收. 如多巴和氨甲蝶呤的S-对映体的吸收由载体介导，但其R-对映体通过简单扩散方式吸收，S-对映体的口服生物利用度远超过R-对映体。 一些内酰胺类抗生素通过肠的双肽转运机制转运，如头孢氨苄，其R-对映体与转运部位显示更高亲和力。

21 甲氨蝶呤（Methotrexate）的吸收
MTX是极性分子，被动扩散吸收量较少 R-MTX能够被特异蛋白结合，经主动转运，在低浓度下在胃肠道也会吸收。 S-MTX只能经被动扩散，在较高浓度下才被吸收。

22 左旋多巴（Levodopa, L-Dopa）
口服后通过氨基酸泵主动转运，迅速由肠道吸收。 通过被动扩散缓慢吸收，但也可以吸收完全。 l-Dopa通过肠内壁的速度比d-Dopa要迅速得多。

23 二、分布过程中的对映体选择性药物代谢动力学
影响药物分布的两个重要因素： 药物的亲脂性：没有对映体选择性 血浆/组织蛋白结合：有明显的对映体选择性 因蛋白质由具有光学活性的氨基酸组成，为药物提供了一种手性生物反应环境。 血浆中的主要结合蛋白 白蛋白：主要与酸性药物结合 1-酸性糖蛋白：主要与碱性药物结合

24 在血浆中结合态与游离态药物处于动态平衡，但若血浆蛋白与手性药物的一对对映体的结合能力不同，则一对对映体结合态与游离态浓度的比例不同，导致组织中一对对映体的分布和作用部位的浓度有差异。
药物分子的血浆蛋白结合具有种属依赖的立体选择性。将血清蛋白固化键合成为色谱柱，一方面便于研究，另一方面可用于分离立体异构体。

25 白蛋白结合 人血清白蛋白有两个主要结合部位：华法林部位（I）和地西泮与吲哚部位（II）。
抗凝药华法林（Warfarin）的S-对映体的体外抗凝活性，为其R-对映体的6～8倍，但体内抗凝活性仅为2～5倍，这是由于S-对映体蛋白结合率较R-对映体高。

26 苯二氮卓类 苯二氮卓类的结合显示出S-立体化学优先。
S-奥沙西泮琥珀酸酯（S-Oxazepam succinate）比其对映体的结合能力强40倍。

27 色氨酸（Tryptophan） 色氨酸和其他吲哚类也在苯二氮卓部位发生结合反应，L-色氨酸与人和牛血清白蛋白的结合要比D-色氨酸大100倍。

28 1酸性糖蛋白结合 1酸性糖蛋白的血清含量只有白蛋白的3％，作用较小。但在疾病状态，其含量显著增加，这对与之显著性结合的药物具有重要意义。
与1酸性糖蛋白结合的药物种类较多，并能呈现立体选择性。 有些药物可同时与血清白蛋白和1酸性糖蛋白发生程度不同的结合。

29 S-普萘洛尔（ S-Propranolol）
1酸性糖蛋白对(R)-普萘洛尔的结合<(S)-异构体 血清白蛋白对(R)-普萘洛尔的结合>(S)-异构体 1酸性糖蛋白是主要与普萘洛尔结合的血浆蛋白

30 血浆蛋白的结合作用 血浆结合也会影响药物的代谢转化。只有游离型药物能够进入细胞内被药物代谢酶生物转化，被血浆蛋白结合的对映体，被代谢清除的速率和概率较低。 血浆结合还会影响肾脏清除作用。肾小球的滤过作用与血浆中游离型药物或代谢产物的浓度成正比。对映体与血浆蛋白的结合程度不同，则二者被肾小球滤过的速率和总量有差别，因而产生的肾清除有立体选择性。

31 组织结合作用 手性药物与组织结合的立体选择性在一定程度上是由于血浆蛋白结合的立体选择性所致。例如S-布洛芬（优映体）分布在关节滑液的浓度高于R型对映体，是因为在血浆内游离的S-布洛芬浓度较高。反之，脂肪细胞却优先摄取R-布洛芬。

32 三、代谢过程中的对映体选择性药物代谢动力学
（一）底物对映体选择性代谢 手性药物对映体在相同条件下被同一生物系统代谢时出现的质（代谢通路）和量（代谢速度）的差异，称为底物对映体选择性（substrate enantioselectivity）。

33 在体内抗癫痫药美芬妥英的S-对映体发生对位羟化反应，而R-对映体则发生N-脱甲基反应，这使得R-对映体的半衰期远比S-对映体的半衰期长，故R对映体发挥主要治疗作用，但其N-脱甲基产物的长半衰期可导致蓄积中毒。

34 S-华法林在人体内主要进行7-羟化代谢，而R-华法林则主要进行6-羟化和酮基还原反应。

35 （-）-S-沙立度胺 （-）-S-苯二酰亚氨基谷氨酸 图7-3 沙立度胺水解生成苯二酰亚氨基谷氨酸
沙立度胺致畸事件亦是一个很有说服力的例子，沙立度胺致畸原因出自对映体的代谢产物，其S-对映体分子中的二酰亚胺经酶促水解生成苯二甲酰谷氨酸，后者渗入胎盘而致畸胎，但R-对映体不易发生上述水解反应，故不致畸 水解 （-）-S-沙立度胺 （-）-S-苯二酰亚氨基谷氨酸 图7-3 沙立度胺水解生成苯二酰亚氨基谷氨酸

36 （二）产物对映体选择性代谢 许多代谢反应能够在分子中产生一个新的手性中心，并以不同的速率形成光学异构体，此称产物对映体选择性（product enantioselectivity）。通过代谢转化产生新的不对称中心已见于许多代谢反应。 当底物为非手性分子时，该代谢过程将产生两个对映异构体代谢物。 若底物已是手性，另一手性中心的引入将产生非对映异构体代谢物，如R-华法林的酮基还原成消旋的非对映异构醇；手性药物与-D-葡醛酸或L-谷胱甘肽发生结合反应将形成非对映结合物。

37 （三）底物—产物对映体选择性代谢 当药物代谢中同时出现底物对映体选择性与产物对映体选择性时，称之为底物-产物对映体选择性代谢。例如在犬体内已具有手性中心的戊巴比妥在3′位羟化时，R-（-）左旋对映体产生等量的(1′R,3′S)和（1′R,3′R）-非对映异构体，而S-戊巴比妥形成的(1′R,3′S)量仅为（1′R,3′R）产生量的1/5。说明R-戊巴比妥羟化代谢产物的形成，产物对映体选择性较弱，但S-戊巴比妥羟化代谢产物的形成存在显著的对映体选择性。

38 （四）手性转化（chiral inversion）
手性药物在体内经酶促反应，其中的一个对映体转化为另一对映体，这种对映体间的不可逆转化的现象称为手性转化。

39 R-布洛芬的手性翻转

40 四、排泄过程中的对映体选择性药物代谢动力学
肾小球滤过和肾小管的被动重吸收通常不显示对映体选择性。 由于肾小管上皮细胞上含有负离子或正离子的转运蛋白，它们与手性药物的两个对映体有不同的选择性相互作用，所以肾小管的主动分泌与重吸收的最终结果具有立体选择性。 而且，由于转运蛋白有饱和性，消旋药物的两个对映体会竞争蛋白结合位点，致使两个对映体的排泄性质不同。 例如，消旋氧氟沙星中，R-型异构体抑制了肾脏对S--型的主动分泌，与单纯给S-氧氟沙星相比，降低了肾脏对S-型的清除率。

41 第3节 手性药物的药物代谢动力学相互作用 手性药物的相互作用较一般药物复杂，因为对映体不仅可和其他药物发生相互作用（对映体-药物相互作用），而且同一手性药物的对映体之间在体内也可发生相互作用（对映体-对映体相互作用），甚至可发生上述两种相互作用的联合，即对映体-对映体-药物相互作用，从而导致所谓的瀑布效应（cascade effect）。 这些相互作用主要发生在药物分布和代谢过程中。

42 一、对映体-药物相互作用 手性药物对映体的药代动力学可受同时使用的其他药物的影响。华法林对映体-保泰松相互作用是这种相互作用的典型例子： 保泰松在协同华法林抗凝作用的同时对华法林消旋体的清除率和半衰期却无影响。 保泰松除了能从蛋白结合部位置换出华法林而增强其作用外，还能影响其代谢：抑制华法林S-对映体（优映体）的代谢，但兴奋R-对映体（劣映体）的代谢：于是在保泰松的影响下被置换出的R-对映体清除率增加，半衰期缩短，但S-对映体清除率降低，半衰期延长从而使华法林消旋体抗凝作用增强而药代动力学行为不变。

43 二、 对映体-对映体相互作用 当手性药物作为消旋体给药时，可发生这种类型的相互作用，在吸收、分布、代谢和排泄过程中均可发生，但在代谢过程中尤显得更加复杂。

44 （一）彼此相互作用（mutual interaction）
通常表现为对映体之间相互竞争相同的酶催化位点或蛋白结合部位，各对映体均对其光学异构体产生影响。如： 西沙比利消旋体在人肝微粒体和重组CYP3A4的代谢速率较其对映体慢，这是由于该药物两种对映体抑制了彼此的代谢所致。

45 (二) 单向相互作用（unidirectional interaction）
手性药物中仅其中一种对映体对另一对映体产生作用。如： 尼莫地平当以消旋体给药时，S-对映体的生物利用度与单独给予S-对映体无差别，但R-对映体的生物利用度是其单独给予时的2倍，这是由于S-对映体抑制了R-对映体的代谢，而R-对映体对S-对映体无影响。

46 （三）对映体的激活（enantiomer activation）
zileuton（齐留通）的各对映体的葡醛酸结合显示了对映体选择性，在狗肝微粒体中S-对映体能够形成葡萄糖醛酸结合物，而R-对映体则不能，但非结合型的R-对映体能激活S-对映体的葡萄糖醛酸的结合反应。

47 （四）对映体通过代谢物的转化 （enantiomer inversions via metalolite）
氟司喹南对映体分子中含有手性亚砜基团，在大鼠体内发现，氟司喹南通过形成氟司喹南硫化物，使该药的两个对映体可相互转化，但SR的转化大于RS的转化，且口服后相互转化的速率高于静脉注射。

48 三、对映体-对映体-药物相互作用 该种相互作用是对映体-对映体相互作用和对映体-药物相互作用的联合，并产生瀑布效应，显得更加复杂。
如华法林R-对映体抑制S-对映体的7-羟化反应，该反应主要由CYP2C9催化，R-对映体很可能与酶的活性中心结合，但不被显著代谢，当同时给予华法令和西咪替丁，前者的抗凝活性增强，其原因是西咪替丁通过对酶的抑制能够和华法林R-对映体（而不是S-对映体）发生相互作用，使后者蓄积，华法林R-对映体水平的增加又加重了对S-对映体（优映体）代谢的抑制，西咪替丁通过抑制R-对映体的清除从而对S-对映体的代谢产生瀑布效应，从而增强华法林的抗凝作用。

49 第4节 影响手性药物对映体选择性药物代谢动力学的因素
遗传因素 种属差异 年龄和性别 疾病状态 其他：

50 一、遗传因素 人群对手性药物的代谢呈现对映体选择性，这种选择性受遗传因素影响。故将人群分为强代谢型（EM）和弱代谢型（PM）。
强代谢型酶活性表达正常，弱代谢酶活性表达缺陷。 美托洛尔S-对映体在EM的血浆浓度和AUC高于R-对映体。 美托洛尔S-对映体在PM的血浆浓度和AUC低于R-对映体。 利福平可以诱导美芬妥英代谢。在EM，利福平诱导的肝药酶仅代谢美芬妥英的S-对映体；在PM，由于遗传缺陷，利福平不能诱导该亚族细胞色素P-450。

51 二、种属差异 手性药物代谢的速率及底物特异性在不同种属存在很大的差异。
苯妥英的对映体选择性代谢显示明显种属依赖性。在人和多数动物主要代谢S-对映体，在犬主要代谢R-对映体。

52 三、年龄和性别 R-环己巴比妥的口服消除速率比老年组高约2倍。 S-环己巴比妥的口服消除速率不受年龄影响。
在雌性大鼠，丙黄舒可使酮洛芬S-对映体的AUC增加182%，而在雄性大鼠仅增加88%。

53 四、疾病状态 肝硬化患者的对映体选择性代谢程度比健康人低。 肾病患者与健康人比较，布洛芬S-对映体AUC增大，血药浓度升高。

54 五、其他 对映体选择性药物代谢动力学受给药途径的影响。
例如一个手性药物的消旋体由高度肝脏摄取的对映体组成，并具有对映体选择性首关效应，则不同给药途径将会导致对映体比例的不同。 例：消旋体维拉帕米，S-对映体首关效应超过R-对映体。

55 第5节 生物样品中手性药物的对映体选择性测定
通常的定量分析方法不能区分手性药物光学异构体 当手性药物以消旋体形式给药时，其中所含的对映体具有不同的药效动力学和药代动力学行为，故常规的分析方法用于研究手性药物消旋体的体内处置以及血药浓度-药理作用关系将会导致错误的结果。 在开展手性药物药代动力学研究时，建立生物样品中手性药物对映体选择性定量方法至关重要。

56 给予手性药物消旋体后体液中含有一系列立体异构体，包括母体药物的对映体及其手性代谢产物。对映体在非手性环境中理化性质相同，故常规的非手性技术无法将它们进行分离，需要采用特殊技术——手性拆分（chiral resolution）技术方能达到目的。 近年快速发展的手性色谱技术如手性气相色谱、手性高效液相色谱和手性毛细管电泳为对映体选择性定量测定提供了有效手段。因前两者方法步骤类同，故以下仅就手性高效液相色谱和手性毛细管电泳技术进一步讨论。

57 一、手性高效液相色谱法 手性拆分的基本出发点就是采用某种技术使对映异构体变成非对映异构体，非对映异构体具有不同的分子内能，从而具有可区分的理化性质。 按其技术特点可分为： 手性衍生化色谱法 手性流动相色谱法 手性固定相色谱法。

58 （一）手性衍生化色谱法 该法采用手性衍生化试剂将待分析的手性药物衍生化，所得衍生物变成非对映异构体，从而可通过常规的非手性色谱法予以分离。

59 （二）手性流动相色谱法 该法系在流动相中加入手性添加剂，手性添加剂与进入流动相中的待测手性对映异构体形成非对映立体异构体络合物，从而实现手性拆分。 与手性衍生化法比较，两者都建立在非对映异构体的能量差异基础上。 但在手性流动相色谱法中，手性添加剂构成色谱系统的一部分且与待测对映异构体之间并未形成共价键结合。 同样两者均使用非手性固定相，如C18等。

60 (三) 手性固定相色谱法 该法系将手性试剂键合到固定相上，当固定相与对映异构体反应则在固定相表面形成非对映异构体对，从而可根据其稳定性不同而得到分离。常用的手性固定相有蛋白质手性固定相、环糊精手性固定相等。

61 蛋白质手性固定相 蛋白质是一类由手性单元L—氨基酸组成的高分子物质，分子中含有众多的手性中心，更由于其独特的一、二和三级结构，使蛋白质分子具有优良的手性识别性能。将蛋白质固定于某种载体（如硅胶）上，从而形成手性固定相。 常见的有1-酸性糖蛋白（AGP）、卵粘蛋白（OVM），它们对有机碱类药物的分离特别有效。 这类色谱通常在反相HPLC条件下操作，但要求低浓度和低荷载量，其选择性和保留时间易受pH、有机调节剂以及离子强度等因素的影响。

62 环糊精手性固定相 本类固定相系手性环糊精（Cyclodextrin，CD）通过某种方式键合到硅胶表面而成。CD为环状低聚糖，分子呈桶状特殊结构。CD分子中含有多个手性中心，其手性识别主要来自环内腔对脂肪烃和芳烃类侧链的包容作用以及环外侧羟基的氢键作用，从而显示对映体选择性。各类水溶性和不溶性手性药物均能与之形成非对映体复合物。CD按其组成的不同分为、、-CD三种，以-CD应用最广。

63 二、手性毛细管电泳法 毛细管电泳(capillary electrophoresis,CE)又称高效毛细管电泳（high performance CE,HPCE）是80年代后期迅速发展起来的一种新的分析技术，因其多（分离模式多）、快（分析速度快）、高（分辨率高）、省（操作简便、分析费用省）等特点已成为体液药物分析特别是体液手性药物分析的重要手段之一。 CE是以毛细管为分离通道，高压电场为驱动力，依样品中各组分淌度（溶质在单位时间间隔内和单位电场下移动的距离）和分配行为的差异而达分离目的的一种液相分离技术。 CE是电泳技术和层析技术结合的产物，兼有高压电泳的高分辨率和HPLC的高效率等优点，由于分离原理不同，其选择性与HPLC有很大互补性。但CE用迁移时间取代HPLC的保留时间，CE分析较HPLC快、柱效高、所需样品少（nL级），流动相用量少（几毫升）。 和HPLC不同，CE应用电渗作用传输流动相而不是应用高压泵进行流动相传输，CE已和多种检测器实现了连接检测，当和UV检测器连接时，检测限达10﹣13、10﹣15mol，激光诱导荧光检测器则达10﹣19、10﹣21mol，显示了相当高的灵敏度。

64 （一）手性CE分离策略 在手性CE分离中，可利用和手性HPLC法相同的策略：直接手性分离和间接手性分离。
直接手性分离系在缓冲液中加入手性添加剂以形成非对映体对，非对映复合物稳定性的差异能够导致成功的手性分离；间接手性分离系将手性药物衍生化成非对映体。

65 （二）手性分离模式 CE分离操作模式多样，包括：毛细管区带电泳（CZE）、毛细管胶束电动色谱（MEKC）、毛细管凝胶电泳（CGE）、毛细管电色谱（CEC）、毛细管等电聚焦（CIEF）、毛细管等速电泳（CITP）。以上几种模式中以CZE和MEKC应用最为广泛。

66 毛细管区带电泳 该模式在以上几种模式中操作最为简单，且具有多样化特点，即有多种手性添加剂可供选用。 这些添加剂借自手性HPLC中所用的添加剂。如金属离子配合物CZE体系，环糊精CZE体系，冠醚CZE体系，蛋白质CZE，低聚糖和多聚糖CZE体系，大分子抗生素CZE体系以及近年发展的非水体系CZE，从而使CZE成为最强有力而又最为通用的手性分离方法。 在以上手性添加剂中以环糊精（CD）及其衍生物（CDs）使用最多，其机理是CDs内腔呈疏水性，与分析物发生疏水性相互作用，同时CDs外壳的羟基等与分析物存在氢键、静电等作用，由于分析物两对映体与CDs形成的复合物的稳定常数不同，在电场与电渗流作用下对映体得以分离。

67 毛细管胶束电动色谱（MEKC） 该模式系将表面活性剂加至缓冲液中形成胶束，胶束在移动过程中与溶质发生疏水性和静电相互作用，溶质在胶束相和水相间分配，MEKC中使用的手性添加剂有CD、胆汁盐等，亦以CD应用最多。 CD-MEKC模式是在电泳流和电渗流驱动下，被分析物在水、胶束和CD 之间进行分配，不同对映体因迁移速率不同而得以分离。MEKC既能分离带电组分又能分离中性溶质。

68 (三) 生物样品的预处理 生物样品中存在大量内源性干扰物质，必须预先净化，另外，为降低检测限，样品需富集，亦要求生物样品在进样前进行预处理。
体液中手性药物CE测定的预处理包括以下几种方法： 蛋白沉淀:血浆及组织样品中的蛋白质吸附在毛细管壁上，会改变电渗流，影响分离重现性，甚至影响药物的检测信号，故必须除蛋白。手性分离中常用有机溶剂作为蛋白沉淀剂，如甲醇、乙醇、乙腈等。以乙腈除蛋白效果较好。酸或盐类蛋白沉淀剂使用后可使样品处于高电导基质中，导致峰扩张 萃取：使用最多的是液-液萃取，其次是固相萃取。萃取不仅可以去除蛋白和无机杂质，且可使被分析物浓缩富集。 直接进样：样品经简单过滤、稀释后直接进样，但体液中蛋白等杂质会造成干扰，通常在缓冲液中加入表面活性剂以降低蛋白质的影响。 在线浓缩： CE可通过样品堆积、瞬时等速电泳、电场放大进样等特殊技术使样品浓缩富集，从而可使检测限降低5000倍以上，可达ppb水平。

69 (四)应用 1.手性药物对映体选择性药物代谢动力学研究。
测定手性药物对映体的选择性代谢情况，比如首过效应对不同对映体的选择性代谢情况。R/S(CL),R/S(CMAX),R/S(AUC)的比值不为1则表明代谢情况有差异,接近1则表明无差异。 2.手性药物代谢研究。 测定体液、毛发、微粒体样品中的手性药物及其手性代谢物的浓度与代谢动力学。例如通过分析代谢物的对映体有无来判断强代谢还是弱代谢者。 3.体液中手性药物对映体的法医学和毒物分析。 高效、快速检测体液中的手性毒物对映体。 例：镇咳药右美沙芬和中枢性镇痛药左美沙芬分别为D-(+)-对映体和L-(-)-对映体，可用MEKC进行测定分离，可用于左美沙芬服用后死亡原因的阐明，且按国际奥委会规定，运动员容许服用含右美沙芬制剂，而左美沙芬则被禁止。

70 重点 对映体、手性药物、手性识别 底物对映体选择性代谢、产物对映体选择性代谢、底物产物对映体选择性代谢
手性对映体的单向相互作用是什么？请举例。 手性对映体的彼此相互作用是什么？请举例。 影响手性药物对映体选择性药物代谢动力学的主要因素有哪些？