1引言
莫達(dá)非尼(Modafinil)是一種用于治療發(fā)作性睡眠和輪班工作睡眠障礙的神經(jīng)興奮劑 [1]。莫達(dá)非尼結(jié)構(gòu)中有一個(gè)手性硫原子(見圖1),存在一對手性對映體,其手性對映體在藥理藥效方面具有一定差異 [2]。目前,已有R異構(gòu)體阿莫達(dá)非尼上市,因此其手性拆分在藥物質(zhì)量控制等方面具有重要意義。莫達(dá)非尼手性拆分已有文獻(xiàn)報(bào)道的多為手性柱拆分 [3,4],本研究組建立了以磺丁基醚β環(huán)糊精(SBEβCD)為手性拆分試劑的毛細(xì)管電泳分離方法 [5]。但在環(huán)糊精與莫達(dá)非尼對映體的拆分作用機(jī)理方面,未見相關(guān)報(bào)道。手性對映體的拆分機(jī)理研究目前有高效液相色譜 [6]、毛細(xì)管電泳 [7,8]、手性傳感器 [9,10]和分子模擬 [11-13]等方法。本研究以毛細(xì)管電泳法拆分莫達(dá)非尼對映體,探討莫達(dá)非尼手性拆分的熱力學(xué)問題;同時(shí)借助分子模擬方法計(jì)算模擬環(huán)糊精莫達(dá)非尼異構(gòu)體之間相互作用,預(yù)測包合物的三維結(jié)構(gòu)及其穩(wěn)定性,從分子相互作用角度解釋環(huán)糊精手性識別莫達(dá)非尼的機(jī)理。
2實(shí)驗(yàn)部分
2.1毛細(xì)管電泳分離實(shí)驗(yàn)
儀器:HP3DCE毛細(xì)管電泳儀(Agilent公司),DAD檢測器,ChemStation工作站,熔融石英毛細(xì)管柱(河北永年光導(dǎo)纖維廠)。試劑: R莫達(dá)非尼對照品和莫達(dá)非尼消旋體對照品(中國藥科大學(xué)醫(yī)藥化工研究所);S莫達(dá)非尼(凱試(上海)科技有限公司)。SBEβCD(江蘇巨環(huán)醫(yī)藥有限公司)。
分離條件: 毛細(xì)管(50 cm × 50 μm, 有效長度41.5 cm),操作電壓20 kV,柱溫15-35 ℃,檢測波長225 nm,壓力進(jìn)樣5 kPa × 5 s。緩沖液:20 mmol/L Na2HPO4(pH 7.0),SBEβCD 濃度為5-50 mmol/L。兩次進(jìn)樣之間分別用0.1 mol/L NaOH和水各沖洗2 min,再用緩沖液沖洗3 min。
2.2分子模擬對接
莫達(dá)非尼分子對映體的構(gòu)建及優(yōu)化采用Chem3D Ultra1程序進(jìn)行。建好分子模型后以MM2進(jìn)行構(gòu)象優(yōu)化。βCD分子結(jié)構(gòu)由βCD與酶復(fù)合物的晶體結(jié)構(gòu)(從蛋白質(zhì)晶體結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫獲得)去除水分子和配體分子而獲得,在此基礎(chǔ)上構(gòu)建SBEβCD的結(jié)構(gòu),而后進(jìn)行能量優(yōu)化,所得結(jié)果供分子對接使用。
莫達(dá)非尼對映體和SBEβCD的對接使用Gold V3.0.1程序進(jìn)行柔性對接,使用GoldScore打分函數(shù)得到分子相互作用的擬合度(Fitness)數(shù)值。用Fitness函數(shù)值判斷分子對接結(jié)果。
3結(jié)果與討論
3.1手性對映體拆分實(shí)驗(yàn)
過程,且在低溫條件下能獲得較好的分離。
3.3結(jié)合常數(shù)計(jì)算
結(jié)合常數(shù)是表征分子間相互作用強(qiáng)弱的重要理化參數(shù),在以環(huán)糊精為手性拆分劑的毛細(xì)管電泳手性分離中,結(jié)合常數(shù)反映環(huán)糊精分子包合對映體分子能力,也反映其對對映體的區(qū)分能力。雙倒數(shù)法是進(jìn)行結(jié)合常數(shù)計(jì)算
4結(jié)論
以SBEβCD為手性拆分試劑,采用毛細(xì)管電泳法對莫達(dá)非尼對映體進(jìn)行拆分,并利用分子模擬對其立體選擇性差異進(jìn)行了研究。熱力學(xué)數(shù)據(jù)顯示, 手性分離過程主要是焓驅(qū)動(dòng)過程,在低溫條件下能獲得較好的分離。采用雙倒數(shù)法求取了莫達(dá)非尼對映體與SBEβCD的結(jié)合常數(shù), R對映體的結(jié)合常數(shù)大于S對映體。利用Gold軟件對莫達(dá)非尼對映體和SBEβCD進(jìn)行了對接,F(xiàn)itness打分函數(shù)結(jié)果表明, R對映體比S對映體與SBEβCD結(jié)合更穩(wěn)定,氫鍵作用的差異可能是能達(dá)到手性拆分的原因。
References
1Gerrard P, Malcolm R. Dis. Treat, 2007, 3: 349-364
2Darwish M, Bond M, Ezzet F. J. Clin. Pharmacol., 2012, 52(9): 1328-1342
3Rao R N, Shinde D D. Biomed. Chromatogr., 2009, 23: 811-816
4JI YiBing, FAN XiaoMei, ZHU Xiong. Chinese J. Pharmaceu., 2010, 41(3): 211-212
季一兵, 范曉梅, 朱 雄. 中國醫(yī)藥工業(yè)雜志, 2010, 41(3): 211-212
5Wang W, Xiang S Y, Zhou X J, Ji Y B, Xiang B R. Molecules, 2011, 17(1): 303-314
6Lmmerhofer M. J. Chromatogr. A, 2010, 1217(6): 814-856
7HU ChangQin, HONG JianWen. Acta pharm. Sinica, 2009, 44(8): 905-910
胡昌勤, 洪建文. 藥學(xué)學(xué)報(bào), 2009, 44(8): 905-910
8Bene M, Zuskov I, Svobodová J, Ga B. Electrophoresis., 2012, 33(6): 1032-1039
9Luo M L, Zhang W G, Zhang S, Fan J, Su W C, Yin X. Chirality, 2010, 22(4): 411-415
10Cho E N, Li Y, Kim H J, Hyun M H. Chirality, 2011, 23(4): 349-353
11PAN HeJian, HE Hua, ZHENG Heng, LIU TieBing. Computer and Applied Chemistry , 2011, 28(2): 197-202
潘和蹇, 何 華, 鄭 珩, 劉鐵兵. 計(jì)算機(jī)與應(yīng)用化學(xué), 2011, 28(2): 197-202
12XIA DongHui, SHANG YongHui, LI Hua. Chinese J. Anal. Chem., 2011, 39(3): 414-418
夏冬輝, 尚永輝, 李 華. 分析化學(xué), 2011, 39(3): 414-418
13Li W, Tan G, Zhao L, Chen X, Zhang X, Zhu Z, Chai Y. Anal. Chim. Acta, 2012, 718: 138-147
14SHI JieHua, YE Yan. Chinese J. Anal. Chem., 2010, 38(10): 1450-1456
施介華, 葉 燕. 分析化學(xué), 2010, 38(10): 1450-1456
15WANG ZhongHui, MAN RuiLin, TANG KeWen. J. Instrumental Anal., 2009, 28(2): 162-167
王鐘輝, 滿瑞林, 唐課文. 分析測試學(xué)報(bào), 2009, 28(2): 162-167
16HOU JingGuo, MENG XiaoRong, HE TianXi, Deng HuaLing, MAO XueFeng, HAN XiaoQian, GAO JinZhang. Chinese J. Anal.Chem., 2003, 31(3): 307-310
侯經(jīng)國, 孟曉榮, 何天稀, 鄧華陵, 毛學(xué)峰, 韓小茜, 高錦章. 分析化學(xué), 2003, 31(3): 307-310
17Pang N, Zhang Z, Bai Y, Liu H. Anal. Bioanal. Chem. 2009, 393: 313-320
18JIN YingZhi, WANG YuanChao. J. Hangzhou Normal University (Natural Science Edition). 2008, 7(4): 284-286
金瑛芝, 王園朝. 杭州師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)), 2008, 7(4): 284-286