楊 超
(溫州大學(xué)化學(xué)與材料工程學(xué)院,浙江 溫州 325000)
關(guān)鍵字:氨氯地平;逆向法;吸附等溫線
模擬移動床(SMB)色譜在藥物制備中應(yīng)用越來越廣泛,具有連續(xù)進(jìn)樣、溶劑消耗低,降低制備成本[1]的優(yōu)點(diǎn)。SMB工藝的設(shè)計(jì)需要準(zhǔn)確測定被分離體系的競爭吸附等溫線。逆向法(IM)是通過擬合過載流出曲線而得到競爭吸附等溫線。逆向法優(yōu)點(diǎn)是減少了樣品消耗和實(shí)驗(yàn)時間[2]。逆向法已成功用于多種手性物質(zhì)的吸附研究,如扁桃酸[3]、色氨酸[4]。
氨氯地平的主要作用是治療高血壓以及心絞痛[5]。氨氯地平作為手性藥物,有一個手性中心。氨氯地平對映體起主要治療作用的是左旋氨氯地平,拆分氨氯地平對映體對人們治療疾病有十分重要的作用。
氨氯地平對映體,純度≥98%,阿拉丁公司;正己烷,色譜純,sigma-Aldrich公司;乙醇,色譜純,Merck。
Agilent1260型高效液相色譜儀,安捷倫公司;Mettler AL104型電子天平,Mettler公司;Julabo F34-ED循環(huán)恒溫水浴,Julabo公司;SB-4200D超聲波清洗儀,寧波新芝生物科技股份有限公司。
本研究中使用Chiralpak OD-H色譜柱作為固定相,正己烷、乙醇溶液為流動相,體積比為90∶10,檢測器波長為230nm,實(shí)驗(yàn)溫度在10℃下進(jìn)行。流動相的配比,主要考慮氨氯地平的溶解度及氨氯地平兩種對映體在線性范圍內(nèi)吸附選擇性較高。先測定氨氯地平樣品溶液在高效液相色譜上的紫外吸收信號與濃度之間的關(guān)系。配制一系列不同氨氯地平樣品濃度,進(jìn)行泵進(jìn)樣,記錄基線達(dá)到平臺高度,進(jìn)行作圖,得到紫外吸收信號與濃度的關(guān)系式。再測定氨氯地平在色譜柱Chiralpak OD-H上的過載流出曲線,運(yùn)用非支配基因算法(NSGA-Ⅱ) 和LMA算法,將過載流出曲線進(jìn)行擬合,確定競爭吸附等溫線模型及模型參數(shù)。測定不同過載曲線,根據(jù)確定的吸附模型及參數(shù),進(jìn)一步驗(yàn)證吸附模型的有效性及參數(shù)的正確性。
根據(jù)所得結(jié)果,作電信號與質(zhì)量濃度的關(guān)系圖,見圖1。從圖1中觀察到,電信號與質(zhì)量濃度呈現(xiàn)非線性關(guān)系,圖1中h為不同質(zhì)量濃度氨氯地平對映體的紫外檢測器電信號值,mAU;c為氨氯地平對映體流出色譜柱時的質(zhì)量濃度,mg/mL。
圖1 230nm的紫外檢測器校正實(shí)驗(yàn)Fig 1 Calibrate the UV detector at 230 nm
由于測定氨氯地平對映體過載流出曲線,是通過泵來進(jìn)樣來控制進(jìn)樣量,泵進(jìn)樣時間很短,為了得到精確的進(jìn)樣量,可以按照公式(2) 進(jìn)行積分,求得進(jìn)樣質(zhì)量,見表1。積分公式為:
表1 .過載流出曲線的測定條件Table 1.Samples for overloaded band profile measurements
本課題使用qns,qs,bns,bsA,bsB,5參數(shù)Bi-Langmuir吸附等溫線模型對氨氯地平對映體在Chiralpak OD-H色譜柱上的吸附過程進(jìn)行擬合。Bi-Langmuir吸附等溫線模型公式(2),擬合結(jié)果如圖2、圖3所示。
其中,bsA,bsB,qs,qns,bns-吸附模型參數(shù),單位L·g-1,exp表示實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)點(diǎn)。
圖2 0.5g·L-1下不同流速過載流出曲線擬合結(jié)果Fig.2 0.5g·L-1fitting results of overloading and outflow curves of different velocity
圖3 1g·L-1下不同流速過載流出曲線擬合結(jié)果Fig.3 1g·L-1fitting results of overloading and outflow curves of different velocity
本課題,確定模型參數(shù)的準(zhǔn)確性,選擇一條獨(dú)立的過載流出曲線,計(jì)算出這條曲線的進(jìn)樣量,進(jìn)樣時間,將這些參數(shù)帶入到模型中,通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行模擬,得到一條曲線。模擬出來的曲線與實(shí)際流出曲線進(jìn)行比較如圖4所示,模型預(yù)測與實(shí)驗(yàn)數(shù)吻合良好。因此,圖4中的結(jié)果可以驗(yàn)證表2中所列各項(xiàng)參數(shù)。
圖4 預(yù)測過載曲線Fig.4 Predictive overload curve
表2 Bi-Langmuir吸附等溫線模型參數(shù)值Table 2 Bi-Langmuir adsorption isotherm model parameter
本文運(yùn)用逆向法確定了氨氯地平在色譜柱Chiralpak OD-H上的競爭吸附等溫線模型及其參數(shù)。在進(jìn)行確定競爭吸附等溫線模型時,采用NSGA-Ⅱ與LMS算法相配合使用,得到吸附參數(shù)。吸附模型選用5參數(shù)Bi-Langmuir模型,擬合結(jié)果良好,且通過不同濃度不同流速下獨(dú)立的流出曲線和得到的模型參數(shù)預(yù)測結(jié)果進(jìn)行對照,實(shí)驗(yàn)結(jié)果吻合程度較好。