原料药杂质分析中手性杂质的分离与定量检测技术研究进展

手性杂质是原料药质量控制的核心关注点之一——同一药物的对映体可能表现出完全不同的药效、毒性或代谢特征，如沙利度胺的(R)-对映体具镇静作用，(S)-对映体却会导致胎儿畸形。因此，精准分离与定量原料药中的手性杂质，直接关系到药品的安全性与有效性。近年来，随着分析技术的迭代，手性杂质检测从“能分离”向“高灵敏度、高选择性、高通量”升级，为原料药质量标准的提升提供了技术支撑。

手性色谱法：主流技术的迭代与优化

手性色谱法是目前原料药手性杂质分析中应用最广泛的技术，其核心在于手性固定相（CSP）与手性流动相添加剂（CMA）的改进。在CSP方面，多糖衍生物（如纤维素三苯甲酸酯、直链淀粉三(3,5-二甲基苯基氨基甲酸酯)）仍是主流，但通过表面化学键合技术，其稳定性显著提升——传统涂覆型CSP易受流动相冲刷脱落，而键合型CSP可耐受更高比例的有机改性剂（如乙腈、甲醇），适用于更多极性药物的分离。例如，键合型纤维素三（3,5-二氯苯基氨基甲酸酯）固定相，可有效分离血管紧张素转换酶抑制剂中的手性杂质，柱寿命延长至500次以上进样。

在CMA方面，环糊精衍生物仍是最常用的添加剂类型。羟丙基-β-环糊精（HP-β-CD）因水溶性好、包合能力强，被广泛用于碱性药物的手性分离——其分子中的羟基可与药物的氨基形成氢键，同时空腔结构包裹疏水基团，实现对映体的拆分。此外，离子液体作为新型CMA也受到关注，如1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐，可通过静电相互作用增强对酸性手性杂质的分离效果，在非甾体抗炎药的手性检测中，检测限降至0.01%（远低于ICH Q3A要求的0.1%）。

毛细管电泳法：高效微型化的技术突破

毛细管电泳法（CE）以“高效、低样本消耗、环境友好”的特点，成为手性杂质分析的重要补充。其中，胶束电动毛细管色谱（MEKC）与毛细管电色谱（CEC）是最常用的模式。MEKC通过在缓冲液中加入表面活性剂（如十二烷基硫酸钠，SDS）形成胶束，利用手性添加剂（如磺化β-环糊精）与对映体的相互作用差异实现分离——例如，用50 mmol/L SDS + 10 mmol/L磺化β-环糊精的缓冲液，可在10分钟内分离出氨基酸类原料药中的D-型杂质，样本量仅需2 μL。

CE的另一进展是自动化与微型化。新型毛细管电泳仪集成了自动进样、在线检测（如激光诱导荧光，LIF）与数据处理系统，大幅提高了检测效率。例如，微流控芯片毛细管电泳（μCE）将分离通道缩小至几十微米，不仅缩短了分离时间（至3分钟内），还可实现多通道并行检测——某药企利用μCE系统，同时分析6种心血管药物的手性杂质，日检测通量提升至200个样本以上。此外，CE与质谱的联用（CE-MS）也解决了传统CE检测灵敏度低的问题，通过电喷雾离子源（ESI）将毛细管中的分离组分直接离子化，检测限可达到ng/mL级别，适用于微量手性杂质的定量。

超临界流体色谱法：绿色高效的新兴选择

超临界流体色谱法（SFC）以超临界二氧化碳（sc-CO2）为主要流动相，兼具气相色谱的快速与液相色谱的高选择性，且无有机溶剂残留，符合“绿色分析”的趋势。SFC的手性分离核心仍是CSP，其中纤维素与淀粉衍生物固定相的应用最成熟——例如，纤维素三苯甲酸酯固定相可有效分离脂溶性药物（如甾体类、维生素类）的手性杂质，因sc-CO2的低粘度（约为液相的1/10），分离速度比HPLC快3-5倍。

近年来，SFC的改进集中在流动相改性剂与检测技术的优化。添加少量有机改性剂（如甲醇、异丙醇）可调节流动相的极性，增强对极性药物的溶解度——例如，用sc-CO2 + 5%甲醇的流动相，可分离出抗真菌药物氟康唑中的(R)-对映体，分离度达到2.5（满足定量要求）。此外，SFC与紫外检测（UV）、质谱（MS）的联用，进一步拓展了其应用范围：UV检测适用于含发色团的药物，而MS检测则用于无发色团的药物（如氨基酸衍生物），检测限低至0.005%，可满足严格的质量标准要求。某生物制药公司已将SFC用于单抗药物的手性杂质检测，替代传统HPLC后，分析时间从2小时缩短至30分钟，溶剂消耗减少80%。

质谱联用技术：复杂基质中的高灵敏度定量

对于基质复杂的原料药（如含辅料的制剂、生物制品），手性分离后的定量检测仍是难点——传统紫外检测易受基质干扰，导致结果偏差。而质谱联用技术（如LC-MS/MS、SFC-MS）凭借高选择性与高灵敏度，成为解决这一问题的关键。

LC-MS/MS的应用最为广泛。例如，在手性HPLC分离后，通过三重四极杆质谱的多反应监测（MRM）模式，可特异性检测目标手性杂质的特征离子对——某抗癌药物中的(S)-对映体杂质，在原料药中的含量仅为0.008%，通过手性C18柱分离后，用LC-MS/MS的MRM模式（母离子m/z 420，子离子m/z 250）检测，回收率达到98.5%，相对标准偏差（RSD）小于2%。此外，离子源的改进也提升了检测性能：电喷雾离子源（ESI）的纳米喷雾技术（nanoESI）可将离子化效率提高10倍以上，适用于低浓度手性杂质的定量；而大气压化学电离源（APCI）则适用于脂溶性药物，避免了ESI中常见的离子抑制问题。

光谱法：快速互补的定性定量工具

光谱法虽不直接用于分离，但可作为手性杂质分析的快速补充，尤其适用于定性筛查与在线监测。圆二色谱（CD）是最常用的手性光谱技术，通过检测对映体对左旋与右旋圆偏振光的吸收差异，快速判断手性杂质的存在——例如，在抗生素原料药的生产线上，用在线CD检测器可实时监测发酵液中的D-型氨基酸杂质，一旦含量超过0.05%立即报警，避免不合格产品流入下一道工序。

红外光谱（IR）与拉曼光谱（Raman）结合化学计量学，可实现手性杂质的定量。例如，利用傅里叶变换红外光谱（FTIR）检测布洛芬中的(S)-对映体，通过偏最小二乘回归（PLSR）建立光谱与浓度的校准模型，预测误差小于0.02%；而表面增强拉曼光谱（SERS）通过纳米金颗粒增强信号，检测限可达到10-9 mol/L，适用于痕量手性杂质的检测。此外，近红外光谱（NIR）因穿透性强，可用于固体原料药的非破坏性检测——某药企用NIR光谱仪快速检测片剂中的手性杂质，无需研磨或溶解，检测时间仅需1分钟，大幅提高了质量控制效率。