逆向法测定氨氯地平在色谱柱Chiralpak OD-H上的竞争吸附等温线

杨 超

（温州大学化学与材料工程学院，浙江 温州 325000）

关键字：氨氯地平；逆向法；吸附等温线

模拟移动床（SMB）色谱在药物制备中应用越来越广泛，具有连续进样、溶剂消耗低,降低制备成本[1]的优点。SMB工艺的设计需要准确测定被分离体系的竞争吸附等温线。逆向法（IM）是通过拟合过载流出曲线而得到竞争吸附等温线。逆向法优点是减少了样品消耗和实验时间[2]。逆向法已成功用于多种手性物质的吸附研究，如扁桃酸[3]、色氨酸[4]。

氨氯地平的主要作用是治疗高血压以及心绞痛[5]。氨氯地平作为手性药物，有一个手性中心。氨氯地平对映体起主要治疗作用的是左旋氨氯地平，拆分氨氯地平对映体对人们治疗疾病有十分重要的作用。

1 实验部分

1.1 实验药品

氨氯地平对映体，纯度≥98%，阿拉丁公司；正己烷，色谱纯，sigma-Aldrich公司；乙醇，色谱纯，Merck。

1.2 实验仪器

Agilent1260型高效液相色谱仪，安捷伦公司；Mettler AL104型电子天平，Mettler公司；Julabo F34-ED循环恒温水浴，Julabo公司；SB-4200D超声波清洗仪，宁波新芝生物科技股份有限公司。

1.3 实验过程

本研究中使用Chiralpak OD-H色谱柱作为固定相，正己烷、乙醇溶液为流动相，体积比为90∶10，检测器波长为230nm，实验温度在10℃下进行。流动相的配比，主要考虑氨氯地平的溶解度及氨氯地平两种对映体在线性范围内吸附选择性较高。先测定氨氯地平样品溶液在高效液相色谱上的紫外吸收信号与浓度之间的关系。配制一系列不同氨氯地平样品浓度，进行泵进样，记录基线达到平台高度，进行作图，得到紫外吸收信号与浓度的关系式。再测定氨氯地平在色谱柱Chiralpak OD-H上的过载流出曲线，运用非支配基因算法（NSGA-Ⅱ） 和LMA算法，将过载流出曲线进行拟合，确定竞争吸附等温线模型及模型参数。测定不同过载曲线，根据确定的吸附模型及参数，进一步验证吸附模型的有效性及参数的正确性。

2 实验结果与验证

2.1 紫外信号与浓度的校正曲线

根据所得结果，作电信号与质量浓度的关系图，见图1。从图1中观察到，电信号与质量浓度呈现非线性关系，图1中h为不同质量浓度氨氯地平对映体的紫外检测器电信号值，mAU；c为氨氯地平对映体流出色谱柱时的质量浓度，mg/mL。

图1 230nm的紫外检测器校正实验Fig 1 Calibrate the UV detector at 230 nm

2.2 过载流出曲线与拟合结果

由于测定氨氯地平对映体过载流出曲线，是通过泵来进样来控制进样量，泵进样时间很短，为了得到精确的进样量，可以按照公式（2） 进行积分，求得进样质量，见表1。积分公式为：

表1 .过载流出曲线的测定条件Table 1.Samples for overloaded band profile measurements

本课题使用qns,qs,bns,bsA,bsB，5参数Bi-Langmuir吸附等温线模型对氨氯地平对映体在Chiralpak OD-H色谱柱上的吸附过程进行拟合。Bi-Langmuir吸附等温线模型公式（2），拟合结果如图2、图3所示。

其中，bsA,bsB,qs,qns,bns-吸附模型参数，单位L·g-1，exp表示实验数据点。

2.3 模型参数有效性验证

图2 0.5g·L-1下不同流速过载流出曲线拟合结果Fig.2 0.5g·L-1fitting results of overloading and outflow curves of different velocity

图3 1g·L-1下不同流速过载流出曲线拟合结果Fig.3 1g·L-1fitting results of overloading and outflow curves of different velocity

本课题，确定模型参数的准确性，选择一条独立的过载流出曲线，计算出这条曲线的进样量，进样时间，将这些参数带入到模型中，通过计算机进行模拟，得到一条曲线。模拟出来的曲线与实际流出曲线进行比较如图4所示，模型预测与实验数吻合良好。因此，图4中的结果可以验证表2中所列各项参数。

图4 预测过载曲线Fig.4 Predictive overload curve

表2 Bi-Langmuir吸附等温线模型参数值Table 2 Bi-Langmuir adsorption isotherm model parameter

3 结论

本文运用逆向法确定了氨氯地平在色谱柱Chiralpak OD-H上的竞争吸附等温线模型及其参数。在进行确定竞争吸附等温线模型时，采用NSGA-Ⅱ与LMS算法相配合使用，得到吸附参数。吸附模型选用5参数Bi-Langmuir模型，拟合结果良好，且通过不同浓度不同流速下独立的流出曲线和得到的模型参数预测结果进行对照，实验结果吻合程度较好。