手性配體交換技術是1961年首次發(fā)展得到應用的，這一技術結(jié)合了離子交換和配體化學兩個領域的特征，從而可以實現(xiàn)上述任一過程常常不能單獨完成的分離工作。

配體交換手性固定相主要以光活性氨基酸或哌可酸作為手性選擇因子，通過涂漬或鍵合的方式制備而成的高聚物手性固定相。這種固定相主要用于氨基酸及其衍生物的分析。其已廣泛地應用于毛細管電泳、薄層色譜以及高效液相色譜中。

手性配體交換色譜拆分機制是基于固定相手性配體、金屬離子與被分離溶質(zhì)對映體形成一對非對映的配合物，二者的熱力學穩(wěn)定性差異導致了色譜分離。當非對映異構(gòu)體絡合物穩(wěn)定性不同時，溶質(zhì)對映體就有可能被分離。有人通過計算，認為這種穩(wěn)定性之差在某些情況下可高達800kal/mol，這是由多齒狀絡合物中的位阻關系產(chǎn)生的。

圖1是在配體交換實驗中典型的非對映異構(gòu)體絡合物，（R,S)-絡合物由于形成軸向的溶劑配體而比（S,S)-絡合物穩(wěn)定。

圖1 手性配體交換原理

金屬離子可以在軸向接受一個溶劑分子配體，形成較穩(wěn)定的配位絡合物。由于空間位阻關系，只有右式（R,S)-絡合物允許形成軸向溶劑配體，而左式(S,S)-絡合物由于溶質(zhì)氨基酸R基團的空間位阻，不能形成這種軸向配位。

配體交換色譜的手性分離過程受流速、進樣量、中心金屬離子種類及其濃度、流動相的pH值、柱溫、有機改性劑等因素影響。由于被拆分物質(zhì)與手性配體進行配體交換的能力不同，對于那些配位能力差的被分離物質(zhì)，在高流速下被拆分物質(zhì)與手性配體無法充分實現(xiàn)配位交換，對拆分不利；而對于配位能力較強的被分離物質(zhì)，流速對其分離影響不大。進樣量過載對分離不利。

中心金屬離子拆分能力的順序為Cu(Ⅱ)>Ni(Ⅱ)>Zn(Ⅱ)>Cd(Ⅱ)，因而Cu(Ⅱ)常用作中心離子。一般情況下，隨著流動相pH值的增加，被拆分物質(zhì)的容量因子（K’），α和R都會增加，當增加至堿性時，K‘和α增加更加顯著，但往往會引起保留時間過長，峰形變差，同時過高的pH值對柱壽命有不利影響。

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研究結(jié)果表明：對于不同種類氨基酸的手性拆分，應該選擇不同鍵合量的手性固定相，因為不同種類的氨基酸與手性配體形成的配合物的穩(wěn)定性各不相同。對于那些能夠與手性配體形成穩(wěn)定性較強的對映體應該選擇鍵合量較小的短色譜柱，反之則選擇鍵合量大的長色譜柱。

柱溫對拆分結(jié)果的影響比較顯著一般在親水性強的聚乙烯胺體系上，保留值隨柱溫升高而增大，而在疏水性的聚苯乙烯體系上，保留值隨柱溫的升高而減小。有機改性劑的加入一般會縮短保留時間，導致分離效果降低。

手性配體交換色譜固定相的制備方法有涂漬法和鍵合法，其中以后者為主。常見的鍵合的配體有L-脯氨酸、羥脯氨酸、組氨酸、纈氨酸、異喹啉羧酸、苯丙氨酸、酒石酸、氮雜環(huán)丁烷酸、哌啶酸、丙二胺、麻黃堿等。這些配體鍵合在高聚物骨架上形成固定相；常見的高聚物骨架有聚苯乙烯、聚乙烯胺、聚丙烯酸酯、聚丙烯酰胺等。目前，商業(yè)化的手性配體固定相也有許多不同類型的手性柱，有常用于α-氨基酸及其衍生物、α-羥基酸、氨基醇類化合物的拆分。

配體交換手性固定相具有多種優(yōu)點，如較強的手性識別能力、高分離效率等以及環(huán)保性和經(jīng)濟性較好等。這使得它在拆分多種對映體方面表現(xiàn)出良好的性能，為手性藥物的研發(fā)和質(zhì)量控制提供了有力的支持。然而，它也存在一些局限性，如對被分離對映體的結(jié)構(gòu)有一定的要求，以及可能受到其他作用力干擾等問題。

未來，隨著科技的不斷進步和人們對手性化合物認識的深入，配體交換手性固定相的應用前景將更加廣闊。