作者：阿拉斯代尔·马瑟森
关键要点
- 超临界流体色谱（SFC）相比高效液相色谱（HPLC），在手性化合物分析中提升生产力、减少溶剂使用，并提供更环保的方法。
- SFC支持高效产品回收和方法可扩展性，能在单次运行中分离手性药物及其杂质，而HPLC有时难以实现。
- SFC正被探索用于复杂生物制药工作流，但对所有分子并非普遍适用。
- 尽管反相液相色谱-质谱（RP LC-MS）应用更广泛，SFC与质谱联用在代谢组学和脂质组学中展现出潜力。
SFC Europe 2025——第19届国际填充柱超临界流体色谱及相关技术会议——将于2025年10月5日至7日在瑞士巴塞尔举行。《LCGC国际》采访了约翰·赖利、玛丽亚·克里斯蒂娜·帕尔和拉里·米勒，探讨SFC在生命科学分析中的重要作用。
现代超临界流体色谱（SFC）在药物开发中分析手性化合物时，相比传统高效液相色谱（HPLC）提供哪些具体优势？
约翰·赖利： 将超临界流体色谱（SFC）用于手性分离，已实现生产力提升、有毒/有害溶剂消耗减少以及更环保的色谱方法。这最终缩短了药物发现项目的“设计-测试”周期。
玛丽亚·克里斯蒂娜·帕尔： 尤其在制备应用中，SFC方法支持高效产品回收。分析尺度的方法开发有助于后续轻松放大方法，无需大量额外工作。此外，在分析尺度上，溶剂使用和废物生成的减少被视为显著优势。已证实SFC能在单次运行中分离手性药物及其手性杂质或代谢物，而HPLC有时难以实现。
SFC目前如何应用于生物制药工作流，例如肽、寡核苷酸或生物制品的分析？
JR： 在诺华（Novartis），我们正研究SFC的“正交性”如何为更复杂的治疗模式带来益处。我们已证明，对于某些环肽，SFC具有优势，但需投入更多时间明确预测SFC何时比传统反相（RP）HPLC方法更具价值。
MKP： 我们关于抗生素肽分离的数据明确表明，SFC是肽混合物分离的有力工具。在胰岛素分析中，我们也证实SFC是非常有效的技术。将该方法扩展至更大肽段和蛋白质值得探索，尤其当使用高修饰剂水平时，可在单次运行中覆盖经典SFC和HPLC条件梯度——包括氨基酸、大小肽段甚至完整蛋白质，以改进杂质分析。如前所述，我认为SFC在寡核苷酸的手性分离中也将非常有用。
LM： SFC正被探索用于小分子以外的更多分子，包括肽和寡核苷酸。尽管已发表一些关于肽和寡核苷酸SFC应用的有趣研究，但由于部分分子的高极性，SFC远非分析此类分子的通用技术。液相色谱（LC）仍是大多数生物治疗分子分析和纯化的首选技术。
在药物发现流程中，SFC如何促进先导化合物的高通量纯化和筛选？
JR： 行业已基本证实，在药物发现中，SFC加速了纯化步骤，最终将提高先导化合物的筛选效率。
LM： 大多数制药研究中的纯化实验室正使用SFC提升手性和非手性高通量工作流的生产力并缩短周期时间。SFC的使用减少了纯化时间、溶剂消耗和废物生成，从而降低了纯化成本。
SFC能否有效与质谱（SFC-MS）联用，用于生物医学研究中的代谢组学或脂质组学应用？
JR： 已有大量出版物证明SFC-MS在药物发现生物分析应用中的适用性；然而，由于反相液相色谱-质谱（RP LC–MS）在此领域的广泛适用性，我认为这一机会尚未被充分利用。
MKP： SFC的高色谱分离能力可能有助于正确化合物鉴定，尤其在预期存在大量潜在异构体的情况下。从这个角度看，脂质组学、脂质谱分析以及纳米粒子组成的表征可能是未来关注领域。
LM： 将质谱（MS）与SFC联用非常简便，已应用近30年。过去15年已发表大量关于SFC-MS在脂质组学和代谢组学领域应用的重要研究。
专家简介
约翰·赖利 是诺华生物医学科学研究所全球发现化学部门的副董事，驻瑞士巴塞尔。他目前领导分离团队，专注于为支持拥有250多名化学家的化学单元提供纯化和分析表征方法。作为知识交流倡导者，赖利在诺华及此前在礼来（Eli Lilly）任职期间曾担任全球研发角色。他于1989年在英国雷丁大学获得化学学士学位，1992年在伯克贝克学院获得理学硕士学位，2002年在帝国理工学院获得分析科学博士学位。其研究目标包括推广SFC新型色谱表征和纯化方法，以及物理化学亲和筛选以探究分子的类药性质。赖利已发表50多篇文章，曾担任色谱学会董事会成员，并任《今日色谱》和《美国现代色谱杂志》编委。
拉里·米勒 是诺华（位于美国马萨诸塞州剑桥）发现分析小组的副董事。他职业生涯专注于微克至多公斤尺度的小分子非手性和手性纯化。在诺华，米勒管理一个为全球发现化学功能提供分析和纯化支持的团队。此前，他在西尔勒/法玛西亚（Searle/Pharmacia）工作20年，在安进（Amgen）工作20年。米勒拥有50多篇同行评审论文和55多次科学会议报告，并担任过美国、欧洲和亚洲SFC短期课程的联合讲师。自2007年绿色化学小组成立起，他一直参与其中，现任该小组主席。他获得美国罗斯福大学化学硕士学位和伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校化学学士学位。
玛丽亚·克里斯蒂娜·帕尔 自2012年起担任德国柏林自由大学（Freie Universität Berlin）药物分析教授。其研究团队聚焦于与不同色谱分离技术（GC–、LC–和SFC-MS[/MS]）联用的质谱分析，主要方向为药物、补充剂和生物分析以及反兴奋剂研究。药物代谢、内源性和外源性化合物测定及药物相互作用研究在其工作中占据重要地位。其团队研究活动遵循绿色和白色分析化学原则，注重质量管理和基于设计的分析质量。
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