手性药物的合成综述

手性药物的合成综述
手性药物的合成综述

手性合成的综述

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目录

手性合成的概念与简介 (2)

手性药物的合成的发展历程 (3)

手性合成的方法 (5)

几种手性药物合成方法的比较 (7)

化学—酶合成法合成手性药物的实例 (7)

手性药物的研究现状和展望 (10)

参考资料 (13)

手性药物的概念与简介

手性(英文名为chirality, 源自希腊文cheir)是用来表达化合物分子结构不对称性的术语。人的手是不对称的,左手和右手相互不能叠合,彼此是实物和镜像的关系,这种关系在化学中称为“对映关系”,具有对映关系的两个物体互为“对映体”。

化合物的手性与其空间结构有关,因为化合物分子中的原子的排列是三维的。例如,图1中表示乳酸分子的结构式1 a和1 b,虽然连接在中心碳原子上的4个基团,即H, COOH, OH和CH3都一样,但它们却是不同的化合物。它们之间的关系如同右手和左手之间的关系一样,互为对映体。

手性是人类赖以生存的自然界的本质属性之一。生命现象中的化学过程都是在高度不对称的环境中进行的。构成机体的物质大多具有一定空间构型,如组成蛋白质和酶的氨基酸为L-构型,糖为D-构型,DNA的螺旋结构为右旋。在机体

的代谢和调控过程中所涉及的物质(如酶和细胞表面的受体)一般也都具有手性,在生命过程中发生的各种生物-化学反应过程均与手性的识别和变化有关。

由自然界的手性属性联系到化合物的手性,也就产生了药物的手性问题。手性药物是指药物的分子结构中存在手性因素,而且由具有药理活性的手性化合物组成的药物,其中只含有效对映体或者以有效的对映体为主。这些对映异构体的理化性质基本相似,仅仅是旋光性有所差别,分别被命名为R-型(右旋)或S-型(左旋)、外消旋。药物的药理作用是通过与体内的大分子之间严格的手性识别和匹配而实现的。

手性制药是医药行业的前沿领域,2001年诺贝尔化学奖就授予分子手性催化的主要贡献者。自然界里有很多手性化合物,这些手性化合物具有两个对映异构体。对映异构体很像人的左右手,它们看起来非常相似,但是不完全相同。当一个手性化合物进入生命体时,它的两个对映异构体通常会表现出不同的生物活性。对于手性药物,一个异构体可能是有效的,而另一个异构体可能是无效甚至是有害的。手性制药就是利用化合物的这种原理,开发出药效高、副作用小的药物。在临床治疗方面,服用对映体纯的手性药物不仅可以排除由于无效(不良)对映体所引起的毒副作用,还能减少药剂量和人体对无效对映体的代谢负担,对药物动力学及剂量有更好的控制,提高药物的专一性。因而具有十分广阔的市场前景和巨大的经济价值。目前世界上使用的药物总数约为1900种手性药物占50%以上,在临床常用的200种药物中,手性药物多达114种。全球2001年以单一光学异构体形式出售的市场额达到1 472亿美元,相比于2000年的1 330亿美元增长了10%以上。预计手性药物到2010年销售额将达到2 000亿美元。

在许多情况下,化合物的一对对映异构体在生物体内的药理活性、代谢过程、代谢速率及毒性等存在显著的差异。另外在吸收、分布和排泄等方面也存在差异,还有对映体的相互转化等一系列复杂的问题。但按药效方面的简单划分,可能存在三种不同的情况:1、只有一种对映体具有所要求的药理活性,而另一种对映体没有药理作用,如治疗帕金森病的L-多巴(图2中a),其对映异构体对帕金森病无治疗效果,而且不能被体内酶代谢,右旋体聚积在体内可能对人体健康造成影响;2、一对对映异构体中的两个化合物都有等同的或近乎等同的药理活性,如盖替沙星(图2中b),其左旋体和右旋体的活性差别不大;3、两种对映体具有完全不同的药理活性,如镇静药沙利度胺(又名反应停,图2中c),(R)-对映体具有缓解妊娠反应作用, (S)-对映体是一种强力致畸剂[1,2]。因此,1992年3月FDA发布了手性药物的指导原则,明确要求一个含手性因素的化学药物,必须说明其两个对映体在体内的不同生理活性,药理作用,代谢过程和药物动力学情况以考虑单一对映体供药的问题。目前,手性药物受到世界各国的关注和重视,手性药物的合成也成为目前各国研究的一项迫切的任务。

手性药物的合成的发展历程

自19世纪Fischer进行了氢氰酸和糖的反应[3],得到了不同比例的氰羟化物异构体,开创了不对称反应的研究领域以来,至今已有100多年的历史,不对称反应的发展历程经历了个阶段[2]:

1. 手性源的不对称反应:S*→T*

手性源S*经不对称反应进入了新的手性化合物T*中

2. 手性助剂的不对称反应:

藉助于手性助剂S*与反应底物A作用成为手性中间体AS*,经不对称反应得到的新的反应中间体S*T*,回收S*后,得到新的手性产物T*。

3. 手性试剂的不对称反应:

4. 不对称催化反应:在底物A进行不对称反应时加入少量的手性催化剂cat*,是它与反应底物和试剂形成高反应活性的中间体,催化剂作为手性模板控制反应物的对映面,经不对称反应得到新的手性产物T*,而cat*在反应中循环使用,达到手性增值或手性发大效应。

由于不对称催化反应是催化量的反应,对于产生大量手性化合物来讲是最经济和实用的技术,因此不对称催化反应是目前药物合成中研究和应用最广泛的合成方法。

下面以抗肿瘤药物乌苯美司为例,介绍手性药物及其合成方法。乌苯美司(结构式如图3所示)是一种新型的抗肿瘤药物,能干扰肿瘤细胞的代谢,抑制肿瘤细胞增生,使肿瘤细胞凋亡,并激活人体细胞免疫功能,刺激细胞因子的生成和分泌,促进抗肿瘤效应细胞的产生和增殖。可配合化疗、放疗及联合应用于白血病、多发性骨髓瘤、骨髓增生异常综合症及造血干细胞移植后的治疗,以及其他实体瘤患者。

从乌苯美司的结构式可以看出,分子中存在着两个手性中心(即2位和3位)。最早合成乌苯美司的报道是通过生物化学的细菌发酵培养。近些年来,随着不对称合成的不断发展,越来越多的化学合成方法被报道出来。在众多的不对称合成中,可以分为原料手性诱导不对称合成和不对称催化合成两类。

原料自带手性元素的不对称合成主要是将原料中原有的手性元素带入最终产物中,中间仅进行官能团的转化,手性不变。如以(2S,3R)-2,3-环氧-4-苯基丁酸甲酯为手性源(图4),通过环氧开环,官能团转化得到(2S,3R)-2-羟基-3-胺基-4-苯基丁酸,然后与L-亮氨酸(Leu)苯甲酯反应得到化合物乌苯美司。

而不对称催化反应则是依靠手性催化剂,诱导非手性底物和试剂,直接向手性产物转化。在乌苯美司的不对称催化合成方法中,除了运用酶催化实现之外,大部分都与手性催化剂有关。如利用Shibasaki 不对称Henry反应(图5),以1-硝基2-苯基乙烷和乙醛酸乙酯为原料,(R)-联萘二酚的金属镧配合物

(La-(R)-BINOL)为催化剂,反应生成(2S,3R)-3-硝基-2-羟基-4-苯基丁酸乙酯,进一步转化成(2S,3R)-2-羟基-3-胺基-4-苯基丁酸,继而与L-亮氨酸苯甲酯生成乌苯美司[5h]。

手性合成的方法

手性合成发展到现在,一般可通过从天然产物中提取、外消旋体拆分法获取手性药物,近年来,随着合成法的发展和先进分析技术的出现,越来越多的手性化合物可通过化学合成法得到不对称合成己成为获取手性物质的重要手段,与此同时,随着生物技术的不断进步以及生物技术与有机化学的交叉融合也使得生物合成成为手性药物生产取得突破的关键技术。

从天然产物中提取,在某些生物体中含有具备生理活性的天然产物,可用适当的方法提取而得到手性化合物,某些手性药物是从动植物中提取的氨基酸、萜类化合物和生物碱。如:具有极强抗癌活性的紫彬醇最初是从紫彬树树皮中发现和提取的。

外消旋体拆分法,通过拆分外消旋体在手性药物的获取方法中是最常用的方法。目前为止报道的拆分方法有机械拆分法、化学拆分法、微生物拆分法和晶种结晶法等。化学拆分法是最常用和最基本的有效方法,它首先将等量左旋和右旋体所组成的外消旋体与另一种纯的光学异构体(左旋体或者右旋体)作用生成

两个理化性质有所不同的非对映体,然后利用其物理性质的溶解性不同,一种溶解另一种结晶,用过滤将其分开,再用结晶一重结晶手段将其提纯,然后去掉这种纯的光学异构体,就能得到纯的左旋体或右旋体。

生物合成,生物催化的不对称合成是以微生物和酶作为催化剂、立体选择性控制合成手性化合物的方法。用酶作为催化剂是人们所熟悉的,它的高反应活性和高度的立体选择性一直是人们梦寐以求的目标。有机合成和精细化工行业越来越多地利用生物催化转化天然或非天然的底物,获得有用的中间体或产物。目前常用生物催化的有机合成反应主要有水解反应—酯化反应、还原反应和氧化反应等。自90年代以来己成功地用合成—内酞胺类抗生素母核、维生素C、L一肉毒碱、D一泛酸手性前体、体药物、旋氨基酸、前列腺素等。

化学合成,通过不对称反应立体定向合成中一对映体是获得手性药物最直接的方法.主要有手性源法、手性助剂法、手性试剂法和不对称催化合成方法。

手性源合成,手性源合成是以天然手性物质为原料,经构型保持或构型转化等化学反应合成新的手性物质。在手性源合成中,所有的合成转变都必须是高度选择性的,通过这些反应最终将手性源分子转变成目标手性分子。碳水化合物、有机酸、氨基酸,菇类化合及生物碱是非常有用的手性合成起始原料,并可用于复杂分子的全合成中。

手性助剂法,手性助剂法利用手性辅助剂和底物作用生成手性中间体,经不对称反应后得到新的反应中间体,回收手性剂后得到目标手性分子。药物(S)一荼普生就是以酮类化合物为原料利用手性助剂—洒石酸酯来制备的。

手性试剂法,手性试剂和前手性底物作用生成光学活性产物。目前,手性试剂诱导已经成为化学方法诱导中最常用的方法之一。如:q—蒎烯获得的手性硼烷基化试剂已用于前列腺素中间体的制备。

催化不对称合成,在不对称合成的诸多方法中,最理想的是催化不对称合成,它具有手性增殖、高对映选择性、经济,易于实现工业化的优点,其中的手性实体仅为催化量。手性实体可以是简单的化学催化剂或生物催化剂,选择一种好的手性催化剂可使手性增值10万倍。1990,年诺贝尔化学奖获得者哈佛大学Corey 教授称不对称催化中的手性催化剂为“化学酶"。这是化学家从合成的角度将生物酶法化学化。即化学型的手性催化剂代替了生物酶的功能。2001年,诺贝尔化学奖授予在不对称催化技术领域作出杰出贡献的Navori等二位化学家。

不对称催化氢化反应,不对称催化氢化反应是在手性催化剂作用下氢分子将含有碳碳、碳氮、碳氧双键的烯烃、亚胺和酮类等前手性底物加成转化为手性中心含氢的产物。如:治疗神经系统帕金森病的药物—左旋多巴,以及孟山都公司年销售额达10亿美元的高效消炎解热镇痛药(s)—荼普生。

不对称催化氧化反应,双键不对称催化氧化在手性药物生产中具有重要地位它包括不对称环氧化和不对称双羟基。1988年,Sharpless用手性配体金鸡纳碱与四氧化饿进行烯烃的不对称催化羟基化反应,现己成功用于抗癌药物紫杉醇边链的不对称合成。

不对称催化环丙烷化反应,光学活性的环丙烷类化合物具有重要的生物活性。工业上主要利用不对称环丙烷化反应合成除虫菊醋或生产拟除虫菊醋类农药,不对称催化羰基合成反应,羰基合成可用来合成手性药物,如消炎镇痛解热新药布洛分。另有不对称催化羰基还原反应和不对称双键转移反应合成等,目前均已用于工业生产之中。

几种手性药物合成方法的比较

从天然产物中提取是获得手性药物的最基本方法之一但天然的原料是有限的不能够获得大量的低价药物。外消旋体拆分法的化学拆分需要选择适当的溶剂,更为关键的是找出一个很合适的拆分剂是这是十分困难的。对外消旋底物进行不对称水解拆分制备手性化合物缺点是必需先合成外消旋目标产物,拆分的最高收率不会超过50%。酶催化手性药物合成与化学法相比,微生物酶转化法的立体选择性强,反应条件温和,操作简便,成本较低,污染少,且能完成一些在化学反应中难以进行的反应。然而,有些生物催化剂价格较高,对底物的适用有一定的局限性。具有高区域和立体选择性、反应条件温和、环境友好的特点。化学合成的前三类方法都要使用化学计量的手性物质。虽然在某些情况他们可以回收重新使用。但试剂价格昂贵不宜使用于生产中等价格的大众化手性药物。不对称催化法,它具有手性增殖、高对映选择性、经济,易于实现工收化的优点,是最有希望、最有前途的合成手性性药物的方法。不对称催化最强有力而独特的优势是手性增殖,通过催化反应量级的手性原始物质来立体选择性地生产大量目标手性产物,不需要像化学计量不对称合成那样消耗大量的手性试剂。但昂贵的过渡金属以及有时比过渡金属还贵的手性配体却限制了这一方法的应用。所以需要探索出简单易行的合成手性配体的新方法筛选出高活性、高立体性的催化剂以拓展其应用范围。

化学—酶合成法

目前,工业上一般采用化学—酶合成法,在某些合成的关键性步骤,采用纯酶或微生物催化合成反应,一般的合成步骤则采用化学合成法,以实现优势互补。而随着化学生物等多学科的交叉融合,化学—生物合成法的运用以及质优价廉的手性催化剂将是以后制备手性药物的研究方向。

酶法合成技术始于20 世纪60 年代末70 年代初, 经过30 多年的发展,目前酶缩合反应技术、产品分离以及固定化酶技术等方面取得很大的发展, 配套技术日益完善, 具备了大规模工业化生产的条件, 全球著名的?-内酰胺抗生素生产厂家如荷兰DSM 公司已有酶法合成的商品头孢氨苄、阿莫西林等产品面世。

我国酶法合成研究起步并不晚, 目前已有大规模工业化生产, 与国外先进厂家差距较大。随着我国经济快速发展, 人们对自身居住环境的要求, 政府对环保的重视, 酶法合成将是发展的必然趋势。下面我们以合成7-氨基头孢烷酸(7-ACA )为例介绍学习化学—酶合成法合成手性药物的方法

7-氨基头孢烷酸(7-ACA )是生产头孢菌素类抗生素的重要母核,头孢菌素分子中由于都含有?-内酰胺结构(图1)。它能抑制肽转肽酶所催化的转肽反应,使线性高聚物不能交联成网状结构,抑制粘肽的台成,从而阻止细胞壁的形成,导致细胞的死亡。

图1头孢茵素的结构: N

S

O RCONH

RCOOH CH 2X

21345687

7-ACA 和头孢菌素的合成工艺主要有化学法和酶法两种。化学半合成技术是目前通用的工艺,主要包括酰氯法和混酐法[1],化学法合成存在着活化、缩合、保护和去保护的过程;合成过程长、步骤多反应条件苛刻产生大量的三废等弊端,

而酶法合成工艺与化学法相比,由于具有许多优点,如:生产工艺简单,周期短;反应条件温和,pH接近中性;高度的区域和立体选择性以及无需保护和去保护过程,割除了化学合成中所需的毒害物质;劳动环境得到改善,减少了三废的排放。因此,用酶法实现7-ACA及头孢菌素的半合成体现了绿色环保工艺的各种优势。本文就近年来7-ACA两步酶法、一步酶法及头孢菌素抗生素酶法合成的进展进行了综述。

1 . 7-氨基头孢烷酸(7-ACA)的酶法合成

7-氨基头孢烷酸是医药工业生产半合成头孢菌素的重要中间体,国内外在工业上多采用化学法由头孢菌素C钠(锌)盐脱去其侧链来生产。但化学法存在工艺复杂、成本高等问题,而且还会严重污染环境。与化学法相比,酶法裂解可以使生产过程大大简化(例如:发酵得到的头孢菌素C 不需结晶就可用于酶解;生产过程中没有用到有毒溶剂;可省掉加保护剂和去保护剂等步骤) ,产品能够达到高收率、高质量,同时降低成本和减少污染。因此近年来人们着力进行酶法生产7-ACA 的研究。

1.1 两步酶法制备7-ACA

目前人们研究较多的是两步酶法制备7-ACA。首先,头孢菌素C 在通氧气情况下被D-氨基酸氧化酶( D-amino acid oxidase ,DAAO) [2]催化,产生具有酮基的

中间体(ketoadipyl 7-aminocephalosporanic acid ,keto-7-ACA) [4]和H

2O

2

这个中间体较不稳定,很容易被同时产生的H

2O

2

化学氧化脱羧,转变成戊二酰基

-7-氨基头孢烷酸(glutaryl 7-aminocephalosporanic acid ,GL-7-ACA) ,然后GL-7-ACA 在GL-7-ACA 酰化酶(GL-7-ACA acylase) 的作用下脱去其侧链,生成

7-ACA(见图2)。目前国内7-ACA大部分的生产厂家,如:山东鲁抗、河北石药、山西威齐达等已将7-ACA的生产线,由化学法转换为酶法,7-ACA D-氨基酸氧化酶和GL-7-ACA 酰化酶国内也有厂家大批量生产。

图2、头孢菌素C经两步酶法转化为7-ACA

1.2 一步酶法制备7-ACA

虽然两步酶法制备7-ACA在生产成本和环境保护方面有优势,但是从头孢菌素C到7-ACA的转化率与化学法相比要低,而且DAAO催化反应难以控制。

头孢菌素C酰基转移酶(CPC acylase)可以直接把头孢菌素C转变到7-ACA(不经过GL-7-ACA等中间产物),因此其转化率与化学法相当,而且能得到较高质量的7-ACA。利用CPC acylase生产7-ACA的一步酶法(One-step enzymatic process)是非常新的7-ACA酶法工程,既具有化学法的优势(高转化率和纯度)也具有两步酶法的优势(高经济性和环境保护),目前韩国已成功开发出高质量的CPC acylase。

CPC

目前,国际上手性和手性药物的研究正处于方兴未艾的阶段,过去30年中手性科学取得的巨大进展更将推动这一研究领域的蓬勃发展,也为我国将在手性科学的发展、实现手性药物的工业化等手性技术的突破方面提供了难得的机遇。相信我国科学工作者在其不懈努力下也将在手性制药方面取得巨大成就。

手性与手性药物研究中的若干问题研究取得了以下几方面的重要进展:发展了构筑手性季碳中心及合成砌块的新方法并用于合成了一系列具有药用价值的

天然产物及类似物,如Crinane、Mesembrine、Lycoramine、Lyco-rane、Conessine、CP一99、L一733,060及其对映体、常山碱与异常山碱、Haliclorensin、

Se-facviptine及类似物deoxocassine和一种HIV蛋白酶抑制剂等。设计合成了硫代瞵酰胺类手性配体和含有酚羟基的手性瞵化合物,在Michael加成反应和Aza-Baylis-Hillman反应中取得了很好的结果,并对反应机理进行了详细的研究,为前列腺素和头孢类药物基本骨架的合成提供了新方法。

在含有生氮基团负离子对亚胺加成反应中实现了高立体选择性,发展了合成光学活性的a一羟基一b-氨基酸的机关报方法;发展了双功能手性催化剂,这些催化剂在硅腈化反应中有良好的催化活性和对映选择性。在有机小分子催化中发现L.脯氨酰胺能够催化不对称直接Aldol反应,实现了非对称酮的不对称趋势的区域选择性和对映选择性控制,结合反应机理研究;抗艾滋病的手性药物合成方法学的研究取得了重要进展完成了具有自主知识产权的抗HIV新药的临床前研究.

找到了羟腈化酶、糖苷化酶、腈水合冀和酰胺水解酶的新酶源,并对羟腈化酶和腑水合酶分离、纯化和酶结构进行了研究.同时建立了羟腈化酶微水相反应

体系;脂酶催化的去对称化反应消旋环氧的水介酶促拆分反成委碳丝氨酸和异丝氨酸反应进行了研究,将生物催化方法应用到一些重要药物分子及重要生理活性分子的组成部分的合成。

建立了几种手性配体及金属催化剂的负载化新方法以及“均相催化一液/液两相分离”催化剂分离回收新方法,发展了以水和聚乙二醇为反应介质的环境友好的不对称反应,将负载手性催化剂应用于羰基还原反庆及抗抑郁症的手性药物的合成。

对苯环壬酯和戊乙奎醚光学异构体的合成进行了较系统的研究,建立了M受体各亚型特异性评价和筛选模型,研究了各个光学异构体的药理活性和毒性。发现了两个目标药物的活性异构体,为进一步开发这类药物打下了基础。据悉,该项目两年来共发表SCI论文241篇,其中在重要国际学术刊物上发遭受论文84篇,授权专利5项。

多数治疗药物种类将为手性化学品提供有利的增长机会。实际上,专利药品生产厂家将越来越多地转到旋光纯化合物,预计在以后的5年期间,市场上超过半数的新药将会含有旋光纯活性成分。而且,药品生产厂家将会扩大手性化学品的使用,对现有的产品加强专利保护,开发具有安全、有效和方便优势的新治疗剂。如此一来,5年后,手性化学品占总药物化学品需求的比例将从61%上升到70%左右。

目前,国内使用手性制药技术推动产品升级的制药企业主要有恒瑞医药、华邦制药和现代制药,由于其拥有优势突出的技术,因而产品面临着极其广阏的市场前景,对公司业绩本身也具有强大的支撑力量。恒瑞医药公司采用单一对映体的手性药物——左亚叶酸钙(Calcium levofolinate)替代了原有的消旋体亚叶酸钙。恒瑞医药2004年亚叶酸钙的销售收入达到了1.2亿元。因此,左亚叶酸钙对亚叶酸钙的市场替代规模也是明确而庞大的。华邦制药公司的新产品——左西替利嚎是占抗过敏药最大市场份额的西替利嗉的旋光体,比西替利嗪具有更高的药效及更高的安全性。可以预计,左西替利嗪对西替利嗪的市场替代规模至少在2亿以上。现代制药作为目前国内惟一掌握硫辛酸手性拆分技术的厂家,现代制药通过改进生产工艺,有效提高了阿奇毒素、硫辛酸、硫辛酰胺等产品的产量,降低了成本同时也强化了公司的盈利能力。

随着“原子经济性”概念的不断深入人心,目前合成化学的研究重点逐渐转向探索新型的具有原子经济性的化学反应,多组分反应就是这些新型反应的其中之一。多组分反应是指三个或者三个以上起始反应物用一锅法在一起反应,并且所有反应物的主要原子都存在于最后的产物中,所以这类反应具有高原子经济性、高灵活性、高选择性和易操作性等特点。我们课题组一直致力于以重氮化合物为底物的多组分反应的研究工作,已经成功地通过三组分反应合成了β-羟基-α-氨基酸[7]、β-氨基-α-氨基酸[8]、α-羟基-β-羟基羧酸[9]、α-羟基-β-氨基酸[10]等一系列化合物,其中α-羟基-β-氨基酸就是乌苯美司的基本骨架。

我们以苯基重氮乙酸乙酯、蒽基甲醇、亚胺为底物,醋酸铑(Rh2(OAc)4)和手性磷酸(图6中cat.)为共同催化剂,一步反应生成具有两个手性中心的α-羟基-β-氨基酸酯的基本骨架结构,再通过去保护基得到α-羟基-β-氨基酸。这个结构虽然与乌苯美司的结构不是完全相同,但通过改变反应底物的取代基团,用这种三组分的方法合成乌苯美司也是可以实现的。我们课题组目前正在对这项工作进行探索,相信在不久的将来,就可以通过一步反应达到合成乌苯美司这种手性药物的目的。

这种多组分反应仅用一步反应就能合成乌苯美司最重要的骨架结构,具有高选择性和高原子经济性,大大节省了多步反应中原料和试剂的消耗,而且原料便宜易得,所用的两种催化剂在空气中均可稳定存在。这种多组分反应为合成乌苯美司提供了一种高效的新方法。

当今世界常用的化学药物约为1850种,而手性药物占据了60%,此数据仍在增长中,手性药物的销售总额也在不断增加,手性药物的合成已经成为化学和医药工作者最迫切的任务之一。在合成手性药物的发展中,化学—酶合成法占的比重也日益变大,其经济背景是促进发展的动力。展望将来药物合成的发展,手性合成,特别化学—酶合成将成为手性技术的一项高科技产业,将对药物合成领域带来巨大的推动作用。

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设计药物合成路线的方法

设计药物合成路线的方法 一.主要思路 二.主要步骤 1药物结构的剖析:在设计药物的合成路线时,首先应从剖析药物的化学结构入手,然后根据其结构特点,采取相应的设计方法。 2药物剖析的方法:对药物的化学结构进行整体及部位剖析时,应首先分清主环与侧链,基本骨架与功能基团,进而弄清这些功能基以何种方式和位置同主环或基本骨架连接。 研究分子中各部分的结合情况,找出易拆键部位。键易拆的部位也就是设计合成路线时的连接点以及与杂原子或极性功能基的连接部位。如:C -O 、C -S 、C -N 键等。 3考虑基本骨架的组合方式,形成方法;如:基本骨架是芳香环,可采用苯或者苯的同系物或衍生物为原料合成; 基本骨架为杂环化合物的,有一部分可以以天然来源的杂环化合物为原料,例如吡啶,但大部分需要采用缩合或者环合的方式合成。 以此化合物的合成为 例: 4.类型反应法 类型反应法—指利用常见的典型有机化学反应与合成方法进行的合成设计。 主要包括各类有机化合物的通用合成方法,功能基的形成、转换、保护的合成反应单元。 对于有明显类型结构特点以及功能基特点的化合物,可采用此种方法进行设计。 利用典型有机化学反应:如烷基化反应、酰基化反应、酯化反应、缩合反应等等。 例1 抗霉菌药物克霉唑(邻氯代三苯甲基咪唑) 药物合成工艺路线 和引入次序功能基和侧链形成方法功能基一侧链架组合方式主环形成方法或基本骨主环与基本骨架工艺路线设计??? ? ???????→→?

路线一: 路线二: Cl C 6 H C 6 H 5 5 N H N Cl CH 3 Cl CCl 3 Cl C 6 H 5 C 6 H 5 Cl Cl COOC 2 H 5 Cl C 6 H 5 C 6 H 5 OH Cl C 6 H 5 C 6 H 5 Cl Cl COOH Cl COCl Cl COC 6 H 5 Cl Cl C 6 H 5 Cl Cl C 6 H 5 C 6 H 5 Cl

药物合成论文模板

学号24102700766 (论文设计) 题目:有机硅试剂在药物合成中的应用 姓名届别 院别专业 指导教师职称 完成时间2012年12月6日

摘要:有机硅材料按其形态的不同,可分为:硅烷偶联剂、硅油、高温硫化硅橡胶、液 体硅橡胶、硅树脂、复合物等。由于有机硅具有上述这些优异的性能,因此它的应用范围非常广泛。它不仅作为航空、尖端技术、而且也用于国民经济各部门,其应用范围已扩到:建筑、电子电气、纺织、汽车、机械、皮革造纸、化工轻工、金属和油漆、医药医疗等。此文中主要介绍了有机硅试剂作为保护剂对药物结构中含有羟基、羧基、不饱和键、氨基、羰基和其它官能团的保护及应用情况,以及在合成中间体烯醇硅醚等方面的应用。 关键词:有机硅试剂;药物合成;应用; 一、前言 近年来,有机硅试剂在有机合成中的应用发展很快,越来越引起更多有机及药物化学家的重视。研究表明,含硅取代基的某种有机化合物,能起活化、定向、稳定中间体以及保护官能团等作用,现已成为有机合成中不可缺少的重要试剂。 有机硅试剂在药物合成中的应用也愈来愈普遍,不仅限于在药物合成中作为一类有效的保护试剂应用,而且己成为一类有效的中间体合成试剂,广泛用于天然产物和合成药物中。常用的有机硅保护剂有三甲基氯硅烷(TM-SCl),三甲基溴硅烷(TMSBr),三乙基氯硅烷(TESCl),三异丙基氯硅烷(TIPSCl),叔丁基二甲基氯硅烷(TBSCl或TBDMSCl),叔丁基二苯基氯硅烷(TBPSCl),六甲基二硅氮烷(HMDS)以及三氟甲基磺酸三甲基硅烷酯(TMSOTf)等。本文主要介绍了了他们作为保护剂对药物结构中含有羟基、羧基、不饱和键、氨基、羰基及其它官能团的保护及应用情况,以及在合成中间体烯醇硅醚等方面应用。 二、保护剂 2.1保护羟基 羟基本身易被氧化、脱水、烷基化和酰化,对含羟基化合物的其他基团进行氧化、酰化、脱水化时,均须对羟基进行保护[1]。保护羟基,一般可将其制成醚、醛缩醇、酮缩醇,也可以将其转化为酯。在羟基保护的衍生物中,硅基保护最为稳定,其中三甲基硅醚(TMS)最活泼。在抗癌药物的合成中,常用氯硅烷来保护其中的羟基[2]。例如在紫杉醇的半合成中,10-去乙酰巴卡亭Ⅲ(10-DAB)的羟基就是用有机硅保护剂进行保护的(Scheme 1)。合成前列腺素类化合物时,用TBSCl保护羟基后,用二异丁基铝还原羰基而不影响生成的硅醚,之后用正丁基氟化铵脱去保护基(Scheme 2)。TBSCl属位阻型硅烷化试剂,其特点是形成的中间体硅醚由于空间体积较大,在弱酸弱碱介质中比较稳定,并且对氢化锂铝等还原剂稳定。在合成辛伐他汀时,用TBSCl有选择地进行保护羟基和脱去硅烷基的反应(Scheme 3)。在Eupomatilones的全合成过程中,中间体(1)结构中的羟基也是用TBSCl保护的,反应结束后使用正丁基氟化铵脱去保护剂,而且保护与脱保护的产率都非常高,分别达到95%和94%(Scheme 4)。

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免费在线查合成路线 https://www.360docs.net/doc/5d3430236.html,/depts/chem... tice/medialib/data/ 有机合成: Organic Syntheses(有机合成手册), John Wiley & Sons (免费) https://www.360docs.net/doc/5d3430236.html,/ Named Organic Reactions Collection from the University of Oxford (有机合成中的命名反应库) (免费) https://www.360docs.net/doc/5d3430236.html,/thirdyearcomputing/NamedOrganicReac... 有机化学资源导航Organic Chemistry Resources Worldwide https://www.360docs.net/doc/5d3430236.html,/ 有机合成文献综述数据库Synthesis Reviews (免费) https://www.360docs.net/doc/5d3430236.html,/srev/srev.htm CAMEO (预测有机化学反应产物的软件) https://www.360docs.net/doc/5d3430236.html,/products/cameo/index.shtml Carbohydrate Letters (免费,摘要) https://www.360docs.net/doc/5d3430236.html,/Carbohydrate_Letters/ Carbohydrate Research (免费,摘要) https://www.360docs.net/doc/5d3430236.html,/locate/carres Current Organic Chemistry (免费,摘要) https://www.360docs.net/doc/5d3430236.html,/coc/index.html Electronic Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis (有机合成试剂百科全书e-EROS) https://www.360docs.net/doc/5d3430236.html,/eros/ European Journal of Organic Chemistry (免费,摘要) https://www.360docs.net/doc/5d3430236.html,/jpages/1434-193X/ Methods in Organic Synthesis (MOS,有机合成方法) https://www.360docs.net/doc/5d3430236.html,/is/database/mosabou.htm Organic Letters (免费,目录) https://www.360docs.net/doc/5d3430236.html,/journals/orlef7/index.html Organometallics (免费,目录) https://www.360docs.net/doc/5d3430236.html,/journals/orgnd7/index.html Russian Journal of Bioorganic Chemistry (Bioorganicheskaya Khimiya) (免费,摘要) http://www.wkap.nl/journalhome.htm/1068-1620 Russian Journal of Organic Chemistry (Zhurnal Organicheskoi Khimii) (免费,摘要) http://www.maik.rssi.ru/journals/orgchem.htm Science of Synthesis: Houben-Weyl Methods of Molecular Transformation https://www.360docs.net/doc/5d3430236.html,/ Solid-Phase Synthesis database (固相有机合成)

手性药物的合成与拆分的研究进展

手性药物的合成与拆分的研究进展 手性是自然界的一种普遍现象,构成生物体的基本物质如氨基酸、糖类等都是手性分子。手性化合物具有两个异构体,它们如同实物和镜像的关系,通常叫做对映异构体。对映异构体很像人的左右手,它们看起来非常相似,但是不完全相同。 目前市场上销售的化学药物中,具有光学活性的手性药物约占全部化学药40% } 50%,药物的手性不同会表现出截然不同的生物、药理、毒理作用,服用对映体纯的手性药物不仅可以排除由于无效(不良)对映体所引起的毒副作用,还能减少药剂量和人体对无效对映体的代谢负担,对药物动力学及剂量有更好的控制,提高药物的专一性,因而具有十分广阔的市场前景和巨大的经济价值[Dl 1由天然产物中提取 天然产物的提取及半合成就是从天然存在的光活性化合物中获得,或以价廉易得的天然手性化合物氨基酸、菇烯、糖类、生物碱等为原料,经构型保留、构型转化或手性转换等反应,方便地合成新的手性化合物。如用乳酸可合成(R)一苯氧基丙酸类除草剂[}z}。天然存在的手性化合物通常只含一种对映体用它们作起始原料,经化学改造制备其它手性化合物,无需经过繁复的对映体拆分,利用其原有的手性中心,在分子的适当部位引进新的活性功能团,可以制成许多有用的手性化合物。 2手性合成 手性合成也叫不对称合成。一般是指在反应中生成的对映体或非对映体的量是不相等的。手J险合成是在催化剂和酶的作用下合成得到过量的单一对映体的方法。如利用氧化还原酶、合成酶、裂解酶等直接从前体化合物不对称合成各种结构复杂的手性醇、酮、醛、胺、酸、酉旨、酞胺等衍生物,以及各种含硫、磷、氮及金属的手性化合物和药物,其优点在于反应条件温和、选择性强、不良反应少、产率高、产品光学纯度高、无污染。 手性合成是获得手性药物最直接的方法。手J险合成包括从手性分子出发来合成目标手性产物或在手性底物的作用下将潜在手性化合物转变为含一个或多个手性中心的化合物,手性底物可以作为试剂、催化剂及助剂在不对称合成中使用。如Yamad等和Snamprogetti等在微生物中发现了能催化产生N-氨甲酞基一D-氨基酸的海因酶( Hy-dantoinase)。海因酶用于工业生产D一苯甘氨酸和D一对轻基苯甘氨酸。D一苯甘氨酸和D一对轻基苯甘氨酸是生产重要的临床用药半合成内酞胺抗生素(氨节青霉素、轻氨节青霉素、氨节头炮霉素、轻氨节头炮霉素)的重要侧链,目前国际上每年的总产量接近SOOOto 3外消旋化合物的拆分 外消旋拆分法是在手性助剂的作用下,将外消旋体拆分为纯对映体。外消旋体拆分法是一种经典的分离方法,在工业生产中己有100多年的历史,目前仍是获得手性物质的有效方法之一。拆分是用物理化学或生物方法等将外消旋体分离成单一异构体,外消旋体拆分法又可分为结晶拆分法;化学拆分法;生物拆分法;色谱拆分法;膜拆分和泳技术。 3. 1结晶拆分法 3.1.1直接结晶法 结晶法是利用化合物的旋光异构体在一定的温度下,较外消旋体的溶解度小,易拆分的性质,在外消旋体的溶液中加入异构体中的一种(或两种)旋光异构体作为晶种,诱导与晶种相同的异构体优先(分别)析出,从而达到分离的目的。在。一甲基一L一多巴的工业生产中就是使两种对映体同时在溶液中结晶,而母液仍是外消旋的,把外消旋混合物的过饱和溶液通过含有各个对应晶种的两个结晶槽而达到拆分的目的[3]。结晶法的拆分效果一般都不太理想,但优点是不需要外加手性拆分试剂。若严格控制反应条件也能获得较纯的单一对应体。 3. 1. 2非对映体结晶法 非对映体结晶法适用于拆分外消旋化合物,利用天然旋光纯手性拆分试剂与消旋化合物

药学专业毕业论文

药学专业毕业论文Revised on November 25, 2020

中央广播电视大学 毕业设计(论文) 论文题目:浅谈药品不良反应及用药安全 省级电大:四川电大分校:成都铁路分校教学点:直属部 指导老师:李培职称:副教授 学生姓名:黄凤学号: 专业:药学 中央广播电视大学制 2016年03月21日 摘要:随着社会的发展,如何安全、有效、合理的用药已成为社会关注的热点。近年来关于药物不良反应的报道和讨论比较多,已引起了各方面的注意。临床上对药品的要求不仅仅局限于对疾病的治疗作用,同时也要求在治疗疾病的同时,所使用的药品应当尽可能少地出现ADR。根据WHO报告,全球死亡人数中有近1/7的患者是死于不合理用药。在我国,据有关部门统计,药物不良反应在住院患者中的发生率约为20%,1/4是抗生素所致。每年由于滥用抗生素引起的耐药菌感染造成的经济损失就达百亿元以上。合理用药始终与合理治疗伴行,是一个既古老又新颖的课题,也是医院药学工作者永恒的话题。医院药学工作的宗旨是以服务患者为中心、临床药学为基础,促进临床科学用药,其核心是保障临床治疗中的安全用药。目前

公认的合理用药的基本要素:以当代药物和疾病的系统知识和理论为基础,安全、有效、经济及适当的使用。 关键词:用药合理;药品抗生素;不良反应;中药不良反应分析 目录

浅谈药品不良反应与安全用药下面浅谈一下常见的药品不良反应与安全用药问题。 一、抗生素滥用,导致药物的不合理应用 现如今医疗纠纷频发、医源性或药源性事件居高不下、医疗以及用药成本过高等,已成为多数国家、地区面临的问题,我国在这些方面也有许多相似之处。合理用药的实践步履艰难,进展迟缓,远未引起人们的足够重视。实际上,药物已成为危及人类健康的主要杀手,而抗生素的滥用现象在我国临床中已非常普遍。有资料表明,我国三级医院住院患者抗生素使用率约为70%,二级医院为80%,一级医院为90%[3]。抗生素的滥用,不仅使药物使用率过高、导致医药费用的急剧上涨,同时也给临床治疗上带来了严重的后果。现在,很少有医生对抗生素进行过系统、全面的了解,使用的盲目性很大,在选择抗生素时不加思考,不重视病原学检查,迷恋于“洋、新、贵”,盲目的大剂量使用广谱抗生素,或几种抗菌药同时应用,致使大量耐药菌产生,使难治性感染越来越多,医疗费用也越来越高。临床上很多严重感染者死亡,多是因为耐药感染使用抗生素无效引起的。ADR以抗生素位居首位。 比如说上呼吸道感染,有90%以上是由病毒引起的,但临床上使用抗生素的却不在少数。滥用的后果是在宏观上造成细菌的抗药性增强,抗生素的效力降低甚至丧失,最终导致人类无药可用;在微观上会对患者的身体造成药源性损害。由于人体内部有许多菌群,正常情况下他们相互制约,形成一种平衡,抗生素的滥用就可能对某些有益菌群造成破坏,使一些有害菌或病毒乘虚而入

布洛芬合成路线综述

布洛芬合成路线综述 姓名:XXX 班级:制药XXX班学号:XXX 【摘要】 布洛芬(C12H8Q)又名异丁苯丙酸,芳基丙酸类非甾体抗炎药物,本品为白色晶体性粉末,有异臭,无味。不溶与水,易溶于乙醇、乙醚三氯甲烷基丙酮,易溶于氢氧化钠及碳酸钠溶液中。布洛芬具有抗炎、镇痛、解热作用,适用于治疗风湿性关节炎、类风湿性关节炎、骨关节炎、强直性脊椎炎和神经炎等。布洛芬的基本机构为笨环,苯环上含有异丁基与a-甲基乙酸。作为新一代非甾体消炎镇痛药物,具有比阿司匹林更强的解热、消炎和镇痛作用,副作用则比阿司匹林小得多。 【关键词】 布洛芬抗炎镇痛解热非甾体消炎镇痛药物合成路线 【前言】 1964年英国的Nicholso n 等人最早合成了布洛芬,其他各国也逐渐对布洛芬展开研 究,英国的布茨药厂首先获得专利权并投入生产。在最初的生产过程中,由于生产工艺落 后,导致布洛芬的生产成本高,产量低,企业规模受到很大限制。直到20世纪80年代后期,随着羧基化法和1, 2-转位法等布洛芬新工艺的出现,布洛芬的生产成本大大降低, 企业的规模也越来越大。目前,德国的巴斯夫公司,美国的Albemarle公司和乙基公司都 具有庞大的生产规模。他们分别具有自己的核心技术,选择合适的工艺,从而具有经济效 益和规模优势。近十多年来,由于政府扶持,印度的医药工业发展迅速。印度的Sumitra公司和Chemi nor公司的生产规模也达到上述西方国家大公司的水平,而且由于印度的劳动

力价格低廉,使得生产成本较低。印度低价格的布洛芬大量出口,大大冲击了全球的布洛分市场。 【研究现状】 对于布洛芬这种医药结晶产品而言,质量的好坏对产品能否在国际市场竞争中占据有 利地位往往起着重要的作用。目前,国内布洛芬同国外同类产品相比存在着晶形不好、颗粒不均匀等质量方面的差距。国内生产企业所使用的落后结晶技术与设备,一方面导致产品质量差,另一方面导致生产成本居高不下,使得国内布洛芬产品难以与国外产品相竞争,导致在国内市场和中国外的布洛芬产品占主导地位,如中美史可公司的布洛芬制剂占据了中国的70%勺市场份额。如今我国已经加入 WTO要改变这种现状,就必须对结晶及装置进行改进,从而生产出高质量的布洛芬结体产品。有关其工艺改进和新工艺、拆分或不对称合成获得其手性体、其衍生物以及各种制剂的研究报道层出不穷。 【布洛芬的合成】 1转位重排法 芳基1,2-转位重排法是目前国内厂家普遍采用的一种合成方法。它以异丁苯为原料, 经与2-氯丙酰氯的傅克酰化,与新戊二醇的催化缩酮化,催化重排,水解等制得布洛芬反应式为: 该工艺的优点为:避免了酰化时以石油醚作溶剂其中所含微量芳烃杂质所带来的副产 物,或使用二氯乙烷作溶剂时所带来的毒性和溶剂残留问题,避免了传统工艺使用冷冻盐 水的要求,降低了能耗和设备腐蚀等。 2醇羰基化法 醇羰基化法即BHC法,以异丁苯为原料,经与乙酰氯的傅克酰化、催化加氢还原和催化羰基化3步反应制得布洛芬,为目前最先进的工艺路线,为国外多数厂家所采用。

药物合成工艺论文

阿普斯特是治疗银屑病的一种药物,其作用原理是磷酸二酯酶-4作为一种抑制剂,抑制参与引起银屑病病发的多个炎症的标志性活性位点,使其活性降低甚至于不参与病发,从而起到抑制治疗银屑病的效果。在临床试验中,用阿普斯特片治疗患者中观察到的副作用主要表现为腹泻,恶心和头痛,且产生副作用的人群数较少,多为孕妇和免疫缺陷的人群,因此该药物被批准使用,阿普斯特使FDA批准的首个也是唯一一个用于斑块型银屑病治疗的PDE-4抑制剂。 阿普斯特化学名为N-【2-[C(S)-1-(3-乙氧基-4-甲氧苯基)-2-(甲基磺酰基)乙基]-2,3-二氢-1,3-二氧-1H-异吲哚-4-】-乙酰胺,其为白色片状,分子式为C22H24N2O7S,分子量为460.5,是以3-乙氧基-4-甲氧基苯腈为原料制备而成的,下面为其合成路线: 由于3-乙氧基-4-甲氧基苯腈在市面上可以购买到且经过一系列的化学反应,可以得到较多的需求产物,反应过程操作方便,反应比较温和,所需的基础物易得,所以适合于工业生产。 一实验内容 1 主要试剂于仪器 3-乙氧基-4-甲氧基苯腈、二甲亚砜、正丁基里、硼氢化钠、N-乙酰-L-亮氨酸(上述均购自上海达瑞化学有限责任公司),3-N-乙酰氨基邻苯二甲酸酐(自制)。四氢呋喃、甲醇、乙酸,柱色谱所用固定相为100~200目的硅胶。 NMR测定:德国BrukerAVIII400M核磁共振仪、集热式恒温加热磁力搅拌器、低温恒温搅拌反应浴、旋转蒸发仪、循环水式多用真空泵、真空干燥箱、三用紫外线分析仪、热风枪(均购自郑州科泰实验设备有限公司)。 2合成路线 (1)以3-乙氧基-4-甲氧基苯甲醛为原料 3-乙氧基-4-甲氧基苯甲醛在六甲基二硅胺基锂四氢呋喃溶液里,原料中 的醛基上的氢原子被氮所取代,因为醛基上的氧上有一对孤对电子,双 键容易被强还原性原子还原成单键,达到引入原子的作用,因为正丁基 锂上的锂离子有强的还原性,所以双键被还原为单键锂与氧连接在一起。 在二甲基砜的作用下,氧原子脱去,二甲基砜上的硫原子与碳相连,再 在三氟化硼的乙醚溶液中还原,氮被还原为亚胺。该过程所需的原料较 为昂贵且其合成出的亚胺产率仅有41%,合成环境需要在-78摄氏度下进 行,不适合工业化生产,所以该合成路线被舍弃。 (2) 3-乙氧基-4-甲氧基苯腈为原料

手性药物

我报告的题目是手性技术与手性药物。 首先让我和大家一起来回忆一下药物给人类带来空前灾难的反应停事件。1953年,联邦德国Chemie制药公司研究了一种名为“沙利度胺”的新药,该药对孕妇的妊娠呕吐疗效极佳,Chemie公司在1957年将该药以商品名“反应停”正式推向市场。两年以后,欧洲的医生开始发现,本地区畸形婴儿的出生率明显上升,此后又陆续发现12000多名因母亲服用反应停而导致的海豹婴儿!这一事件成为医学史上的一大悲剧。 后来研究发现,反应停是一种手性药物,是由分子组成完全相同仅立体结构不同的左旋体和右旋体混合组成的,其中右旋体是很好的镇静剂,而左旋体则有强烈的致畸作用。 到底什么是手性药物?用什么技术或方法能够分别获得左旋体和右旋体来进行研究和安全有效地使用呢? 这就是今天我要报告的主题——手性技术和手性药物。 要阐明这一主题,首先我们要认识什么是手性药物。手性药物分子有一个共同的特点就是存在着互为实物和镜像关系两个立体异构体,一个叫左旋体,另一个叫右旋体。就好比人的左手和右手,相似而不相同,不能叠合。 目前临床上常用的1850多种药物中有1045多种是手性药物,高达62%。像大家所熟知的紫杉醇、青蒿素、沙丁胺醇和萘普生都是手性药物。 手性是宇宙的普遍特征。早在一百多年前,著名的微生物学家和化学家巴斯德就英明地预见“宇宙是非对称的……,所有生物体在其结构和外部形态上,究其本源都是宇宙非对称性的产物”。 因此,科学家推断,由于长期宇宙作用力的不对称性,使生物体中蕴藏着大量手性分子,如氨基酸、糖、DNA和蛋白质等。绝大多数的昆虫信息素都是手性分子,人们利用它来诱杀害虫。很多农药也是手性分子,比如除草剂Metolachlor,其左旋体具有非常高的除草性能,而右旋体不仅没有除草作用,而且具有致突变作用,每年有2000多万吨投放市场,其中1000多万吨是环境污染物。Metolachlor自1997年起以单旋体上市,10年间少向环境投放约1亿吨化学废物。研究还发现,单旋体手性材料可以作为隐形材料用于军事领域。 左旋体和右旋体在生物体内的作用为什么有这么大的差别呢?由于生物体内的酶和受体都是手性的,它们对药物具有精确的手性识别能力,只有匹配时才能发挥药效,误配就不能产生预期药效。正如“一把钥匙开一把锁!”因此,1992年美国FDA规定,新的手性药物上市之前必须分别对左旋体和右旋体进行药效和毒性试验,否则不允许上市。2006年1月,我国SFDA也出台了相应的政策法规。 怎样才能将非手性原料转变成手性单旋体呢?从化学角度而言,有手性拆分和手性合成两种方法。经典化学反应只能得到等量左旋体和右旋体的混合物,手性拆分是用手性拆分试剂将混旋体拆分成左旋体和右旋体,其中只有一半是目标产物,另一半是副产物,而且需要消耗大量昂贵的手性拆分试剂。化学家一直在探索,是否有更经济的方法,将非手性原料直接转化为手性单旋体呢? 上世纪60年代初,科学家们开始研究在极少量的手性催化剂作用下获得大量的单旋体,这就是手性合成

全合成综述

阿枯米灵生物碱(?)-Vincorine的全合成分析 阿枯米灵生物碱(?)-Vincorine具有复杂的多环结构以及重要的生物活性一直吸引着众多化学合成工作者的关注。早在2009年,秦勇课题组率先完成了(?)-Vincorine的全合成工作,最近马大为课题组应用分子内氧化偶联的方法成功地以18步,总收率5%的路线合成了(?)-Vincorine。本文将对马课题组合成该化合物的方法进行简单的介绍。 一:(?)-Vincorine的逆合成分析 先将N4-C21键断开得到化合物11,化合物11可由12得到,12可由化合物13经分子内氧化偶联而得,化合物13则由14与15经迈克尔加成得到(Figure1)。 Figure1:(?)-Vincorine的逆合成分析 二:(?)-Vincorine的合成路线 该课题组以市售的5 - 甲氧基色胺为原料(16)经(Boc)2O及Pd(OAc)2的催化作用得到1,2,3,5四取代吲哚17,后烯烃双键氢化加成,酯基还原得到化合物18。18在IBX氧化下得到醛与丙二酸二甲酯反应得到化合物14,后经迈克尔加成得到化合物20.化合物20为一非对映异构体,将其混合物进行反应,氧化消除

得烯烃化合物21,该化合物为E式和Z混合物。选择性还原醛基,加上TBS保护,移除Boc即得化合物13。(Figure2) Figure2 得到关键化合物13后便可尝试分子内氧化偶联反应,经反复实验确定在LiHMDS, I2, THF, ?40 °C to r.t.条件可以成功得到只有一种构型的目标产物23且

产率为67%。后经Krapcho的反应条件成功去除一个酯基,再通过氯化,环合,甲基化成功合成得到(?)-Vincorin。(Figure3) Figure3 三:关键反应的应用 在全合成的路线中,用到了一些关键反应,正是这些反应的精妙使用,使这个复杂的分子的合成得以实现。 1:钯催化的C-H功能化反应 反应广泛应用于吲哚等的芳基化和烯烃化反应中,它不需要以往所需的卤素等离去集团的参与,直接在C-H键上交叉耦合。其普遍形式如Figure4。

手性药物的不对称合成90 (3)

手性药物及其不对称合成 [摘要]近年来不对称合成法应用在手性药物及药物中间体的制备中,使手性药物得到了快速的发展,不少手性药物及其中间体已经实现了工业化生产。本文介绍了手性药物及获取手性药物的方法,对不对称合成法尤其是不对称催化法在手性药物工业制备中的应用进行了综述。 [关键词]手性药物;制备;不对称合成;不对称催化 Chiral Drugs and Asymmetric Synthesis Abstract: In recent years ,since the asymmetric synthesis has been used in preparation of the chiral drugs and pharmaceutical intermediates ,there has been fast development in preparation of chiral drugs ,some of which has been already synthesed in industry scale .What is chiral drugs and the ways to abtain the chiral drugs are introduced .The methods of asymmetric synthesis,especially asymmetric catalytic reaction used in synthesis chiral drugs are reviewed . Key words :chiral drugs ,preparation , asymmetric synthesis;asymmetric catalytic synthesis 1 引言 2001 年10 月10 日,瑞典皇家科学院决定将2001年度诺贝尔化学奖授予在催化不对称反应领域做出突出贡献的3 位科学家:威廉·诺尔斯,野依良治与巴里·夏普赖斯。他们利用手性催化剂大大提升了单一对映异构体的产率,为手性药物的制备以及其他行业的发展都做出了突出的贡献。【1】 :2手性药物 手性药物(chiral drug)是指其分子立体结构和它的镜像彼此不能够重合的

药学专业毕业论文范文

药学专业毕业论文范文 药学是连接健康科学和化学科学的医疗保健行业,它承担着确保药品的安全和有效使用的职责。药学主要研究药物的来源、炮制、性状、作用、分析、鉴定、调配、生产、保管和寻找(包括合成)新药等。 药学专业毕业论文一: 解痉平喘药物主要包括β2-受体激动剂、抗胆碱药、茶碱类和炎症介质拮抗剂等;抗炎治喘类药包括糖皮质类固醇激素、炎症介质受体拮抗剂、肥大细胞膜稳定剂等。现就几种常用支气管哮喘治疗药物的合理使用报道如下。 一、茶碱 茶碱具有舒张支气管平滑肌、强心、利尿、扩张冠状动脉、兴奋呼吸中枢和呼吸肌等药理作用。本品与β2-受体激动剂联合应用时易于诱发心律失常,应谨慎使用并适当减少 剂量。茶碱的治疗窗窄,且存在较大个体差异,可引起心律失常、血压下降,甚至死亡,有条件时应监测茶碱血药浓度,其有效、安全血药浓度为6~15mg/L。影响茶碱代谢的 因素较多,如发热、妊娠、肝脏疾患、充血性心力衰竭及合用甲氰咪胍或喹诺酮类、大环内酯类等药物,应引起重视。多索茶碱的作用与氨茶碱相同,但不良反应较轻。茶碱缓(控)释片口服后昼夜血药浓度平衡,平喘作用可维持12~14h,尤其适用于夜间哮喘症状 的控制。由于血药浓度平稳、维持时间长,比普通剂型的茶碱安全、有效,与糖皮质激素和抗胆碱能药物联用具有协同作用。 二、糖皮质激素类 可分为吸入型糖皮质激素和口服糖皮质激素。吸入型糖皮质激素局部抗炎作用强。通过吸气过程给药,药物直接作用于呼吸道,所需剂量小,且通过消化道和呼吸道进入血液的药物大部分被肝脏灭活,而使全身不良反应较小,吸入型糖皮质激素使用1w方可奏效。溶液型和气雾型制剂可造成患者声音嘶哑和口咽部真菌感染等症状。目前上市的药物中丙酸氟替卡松和布地奈德的全身不良反应较少,因此,吸入型糖皮质激素被推荐作为长期治疗持续性哮喘的首选药物。当吸入型糖皮质激素无效时,应尽早改用口服剂型。可选用半衰期短的泼尼松、泼尼松龙或甲基泼尼松龙等,采用每天或隔天清晨顿服的给药方式,以减少外源性激素对脑重体-肾上腺轴的抑制作用。严重急性哮喘发作时,应静脉给药,宜 选用琥珀酸氢化考的松或甲基泼尼松龙。 三、β2-肾上腺素受体激动剂

手性药物的合成综述

手性合成的综述 姓名: 学号: 专业: 院系: 目录 手性合成的概念与简介 (2) 手性药物的合成的发展历程 (3) 手性合成的方法 (5) 几种手性药物合成方法的比较 (7) 化学—酶合成法合成手性药物的实例 (7) 手性药物的研究现状和展望 (10) 参考资料 (13) 手性药物的概念与简介 手性(英文名为chirality, 源自希腊文cheir)是用来表达化合物分子结构不对称性的术语。人的手是不对称的,左手和右手相互不能叠合,彼此是实物和镜像的关系,这种关系在化学中称为“对映关系”,具有对映关系的两个物体互为“对映体”。 化合物的手性与其空间结构有关,因为化合物分子中的原子的排列是三维的。例如,图1中表示乳酸分子的结构式1 a和1 b,虽然连接在中心碳原子上的4个基团,即H, COOH, OH和CH3都一样,但它们却是不同的化合物。它们之间的关系如同右手和左手之间的关系一样,互为对映体。 手性是人类赖以生存的自然界的本质属性之一。生命现象中的化学过程都是在高度不对称的环境中进行的。构成机体的物质大多具有一定空间构型,如组成蛋白质和酶的氨基酸为L-构型,糖为D-构型,DNA的螺旋结构为右旋。在机体

的代谢和调控过程中所涉及的物质(如酶和细胞表面的受体)一般也都具有手性,在生命过程中发生的各种生物-化学反应过程均与手性的识别和变化有关。 由自然界的手性属性联系到化合物的手性,也就产生了药物的手性问题。手性药物是指药物的分子结构中存在手性因素,而且由具有药理活性的手性化合物组成的药物,其中只含有效对映体或者以有效的对映体为主。这些对映异构体的理化性质基本相似,仅仅是旋光性有所差别,分别被命名为R-型(右旋)或S-型(左旋)、外消旋。药物的药理作用是通过与体内的大分子之间严格的手性识别和匹配而实现的。 手性制药是医药行业的前沿领域,2001年诺贝尔化学奖就授予分子手性催化的主要贡献者。自然界里有很多手性化合物,这些手性化合物具有两个对映异构体。对映异构体很像人的左右手,它们看起来非常相似,但是不完全相同。当一个手性化合物进入生命体时,它的两个对映异构体通常会表现出不同的生物活性。对于手性药物,一个异构体可能是有效的,而另一个异构体可能是无效甚至是有害的。手性制药就是利用化合物的这种原理,开发出药效高、副作用小的药物。在临床治疗方面,服用对映体纯的手性药物不仅可以排除由于无效(不良)对映体所引起的毒副作用,还能减少药剂量和人体对无效对映体的代谢负担,对药物动力学及剂量有更好的控制,提高药物的专一性。因而具有十分广阔的市场前景和巨大的经济价值。目前世界上使用的药物总数约为1900种手性药物占50%以上,在临床常用的200种药物中,手性药物多达114种。全球2001年以单一光学异构体形式出售的市场额达到1 472亿美元,相比于2000年的1 330亿美元增长了10%以上。预计手性药物到2010年销售额将达到2 000亿美元。 在许多情况下,化合物的一对对映异构体在生物体内的药理活性、代谢过程、代谢速率及毒性等存在显著的差异。另外在吸收、分布和排泄等方面也存在差异,还有对映体的相互转化等一系列复杂的问题。但按药效方面的简单划分,可能存在三种不同的情况:1、只有一种对映体具有所要求的药理活性,而另一种对映体没有药理作用,如治疗帕金森病的L-多巴(图2中a),其对映异构体对帕金森病无治疗效果,而且不能被体内酶代谢,右旋体聚积在体内可能对人体健康造成影响;2、一对对映异构体中的两个化合物都有等同的或近乎等同的药理活性,如盖替沙星(图2中b),其左旋体和右旋体的活性差别不大;3、两种对映体具有完全不同的药理活性,如镇静药沙利度胺(又名反应停,图2中c),(R)-对映体具有缓解妊娠反应作用, (S)-对映体是一种强力致畸剂[1,2]。因此,1992年3月FDA发布了手性药物的指导原则,明确要求一个含手性因素的化学药物,必须说明其两个对映体在体内的不同生理活性,药理作用,代谢过程和药物动力学情况以考虑单一对映体供药的问题。目前,手性药物受到世界各国的关注和重视,手性药物的合成也成为目前各国研究的一项迫切的任务。 手性药物的合成的发展历程

药学专业论文题目

药学专业毕业论文题目1.非甾体抗炎药物的合成及抗炎镇痛活性的研究2.硫杂杯芳烃金属配合物的合成及抗癌活性研究3.奥沙普嗪的化学结构修饰研究 4.分蘖葱头中甾体皂苷成分的分离和鉴定 5.新型选择性环氧合酶-2抑制剂的研究 6.锰超氧化物岐化酶模拟酶的研究进展 7.吡唑衍生物类环氧合酶-2抑制剂研究进展8.呋喃酮衍生物类环氧合酶-2抑制剂研究进展9.硫杂杯芳烃的研究进展 10.氯化镉对人体的毒性及其机制研究进展11.某院抗菌药物使用调查分析 12.感冒药使用情况调查分析 13.住院患者抗菌药物使用情况调查分析14.某院某科抗生素使用调查分析 15.2011年我国抗生素市场分析 16.某种类药物不良反应及合理应用 17.临床抗感染药物使用的调查分析 18.抗肿瘤药物的研究进展 19.抗病毒药物的现状与研究进展 20.临床抗生素应用调查分析 21.抗感冒药物的不良反应及合理应用 22.喹诺酮类抗菌药研究进展 23.抗癌金属配合物的研究新进展 24.铂类抗癌药物作用机制研究进展 25.某医院调查报告 26.某药厂调查报告 27.抗生素类药物在临床的应用现状 28.高效液相色谱法及其在药物分析中的应用29.中国临床药师发展现状调查 30.中国临床药师发展现状调查 31.药物分析在药学各领域的应用 32.某药检所调查报告 33.分析仪器公司调查报告 34.某医院药剂科参观报告 35.中国本土制药企业新药研究开发发展的研究36.某药品的质量研究方法

37.某中药制备工艺的研究 38.现代药品分析方法与技术的研究进展39.试论中药及天然产物在某领域的研究进展40.关于加强中药质量控制的一点探索 41.唐松草研究的现状 42.西洋参中奥克梯隆型皂苷的研究 43.藜植物中化学成分的研究。 44.人参皂苷的研究进展。 45.人参皂苷药理活性研究的概况。 46.绿色化学。 47.烯胺酮化合物简介。 48.天然药物中无机元素的测定方法。 49.藜属植物的研究进展。 50.天然药物化学研究热点和未来发展方向。51.甜菜树茎叶营养成分的分析研究。 52.甜菜叶化学成分与药理活性的研究进展。53.仙人掌研究概况。 54.枸杞子的药理作用的研究进展。 55.猪毛菜的研究现状。 56.藜科植物菠菜化学成分及药理活性的研究。57.菠菜的研究进展。 58.玉米属植物化学成分及药理活性研究进展59.葱属植物化学成分研究进展 60.葱属植物药理活性研究进展 61.洋葱化学成分及药理活性研究进展 62.薤白化学成分及药理活性研究进展 63.大豆化学成分及药理活性研究进展 64.苦碟子化学成分及药理活性研究进展65.人参化学成分及药理活性研究进展 66.西洋参化学成分及药理活性研究进展67.玉米须化学成分及药理活性研究进展68.红姑娘化学成分及药理活性研究进展69.中药总黄酮含量测定方法研究进展 70.银杏叶化学成分及药理活性研究进展71.五味子化学成分及药理活性研究进展72.枸杞子化学成分及药理活性研究进展 73. 洋葱中总黄酮的含量测定方法研究 74. 玉米须中总黄酮的含量测定方法研究

药学毕业论文范文

药学毕业论文范文 论文 非甾体类抗炎药在骨科临床工作中的应用与思考 申请人:刘先玲 学科(专业):药学 指导教师:邹雅敏 xx年1月 网络教育学院 毕业设计 (论文) 任务书 二、毕业设计(论文)工作自年月日起至年月日止 三、毕业设计(论文)基本要求: 指导教师: 药学专业毕业论文题目 1.非甾体抗炎药物的合成及抗炎镇痛活性的研究 2.硫杂杯芳烃金属配合物的合成及抗癌活性研究 3.奥沙普嗪的化学结构修饰研究 4.分蘖葱头中甾体皂苷成分的分离和鉴定 5.新型选择性环氧合酶-2抑制剂的研究 6.锰超氧化物岐化酶模拟酶的研究进展 7.吡唑衍生物类环氧合酶-2抑制剂研究进展 8.呋喃酮衍生物类环氧合酶-2抑制剂研究进展 9.硫杂杯芳烃的研究进展

10.氯化镉对人体的毒性及其机制研究进展 11.某院抗菌药物使用调查分析 12.感冒药使用情况调查分析 13.住院患者抗菌药物使用情况调查分析 14.某院某科抗生素使用调查分析 15.xx年我国抗生素市场分析 16.某种类药物不良反应及合理应用 17.临床抗感染药物使用的调查分析 18.抗肿瘤药物的研究进展 19.抗病毒药物的现状与研究进展 20.临床抗生素应用调查分析 21.抗感冒药物的不良反应及合理应用 22.喹诺酮类抗菌药研究进展 23.抗癌金属配合物的研究新进展 24.铂类抗癌药物作用机制研究进展 25.某医院调查报告 26.某药厂调查报告 27.抗生素类药物在临床的应用现状 28.高效液相色谱法及其在药物分析中的应用 29.中国临床药师发展现状调查 30.中国临床药师发展现状调查 31.药物分析在药学各领域的应用

尼莫地平的合成路线综述

尼莫地平的合成 尼莫地平是德国拜耳公司开发的二氢吡啶类钙拮抗剂,该药物对于治疗各种原因引起的蛛网膜下隙出血后的脑血管痉挛和改善脑血管恢复期的血液循环有着很好效果。因此,在过去的近三十里,关于该药物合成路线的优化提高一直没有停止过。到目前为止,尼莫地平的合成路线主要有以下几种: 1.拜耳公司的原始合成路线[1]: 1985年,拜耳采用了如下的路线合成了尼莫地平:A. 首先,以异丙醇做溶剂,乙酰乙酸2-甲氧基乙基酯(1)与间硝基苯甲醛(2)在冰醋酸/哌啶的催化下缩合生成2-(3-硝基亚苄基)乙酰乙酸2-甲氧基乙基酯(3)。B. 然后2-(3-硝基亚苄基)乙酰乙酸2-甲氧基乙基酯(3)与3-氨基-2-丁烯酸异丙酯(4)在异丙醇中进行环化反应得到尼莫地平化合物。 2.山东新华制药厂的工艺优化[2]: 在上世纪八十年开始,山东新华制药厂对尼莫地平的合成路线进行了不断的优化。1988年,他们在化合物A 和化合物B的环化反应中,不使用溶剂(两种化合物直接在熔融状态下)或使用环己烷做溶剂,是反应从体系中迅速

分离,反应时间短,尼莫地平的收率最高达88.56%;缺点是反应温度高,而环己烷对于两种化合物的溶解性很差,几乎也是在熔融状态下反应。1992年,他们在该步反应中采用乙醇/环己烷为混合溶剂(V乙醇/V环己烷= 1/4),产率达到89.21%,而杂质含量小于0.2%。 2011年他们对化合物B的合成工艺也进行了优化,反应后先用CaCl2干燥除水,然后蒸馏,其收率达到81.5%,纯度达98.8%。环化反应中采用异丙醇/环己烷作为反应溶剂,尼莫地平收率为78.8%,杂质含量0.74%。 3. 1994年,Burgurs保护了一条新的合成路线[3]:第一步(a), 乙酰乙酸异丙酯(6)与3-硝基苯甲醛(2)在异丙醇中,以冰醋酸/哌啶为催化剂进行缩合反应,生成2-(3-硝基亚苄基)乙酰乙酸2-甲氧基乙基酯(7); 第二步(b), 乙酰乙酸2-甲氧基乙基酯(1)与醋酸铵在绝对乙醇中回流生成3-氨基-2-丁烯酸2-甲氧基乙基酯(8); 第三步(c), 2-(3-硝基亚苄基)乙酰乙酸2-甲氧基乙基酯(7)和3-氨基-2-丁烯酸2-甲氧基乙基酯(8)与铝粉先微波下活化15分钟,或100摄氏度下活化2小时,然后将化合物悬浮与了二氯甲烷中,后将二氯甲烷旋干,100摄氏度下再反应30分钟。经后处理结晶可得纯尼莫地平,收率71%。该方法提出用醋酸铵代替氨气方法合成3-氨基-2-丁烯酸2-甲氧基乙基酯(8),操作相对简单,但第三部环化反应操作复杂,收率较低。

药学专业本科自考助学毕业论文参考题目

药学专业本科自考助学毕业论文参考题目

郑州大学药学院 药学专业本科自考助学毕业论文参考题目以下题目仅供参考,可自拟题目撰写论文 1、国内植物药研究的新进展。 2、2010年版药典(一部)在中药质量监控中的变化。 3、植物资源在中药研究中的应用。 4、GAP在中药发展中的应用。 5、中药的质量控制(可以具体到某个药材或者制剂) 6、中药现代化研究思路策略 7、****技术在生药鉴定中的应用 8、 ****技术在天然药物(或者某具体药材)提取分离中的应用 9、****的化学成分研究概况 10、降脂类(或其他类)中药在医院中的应用分析 11、降脂类(或其他类)中药临床研究进展 12、毒性药材在临床中的应用(或管理) 13、中西药合用不合理分析(或案例分析)

14、医院中药调剂的现状分析 15、医院中药调剂的药学服务 16、医院中药贮藏的现状分析 17、患者如何选用中成药 18、****类中药用药统计分析 19、****药品的市场营销策划方案 20、****药品市场调查报告 21、****医药企业营销实务中的4PS组合运用 22、****医药企业产品策略分析 23、****医药企业价格策略分析 24、****医药企业渠道策略分析 25、****医药企业广告策略分析 26、****医药企业公共关系营销策略分析 27、浅谈医药政策对医药营销的影响 28、******公司医药代表的管理 29、****新医改背景下医药市场的特点及营销策略 30、我过医药企业的国际化发展战略研究

31、****传统医药保健品企业的直销分析 32、浅谈医药学术营销的应用 33、****医药企业物流运行中存在的问题分析 34、****药品零售连锁企业探析 35、****平价药店的价格策略分析 36、****药品品牌管理 37、我国医药上市公司竞争力的研究 38、****医药企业的营销战略选择 39、新医改形势下的国家基本药物政策 40、国家药物政策与合理用药的探讨 41、新医改形势下我国药品供应保障体系的构建与实施途径 42、新版GMP对药品生产企业的影响 43、药品安全问责时代给企业带来的机遇与挑战 44、试论我国药品召回制度存的问题及对策 45、我国药品流通领域存在的主要问题对策 46、我国网上药店的现状调查 47、对规范我国互联网药品广告管理的探讨

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