手性药物的应用
手性药物的分离在色谱法中的应用
手性药物的分离在色谱法中的应用手性药物是指由左右对称的手性分子构成的药物，其中的立体异构体具有不同的药理活性和药效。
在药物研发和生产过程中，需要对手性药物进行分离和测定，以确保药物的纯度和安全性。
色谱法是一种常见的分离和分析技术，被广泛应用于手性药物的分离和测定。
色谱法可分为液相色谱和气相色谱两种。
液相色谱常用于水溶性的手性药物分离，而气相色谱适用于挥发性的手性药物。
下面详细介绍手性药物在色谱法中的应用。
1. 手性分离剂的应用手性药物分离的关键在于使用手性分离剂。
手性分离剂是由手性化合物制备而成的，其作用是将手性药物的立体异构体分离开来。
手性分离剂通常具有手性母体和反应活性官能团，通过它们与手性药物之间的相互作用来分离手性药物。
2. 手性色谱柱的选择对于液相色谱，选择合适的手性色谱柱是至关重要的。
手性色谱柱是通过在固定相上引入手性分离剂来制备的，可以选择手性分离剂的对映异构体作为固定相上的官能团，实现对手性药物的分离。
常见的手性色谱柱有手性官能团固定相柱、手性螺旋柱和双手性固定相柱等。
通过选择合适的手性色谱柱，可以实现对不同手性药物的有效分离。
3. 手性色谱条件的优化在色谱法中，优化分离条件对于手性药物的分离和测定至关重要。
调整移动相的组成、pH值和流速可以实现对手性药物的不同立体异构体的选择性吸附和脱附。
优化色谱柱的温度和检测器的温度可以提高分离效果和信号响应。
通过综合考虑上述因素，并进行多次试验和优化，可以获得最佳的手性药物分离条件。
4. 手性药物的定量测定色谱法还可以用于手性药物的定量测定。
定量测定通常使用内标法，即在待测样品中引入已知浓度的手性物质作为内标，测定样品中手性药物与内标之间的柱效差异，进而计算出样品中手性药物的浓度。
色谱法在手性药物的分离和测定中具有广泛的应用。
通过选择合适的手性分离剂和手性色谱柱，并优化分离条件，可以实现对手性药物的有效分离和定量测定。
色谱法的应用为手性药物的研发和生产提供了重要的技术支持，并为药物治疗的个性化和精确化奠定了基础。
手性药物及其开发与应用
手性药物及其开发与应用王丹李亚综述何浪审校1 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,将互为镜像关系而又不能重合的一对药物结构称为对映体(enantiomer)。
对映体各有不同的旋光方向：左旋、右旋、外消旋，分别用(-)、(+)、(±)符号表示。
药物分子的手性标记通常采用R/S序列标记法。
对于氨基酸、肽类、糖类、环多元醇及其衍生物的立体命名，也用D、L或俗名表示[1]。
过去多数化学药品是由等量的左旋(S型)和右旋(R型)两种对映体组成的外消旋体，只含有单一对映体即光学纯度较高的药物，与外消旋药物相比，具有疗效好、不良反应小等特点。
2 手性药物的作用机制手性是自然界的普遍特征。
构成自然界物质的一些手性分子虽然从原子组成来看是一模一样，但其空间结构完全不同，他们构成了实物和镜像的关系，也可比喻成左右手的关系，所以叫做手性分子[2]。
在生命的产生和演变过程中，自然界往往对一种手性有所偏爱，如自然界存在的糖为D–构型，氨基酸为L–构型，蛋白质和DNA的螺旋构象都是右旋的。
所以，当手性药物、农药等化合物作用于这个不对称的生物界时，两个异构体表现出来的生物活性往往是不同的，甚至是截然相反的：即一个异构体对疾病起作用，而另一个异构体的疗效甚微或不起作用，有的甚至还有不良作用。
手性药物的药理作用是通过与体内大分子之间的严格手性匹配与分子识别而实现的[3～4]，也就是在人体内药物通过与具有特定物理形态的受体反应起作用。
药物的两种立体异构体中，只有一种更适合与受体或活性部位结合。
如果两种立体异构体都能适合受体，结合将是不太紧密的，因而药物将会不太活泼。
通常，一种同分异构体有选择地结合，而另一种具有较小的或无活性。
3 手性药物的种类不同的对映体在人体内的药理，代谢过程，毒性和疗效存在着显著差异[4～7]，见表1。
因此，有许多手性药物是以外消旋体给药更有利于疾病的治疗[8]，如多巴酚丁胺(dobutamine)，它的左旋体为α受体激动剂，对β受体激动作用较轻微，而右旋体为β受体激动剂，对α受体激动作用较轻微。
在手性药物中的应用-10
传统化学合成法生成非对映体混合物（RS+SS)，然 后用二环己胺成盐后分离得到(S,S)-异构体产物。化学酶法合成法采用皱落假丝酵母将异丁酸立体选择性氧 化为（R)-a-甲基-β-羟基丙酸（24），后者与L-脯氨酸 缩合再经巯基化可得到（S)-卡托普利（25）。
也可采用假单胞菌脂肪酶或黑曲霉脂肪酶拆分a-甲基β-乙酰硫代丙酸得到（S)-型对映体（26），再经酰氯化 及与L-脯氨酸缩合可制成卡托普利。
S O
化学-酶法合成MK0507
二、氧化反应
生物催化的氧化反应可以使分子内非活泼的碳氢键 立体选择性氧化，产生特定构型的羟基化产物，这种 非活泼氢用化学法很难氧化。
甾体激素的微生物转化是生物催化法在手性合成研 究中应用最早和最成功的例子，推动了生物催化的手 性合成研究与发展。
1. 甾体类激素 利用微生物生物转化制备甾体类药物已有多年 的历史。常规化学法很难氧化非活泼碳氢键，但是 生物催化法却很容易。
OH COOCH 1.Ta-Cl pyr
3
H 3 COOC
2. (R)-3-羟基丁酸甲酯 >99.5%e.e O S S
S
S
O
S HO 2 S （1） O
S O (6R)OH
S （2）
NH
O 粗糙脉孢菌 S O O (4S,6S)(6S)（3） （4） S O S O （5） MK0507 4步 S O S SO 2 NH 2 . HCl
OMe CF CF
OMe CF
3
OMe
3
3
O
OH N H （2） 鲜红色诺卡氏菌 O N H O （3）
O
N H （1）
O
OMe OMe CF CF
(优质医学)手性药物的应用
（优质医学）手性药物的应用手性药物是指具有手性构型的药物。
手性分子是指分子的立体构型可以通过镜面对称操作进行非重叠的映像之间的互相转换的分子。
手性药物能够被神经元、酶、受体等生物分子高度选择性地识别，而其非对称的立体构型则可能引起不同的药理学效应。
因此，了解手性药物的应用及其药物代谢机制对于医生和药学家而言非常必要。
手性药物分为左旋异构体、右旋异构体和消旋体。
左旋异构体和右旋异构体的旋光度不同，而消旋体则是两种异构体等量混合。
手性药物对于人体的作用和代谢物可能存在差异，这可能导致个体差异，因此在合理用药中需要考虑。
在应用中，手性药物由于立体异构体的存在，可能会产生不同的吸收、分布、代谢和排除，因此不同的手性异构体之间在药效学上可能存在差异。
例如，左旋多巴（L-Dopa）作为帕金森病的治疗药物，与右旋多巴（D-Dopa）相比，其代谢产物可以更容易地进入脑部，从而产生更好的药效。
另一个例子是索他洛尔（Sotalol），它是一种立体异构体，其中右旋异构体是一种良好的β肾上腺素能拮抗剂，而左旋异构体则抑制了心脏收缩和舒张和电生理的效应，因此右旋异构体和左旋异构体的比例可能会影响药效。
此外，不同的药物代谢酶可能会对于不同的手性异构体的代谢起到不同的作用。
典型的例子是左旋异戊巴比妥（L-Ethambutol）和左旋肌苷（L-Adenosine）。
后者被异构化酶作为底物，但左旋异戊巴比妥也是由异构化酶代谢，因此它们在代谢途径上会存在差别。
因此，在药物开发过程中，制药厂家必须通过药理学、毒性学、药代动力学和药动学等多个层面来对不同立体异构体进行研究和评估。
总之，手性药物的应用和代谢机制是相互关联的，必须了解生物活性、药代动力学和药效学之间的复杂关系，才能更好地指导合理用药。
同时，我们也需要充分认识到个体之间代谢差异的可能性，为更好地实现个性化医疗提供基础。
手性药物的分离在色谱法中的应用
手性药物的分离在色谱法中的应用手性药物是指具有手性结构的药物。
它们可以分为左旋和右旋两种类型，两者化学性质相同，但左右旋异构体对生物系统的影响却截然不同，这种现象被称为手性诱导失活效应。
因此，在制药过程中需要对手性药物进行分离，以确保药效和安全性。
色谱法是分离手性化合物的主要方法之一，其基本原理是利用不同化合物的物理、化学性质差异，通过分离柱将混合物中的目标物分离出来。
以下是一些色谱法在手性药物分离中的应用。
手性高效液相色谱法（HPLC）手性HPLC是目前最常用于手性药物分离的方法之一，它是利用手性固定相在悬浊液中对手性化合物进行分离。
具有手性结构的固定相与目标分子相互作用，从而实现分离。
手性HPLC可以分别采用手性固定相或手性混合物来进行分离。
此外，在手性HPLC中，主要可以采用簇列技术或化学反应转化手性方法来提高分离效率和选择性。
毛细管电泳（CE）毛细管电泳是一种基于电化学原理的分离技术，它利用电场将样品中的分子分离。
在毛细管电泳中，可以采用手性高分辨涂层来进行手性药物的分离。
在此基础上，还可以采用手性化合物作为毛细管填充剂，进一步提高分离效率和分离度。
气相色谱法（GC）气相色谱法是一种利用气体作为流动相的色谱法。
在处理手性药物时，通常需要使用手性柱和手性混合物。
与HPLC不同，该方法的分离依赖于分子间的“挤压”力。
因此，手性柱具有不同的式样，以保证灵敏度和选择性。
超临界流体色谱法（SFC）SFC是一种介于HPLC和GC之间的色谱法。
它使用超临界流体作为移动相，可以在温度和压力条件下实现高效率的手性药物分离。
通常使用手性柱和手性对映异构体混合物进行分离。
此外，还可以应用具有特定分子功能的催化剂来提高分离效率。
总之，手性药物分离是一项非常复杂的任务，需要使用不同的色谱技术和方法来实现。
无论是HPLC、CE、GC还是SFC，它们都有各自的优缺点和适用范围，因此在选择分离方法时需要综合考虑样品特性，实验设备和分离效率与成本等因素。
手性药物前景
手性药物前景手性药物，又称拆分药物，是指由一个化合物的两个镜像异构体（即左旋体与右旋体）组成的混合物。
在这两个镜像异构体中，一个异构体具有药理活性，而另一个异构体则无活性或活性较低。
手性药物在医药领域有着广泛的应用前景。
首先，手性药物的研发和应用可以提高药物安全性和疗效。
由于镜像异构体在生理活性和代谢途径方面的差异，左旋体和右旋体可能会表现出不同的药理学特性。
因此，通过研究和应用手性药物，可以选择具有更好疗效和较少不良反应的镜像异构体，从而提高药物的安全性和疗效。
其次，手性药物的研发和应用可以降低药物的副作用。
药物的副作用通常与药物的非靶标相互作用有关。
而镜像异构体之间的差异可以导致它们与非靶标的相互作用程度不同，进而影响药物的副作用。
因此，选择具有较少副作用的镜像异构体，可以降低药物的副作用，提高患者的治疗效果。
此外，手性药物的研发和应用可以提高药物的专利保护能力。
由于镜像异构体的差异，对于具有手性中心的化合物，往往可以独立申请专利保护。
这种专利保护能力可以为制药公司带来商业利益，从而促进手性药物的研发和应用。
然而，手性药物的研发和应用也面临着一些挑战和难题。
首先，手性药物的制备通常需要较高的技术和成本。
由于镜像异构体之间的相似性，制备纯度高的手性药物常常需要复杂的合成策略和纯化方法，从而增加了制备成本和难度。
其次，手性药物的疗效和副作用可能受到个体差异的影响。
由于人体代谢系统的复杂性和个体差异的存在，同样剂量的手性药物在不同个体中的药效和药代动力学可能存在差异。
因此，手性药物的疗效和安全性评价需要考虑个体差异的影响，增加了研究和评价的难度。
综上所述，手性药物在医药领域具有广阔的应用前景。
通过选择具有更好疗效和较少不良反应的镜像异构体，可以提高药物的安全性和疗效；同时，手性药物的研发和应用也具有提高药物的专利保护能力的优势。
然而，手性药物的研发和应用还面临着制备成本高和个体差异影响等挑战。
因此，在未来的研究和应用中，需要进一步解决这些问题，以推动手性药物在医药领域的发展。
手性化学的新型应用——手性药物研发
手性化学的新型应用——手性药物研发手性化学是有机化学中的一个重要分支，涉及到分子的手性（左右旋性质），可以应用在生物学、医学、材料科学等多个领域。
其中，手性药物研发是手性化学一个非常重要的应用方向。
本文将详细介绍手性药物研发的基本知识、挑战以及最新研究成果。
一、什么是手性药物？手性药物是指分子有左右手之分，被称为手性分子（或“不对称”分子）。
与不对称分子相对的是对称分子，它们的化学结构展现出轴对称或面对称的各种形式。
手性药物可以具有不同的生物学活性，因此它们可能会在人体中产生不同的效应。
根据手性药物分子的左右旋和活性关系，可以分为三种类型：1. 明显的两性型分子，即左右旋分子都有一定的药效（如舒芬太尼）。
2. 明显的单性型分子，即左右旋分子只有其中之一具有药效（如沙丁胺醇）。
3. 难以确定单性型与两性型的分子（如甲基多巴）。
二、手性药物的挑战虽然手性药物具有广泛的应用前景，但它们的研究和开发也面临着很多挑战。
其中最困难的挑战之一是如何获得高纯度的手性化合物。
因为手性化合物在自然界中往往存在多种可能的配对方式，而且它们通常具有非常相似的性质，因此很难通过传统的物理和化学方法进行分离纯化。
另外，手性药物不同的手性体往往具有不同的药物效应和副作用，因此如何确定最有效和最安全的手性体也是非常困难的问题。
三、手性药物研发的新型应用虽然手性药物研发面临着很多挑战，但在近年来的研究中，一些新型应用得到了广泛的关注。
1. 右旋甲状腺素国外学者最近发现，右旋甲状腺素（L-甲状腺素）在治疗儿童先天性心脏病等方面具有很好的效果。
此前，通常被视为是无效成分的左旋甲状腺素（D-甲状腺素）则被认为是不必要的药剂量，并存在副作用。
2. 手性纤维素酯类最近，手性纤维素酯类也被广泛研究，这些化合物通过手性化学合成，能够为干燥的皮肤提供保护，有助于潮湿细胞平衡保持。
同时，它们还能在受损皮肤创口预防感染。
3. 化学酶催化而近年来最引人注目的是，越来越多的研究者利用胆碱酯酶类似物的特性，开发了全新的化学酶催化技术，成败由手性，实现了对手性药物分离和催化对映选择性的大规模制备。
手性药物的分离在色谱法中的应用
手性药物的分离在色谱法中的应用一、手性药物的概念手性药物是指由手性分子组成的药物，其分子结构中存在手性中心。
手性中心是指分子中的一个碳原子与四个不同的基团连接而成的结构，使得该碳原子存在立体异构体。
手性药物的两种立体异构体分别为左旋体和右旋体，分子在空间构型上存在镜像对映关系，它们的生物活性和药理作用通常差异显著。
右旋非甾体类抗炎药布洛芬的镜像体左旋布洛芬具有更强的抗炎作用，而氨基酸赖氨酸的D-型和L-型对应两者的生理学作用亦有明显区别。
二、色谱法的基本原理色谱法是一种分离、检测和定量分析化合物的方法，其基本原理是利用不同物质在固定相和移动相之间的分配系数不同而实现分离。
色谱法在手性药物分离中的应用主要包括气相色谱法（GC）、液相色谱法（LC）和超临界流体色谱法（SFC）等。
在色谱分离中，手性药物通常需要使用手性固定相（手性色谱柱）进行分离。
手性色谱柱通常由手性固定相和手性移动相组成，能够有效地区分手性异构体。
1. 气相色谱法（GC）气相色谱法是一种常用的手性药物分离技术，其分离原理是将混合物在气相流动条件下通过手性固定相进行分离。
气相色谱法广泛应用于手性酯类、醇类、醚类、酮类、胺类和芳香类手性药物的分离。
在气相色谱分离中，手性色谱柱通常采用手性聚合物、手性配体和手性盐酸盐等手性固定相。
气相色谱法分离手性药物的优势在于操作简便、分离效率高、分析速度快，但也存在柱效验领域窄、结构分析不直观等问题。
3. 超临界流体色谱法（SFC）四、手性药物分离中的色谱法展望随着手性药物研究的不断深入，对手性药物分离技术的要求也越来越高。
色谱法在手性药物分离中的应用已经取得了显著的进展，但仍然存在一些挑战和问题。
柱效验领域窄、分离效率不高、分析速度慢等。
未来，需要进一步研究开发新型手性固定相，提高手性药物分离的效率和速度。
结合质谱、核磁共振等分析手段，实现对手性药物的全面分析和表征。
相信随着科学技术的不断发展，色谱法在手性药物分离领域的应用将会更加广泛和成熟，为手性药物研究和开发提供更有力的支持。
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目前的手性药物：
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。
研究进展：
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。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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应及抗抑郁症的手性药物的合 成。
很明显，研究手性药物对于科学研究以及人类 健康有着重要意义。
反 应 停 的 结 构 式
图1
不同的手性分子的作用关系：
1、两种对映体一种有治疗药理活性， 另一种产生毒副作用；
2、两种对映体的药理活性可相互协同， 具有互补作用；
3、一个对映体具有显著的活性但其对 映体活性很低或无活性；
4、两种对映体有等同或相类似的药理 活性，但作用强度有差异。
9、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。
10、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。
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。
前言
手性（Chirality)是自然界的 本质属性之一。含手性因素的的 化学药物的对映体在人体内的药 理活性、代谢过程及毒性存在显 著的差异。当前手性药物的研究 已成为国际新药研究的主要方向 之一。
手性药物（chiral drug ）： 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 对映体为主。
6、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。
7、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。
4、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。
5、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。
11、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，
12、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。
研究必要性
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。后来经过研究发现，反应停是一种手 性药物，它的左旋体有镇静作用，但是右旋 体对胚胎有很强的致畸作用。
8、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。
制取方法：
1、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杉醇最初 是从紫杉树树皮中发现和提取的。
2、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。
3、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。