1手性化合物拆分与鉴定
手性化合物的拆分技术
手性化合物的拆分技术研究进展许多药物具有光学活性。
一般显示光学活性的药物分子，其立体结构必定是手性的，即具有不对称性。
手性是指其分子立体结构和它的镜像彼此不能重合。
互为镜像关系而又不能重合的一对分子结构称为对映体。
虽然对映异构体药物的理化性质基本相同，但由于药物分子所作用的受体或靶位是由氨基酸、核苷、膜等组成的手性蛋白质和核酸大分子等，后者对与之结合的药物分子的空间立体构型有一定的要求。
因此，对映异构体在动物体内往往呈现出药效学和药动学方面的差异。
鉴于此，美国食品药品监督管理局规定，今后研制具有不对称中心的药物，必须给出手性拆分结果，欧盟也提出了相应的要求。
因此，手性拆分已成为药理学研究和制药工业迫切需要解决的问题。
1.生成非对映体拆分此方法是利用外消旋混合物与手性试剂反应后生成有不同性质的非対映体，从而利用生成物的不同物理性质（溶解度、蒸汽压、结晶速率等）将其分离，再将分离后的物质分别还原成之前的対映体。
还可以使用拆分剂家族代替单一拆分剂进行拆分，所谓拆分剂家族是指有类似结构的2~3个手性剂拆分剂。
组合拆分提高了产品收率和纯度。
2.动力学拆分利用两个対映体和手性试剂发生反应的速度不一样，在混合物中添加不足量的手性试剂。
一个対映体与手性试剂结合，从而得到纯的反应慢的対映体。
可以分为经典动力学拆分和动态动力学拆分，动态动力学拆分是指将经典动力学拆分和底物消旋化相结合的拆分方法，理论产率可以达到100%。
底物消旋化分为化学消旋化和酶消旋化，由于酶消旋化具有操作条件温和、产率高、副反应少等优点而具有广泛的工业应用价值[4]。
3.液膜拆分将具有手性识别功能的物质溶解在溶剂中制备液膜，利用内外向间推动力（浓度差、pH 差等）使待分离物中的某种物质得到富集。
液膜分离方法又分为本体液膜、乳化液膜、支撑液膜3种类型。
4.固体膜拆分此方法是基于対映体间亲和力的差异，利用推动力（浓度差、压力差、电势差）进行分离。
根据膜是否具有选择性又分成了两类，但是不具有手性选择性的膜分离时还需要有辅助的手性选择环境。
手性化合物拆分方法之研究
2019年07月问题产生的原因具体有以下几种：开展运输操作时，受到运输本身影响导致的问题出现；低温条件导致原油资源凝固，引发管道堵塞的情况产生，进而导致浪费问题产生。
就上述问题而言，想要将其有效解决，可应用针对性较高的技术手段有效控制各环节运输操作实施时资源的流失率，具体而言，首先，可适当的减少原油资源的单次运输量，达到有效控制资源流失率的目的。
此类技术需要依靠变化管道运输量而实现，对推进原油资源的节约进程存在积极影响。
其次，经由增输改造技术及混合输送技术，对低温条件下由于原油凝固导致的管道堵塞问题加以有效解决。
其中，增输改造技术指的是经由相应技术手段的实施，使得原油的停输时间得到延长，以使得所运输原油资源的量得到保证；混合输送技术指的是经由相应技术手段的实施，有效降低原油的凝固点，以确保各环节运输操作实施时，原油资源不会出现凝固问题导致管道堵塞[4]。
2.2.2天然气天然气属清洁能源中的一种，对环境没有污染影响，随着社会的不断发展，全球范围内的各个国家对天然气具有的重视程度越来越高。
天然气具有较高的特殊性，一般需要通过线路运输。
管道运输是开展天然气线路运输的重要手段，所以，实施针对性及实效性较高的天然气管道运输技术研究操作十分具有必要性，经由有效创新管道运输技术的方式，促使运输过程中出现天然气资源浪费问题的可能性大幅度降低，有助于更好的推进天然气资源的节约进程。
现如今，研究出的高实效性天然气管道创新运输技术包括试压技术、干燥技术以及减阻技术等。
其中，试压技术指的是为了避免在开展各环节天然气运输操作时，基于压力太大导致管道线路出现损坏问题，在实际进行运输以前开展的试压操作。
现如今，应用在天然气运输过程的试压技术具体包括强度试压以及严密性试压等。
干燥技术指的是为了确保具体运输时天然气资源的质量，以保持天然气干燥为目的应用的技术手段，在现下的天然气运输工程中，此类技术发挥的作用较为重要。
减阻技术指的是经由在管道中铺设涂层的方式减少运输操作实施时的阻力，经由合理铺设涂层的方式既能够有效减少运输时天然气资源受到的阻力，且可以起到保护管道的作用，降低天然气腐蚀管道问题产生的几率，有助于提升运输实效性。
手性化合物酶法拆分
1、氨基酸
非天然氨 基酸化学合成法外消旋体酶法拆分
对映体
多数氨基酸不易用化学法拆分，而酶法拆分比较有效。
例如： D-苯基甘氨酸是制备抗菌素类药物的重要中间体， 它由化学合成法制备得到外消旋体，利用氨肽酶成功 地进行了拆分［1］ 。
CH3 H 2N H OH
D, L-苯基甘氨酸 (PG) O (CH3C)2—O
参考文献
实例
Dunsmore等人［9］为此创 立了一种实用的去消旋过 程制备手性胺，使用一种 具有光学选择性的胺环氧 化酶和一个无选择性的化 学还原试剂(如氨水—硼 烷)。酶只氧化(S)—对映 体为亚胺，后者可以被还 原为外消旋胺．这样重复 操作，最终可以获得(R) —对映体，产率和对映体 过剩值都很高。
自然界里有很多手性化合物，因其所具有的特 殊性质和非凡功能，不仅在药物中，而且在农药， 香料，食品添加剂和昆虫信息素等领域均获得了广 泛的应用。 对于手性药物，其构型不 同它们的生理活性和毒性 也不同。
实例
手性问题的重要性！
图 1 对 映 体 的 不 同 生 理 活 性
沙利度胺（Thalidomide） --------天使还是魔鬼？
2、对映异构体
彼此成镜像关系，又不能重合的一对立体异构体互为对 映体。手性分子一定存在对映异构体。
3、外消旋体
一对对映体的等量混合物。它由旋光方向相反、旋光能 力相同的分子等量混合而成，其旋光性因这些分子间的 作用而相互抵消，因而是不旋光的。外消旋体通常用(±) 或 dl 表示。 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。（图1）
L-氨肽酶
D, L-PG H2SO4 / 加热 (外消旋化) L-PG
有机化学基础知识点手性化合物的分离与合成
有机化学基础知识点手性化合物的分离与合成有机化学基础知识点：手性化合物的分离与合成手性化合物在有机化学领域中扮演着重要的角色，它们具有两种非对称的镜像异构体，即左旋和右旋。
手性化合物的分离与合成是有机化学中的一项重要技术和研究内容。
本文将探讨手性化合物的分离与合成的基础知识点。
一、手性化合物的分离方法1. 基于手性配体的手性柱层析法手性柱层析法是一种基于手性配体与目标分子之间的亲和性进行分离的方法。
通过选择适当的手性配体，可以实现对手性化合物的分离纯化。
例如，利用氨基酸衍生物作为手性配体，可以成功地分离出手性氨基酸和手性药物等。
2. 经典拆分结晶法经典拆分结晶法是一种通过晶体生长的方式分离手性化合物的方法。
通过合适的溶剂和配体选择，可以在晶体生长过程中实现手性化合物的拆分和纯化。
这种方法适用于一些具有较高拆分度的手性化合物。
3. 手性萃取法手性萃取法是一种利用手性选择性较大的手性萃取剂对手性化合物进行分离的方法。
通常通过控制温度、pH值和萃取剂浓度等条件，实现对手性化合物的选择性萃取。
手性萃取法在手性酮、手性醇以及手性药物等的分离中得到了广泛应用。
二、手性化合物的合成方法1. 左旋-右旋互换法左旋-右旋互换法是一种将一种手性化合物转化为其对映异构体的方法。
通常可通过二氧化硫气体的作用，将左旋手性化合物转化为右旋手性化合物，或者通过酸碱反应进行互换。
这种方法在手性药物和手性农药的合成中得到了广泛应用。
2. 手性催化剂的应用手性催化剂是一种能够选择性地促使手性化合物发生反应的催化剂。
通过催化剂的选择，可以实现手性化合物的不对称合成。
例如，手性金属配合物催化剂在不对称氢化和不对称还原反应中起到了关键作用。
3. 有机合成中的修饰法有机合成中的修饰法是一种通过对已有手性分子进行化学修饰，合成新的手性分子的方法。
通过对已有手性分子的保留或改变官能团，可以得到一系列具有不同手性的化合物。
这种方法在新药开发和杂环合成中得到了广泛应用。
酶法拆分手性化合物 -
酶法拆分的技术归纳及运用
1、动力学拆分
1858年，Pasteur发现用灰绿青青酶发酵消旋酒石酸铵 时，右旋对映体的代谢要比左旋体快，并以此进行分离得 到光学活性的非天然的左旋酒石酸铵。这是化学史上的第 一个动力学拆分的例子。
原理：外消旋混合物中的各组分和酶以不同速率进行反
应，因此通过选择酶的种类和控制反应进程可以使其中的 一种对映体转化成产物，而另一种对映异构体则不发生反 应，从而达到分离的目的。
酶法拆分的技术归纳及运用
4、非水溶剂下酶法拆分
酶催化水解反应是应用最广的一项技术, 它的缺点是溶 液较稀且存在酶的回收问题. Zaks等人研究了酶在有机介 质中的催化条件和特点, 从而改变了以往认为酶只催化水 溶液中反应的传统观念。 目前关于水解酶的研究较多, 而研究水解酶在有机溶剂 中的应用有一定的应用价值. 利用这种方法不仅能合成酯 和氨基化合物, 而且还能将不溶性的酶从反应混合物中过 滤出来而回收, 因而酶的酰基化比水解反应有效。
酶法拆分的技术归纳及运用
例如： 酰基化供体主要应用在醇、胺和酸的动力学拆分 上, VA( vinyl acetate)就是一种常用的酰基化试剂。
总结
过去的几年里, 酶已在许多手性化合物的拆分 中得到了应用, 但对于已知的2 000 多种酶的总体 而言, 这些酶中只有极少数(其中大部分是水解酶) 被用于手性化合物的拆分, 随着蛋白质工程和工业 微生物的不断发展, 相信在不久的将来, 更为廉价 的、稳定的、适用于多种基质和高度选择性的酶 的不断开发, 会使酶在手性化合物的拆分中的应用 变得更为广阔。
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酶法拆分手性化合物
内容提要
一 二 三 四 五 背景简介 手性化合物制备方法 酶法拆分手性化合物 酶法拆分的技术归纳及运用 总结
有机化学中的手性识别与拆分
有机化学中的手性识别与拆分有机化学是研究有机物质的结构、性质和变化的学科。
手性识别与拆分是有机化学中一个重要的研究领域，它涉及到手性化合物的性质、合成和应用等方面。
本文将从手性的概念、手性识别的方法、手性拆分的策略等方面进行探讨。
手性是指分子或物质的非对称性质。
在有机化学中，手性分子由不对称的碳原子或其他原子组成，它们的镜像异构体无法通过旋转或平移重叠，因此具有不同的性质。
手性分子的存在对于生命体系、药物研究和有机合成等领域具有重要意义。
手性识别是指区分手性分子的方法和技术。
目前，常用的手性识别方法包括光学方法、核磁共振方法、质谱方法和色谱方法等。
其中，光学方法是最常用的手性识别方法之一。
光学活性物质对于不同偏振光的旋光度有不同的响应，通过测量旋光度可以确定手性分子的结构和组成。
核磁共振方法则是通过测量手性分子在磁场中的响应来识别手性。
质谱方法和色谱方法则是利用分子的质量差异或分子在柱上的分离来实现手性识别。
手性拆分是指将手性分子分离为其对映异构体的过程。
手性拆分的策略多种多样，常见的手性拆分方法包括晶体拆分、化学拆分和生物拆分等。
晶体拆分是通过晶体生长的方式将手性分子分离为不同的晶体，进而得到对映异构体。
化学拆分则是通过化学反应将手性分子转化为其他化合物，从而实现手性分子的拆分。
生物拆分则是利用生物体系中的酶或其他生物分子对手性分子进行选择性催化，从而实现手性分子的分离。
手性识别与拆分在药物研究和合成中具有重要的应用价值。
在药物研究中，手性药物的对映异构体往往具有不同的药理活性和毒性。
因此，通过手性识别和拆分可以选择性地合成和使用具有更好活性和安全性的手性药物。
在有机合成中，手性识别和拆分可以帮助合成化学家选择性地合成手性分子，从而提高合成效率和产率。
总之，手性识别与拆分是有机化学中的重要研究领域。
通过手性识别和拆分，我们可以更好地理解和利用手性分子的性质，为药物研究和有机合成等领域提供更多的选择和可能性。
手性化合物的拆分方法
手性化合物的拆分方法
手性化合物的拆分方法主要有对映体分离法和酶催化法两种。
对映体分离法是指通过物理或化学方法将手性化合物中的对映体分离开来。
常用的物理方法有晶体分离法和对映体选择性结晶法。
晶体分离法是指利用手性化合物结晶时的差异，通过适当的选择溶剂和结晶条件，使其中一个对映体结晶出来，而另一个对映体仍保持在溶液中。
对映体选择性结晶法则是利用对映体结晶时晶体生长速度的差异，通过选择合适的溶液浓度和温度，使其中一个对映体的晶体生长速度比另一个对映体快，从而实现对映体的分离。
酶催化法是利用手性化合物和酶之间的反应性差异进行对映体分离的方法。
酶催化法主要通过酶的手性选择性来实现对映体的分离，其中最常用的是立体选择性催化酶。
这种酶具有对手性底物具有高选择性催化作用的特点，通过调节反应条件和酶底物比例，可以将手性化合物中的对映体分离开来。
除了以上的方法，还有一些其他的手性化合物拆分方法，如手性色谱法、手性电泳法、手性转换法等。
这些方法则是通过物理、化学或生物学手段对手性化合物进行选择性的分离和转化，以实现对映体的分离。
手性拆分
手性拆分手性拆分（Chiral resolution），亦称光学拆分（Optical resolution）或外消旋体拆分，为立体化学上，用以分离外消旋化合物成为两个不同的镜像异构物的方法。
[1]为生产具有光学活性药物的重要工具。
与不对称合成法比较，手性拆分的缺点为尽有50％的产率。
有时在拆分的同时将不需要的对映异构体外消旋化，使其不断转化为需要的一个对映体，将拆分和外消旋化同时进行，从而使拆分的产率超过50％。
这种方法称为动态动力学拆分。
酮的烯醇化是常用的外消旋化反应。
拆分方法结晶拆分法晶种结晶法：也称优先结晶法。
是向热的饱和或过饱和的外消旋溶液中，加入一种纯光活性异构体的晶种，创造出不对称的环境。
冷却到一定的温度。
这时稍微过量的与晶种相同的异构体就会优先结晶出来。
滤去晶体后，在剩下的母液中再加入水和消旋体制成的热饱和溶液，再冷却到一定的温度。
这时另一个稍微过剩的异构体就会结晶出来。
理论上讲，如果原料能形成聚集体的外消旋体，那么将上述过程反复进行就可以将一对对映体转化为纯的光学异构体。
没有纯对映异构体晶种的情况下，有时用结构相似的手性化合物，甚至用非手性的化合物作晶种，也能成功进行拆分。
晶种结晶法是在路易·巴斯德的工作的基础上发现的。
文献上最早报道的应用是肾上腺素的拆分。
路易·巴士德首先发现酒石酸有右旋和左旋现象，并于1849年第一次进行手性拆分以分离两者。
直到1882年，他示范了借着引晶技术从过饱和的酒石酸钠铵溶液中生成d-晶体及l-晶体，相反的手性晶体将会排列成相反的形状。
直接结晶拆分法：也称自发结晶拆分法。
这是巴斯德最早发现的拆分方法。
是指外消旋体在平衡时结晶自发形成聚集体（conglomerate），两个对映体都自发析出等量的互为镜像的对映结晶。
对映结晶可以人工分开。
外消旋美沙酮可以通过这种方法拆分。
[2]以50g的dl-美沙酮为起始原料，溶于石油醚并浓缩，加入两个毫米大小d-和l-晶体，在40°C下搅拌125小时后便可得到两个大的d-和l-晶体，产率各为50％。
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手性物质提取分离
手性药物的结晶拆分方法：
手性化合物的拆分是给外消旋混合物制造一个不对称的环境，使两个对映异构体能够分离开来。
从方法学上来讲，可以分为结晶拆分法(物理拆分方法、化学拆分方法)、动力学拆分方法、生物拆分方法(相当部分是生物催化的动力学拆分)及色谱拆分方法。
--手性药物的拆分方法—
1、结晶拆分法
--直接结晶法---在光学活性溶剂中的结晶拆分
--直接结晶法---外消旋体的不对称转化和结晶拆分
--直接结晶法---逆向结晶法逆向结晶法则是在外消旋体的饱和溶液中加入可溶性某一种构型的异构体[如(R)—异构体]，添加的(R)—异构体就会吸附到外消旋体溶液中的同种构型异构体结晶体的表面，从而抑制了这种异构体结晶的继续生长，而外消旋体溶液中相反构型的（S）—异构体结晶速度就会加快，从而形成结晶析出。
--直接结晶法---优先结晶法优先结晶方法(preferential crystallization)是在饱和或过饱和的外消旋体溶液中加入一个对映异构体的晶种，使该对映异构体稍稍过量因而造成不对称环境，结晶就会按非稍的过程进行，这样旋光性与该晶种相同的异构体就会从溶液中结晶出来。
--直接结晶法---自发结晶拆分法自发结晶拆分(spontaneous resolution)是指当外消旋体在结晶的过程中，自发的形成聚集体。
--通过形成非对映异构体的结晶法--非对映异构体的形成和拆分原理
--通过形成非对映异构体的结晶法--用于碱拆分的拆分试剂（酸性拆分剂）
2、动力学拆分
化反应，分离方法直接。
的衍生化试剂具有良好的对热及水的稳定性。
局限性色谱柱价格昂
贵，部分固定
相还存在稳定
性差，柱容量
低，柱强度差
等缺点，且根
据不同手性药
物的性质不
同，选用的分
析方法也不
同。
系统平衡时间较长，添
加剂消耗大，对于一些
难分离的对映体效果
差。
手性试剂需要有高的
光学纯度，各对映体的
衍生化速率及平衡常
数应一致，要求衍生化
反应迅速、彻底，否则
影响定量结果。
衍生化
和色谱分析过程中应
不发生消旋化，外消旋
药物需要有可被衍生
化的基团，此外衍生化
法步骤较烦琐，衍生化
试剂绝大多数毒性相
当大，而且该方法难以
实现分析的自动化。
液相色谱手性固定相大体有四类，
1、Pirkle型固定相，它的母体结构是 3-二硝基苯甲酰，然后接上诸如苯基甘氨酸或亮氨酸这样的基团，3.5-二硝基苯甲酰是公认的作为接受π-π相互作用的重要基团
2、π-酸，π-碱活性手性固定相，这种类型的固定相已广泛用于分离胺，醇，硫醇，氨基酸，氨基醇等。
3、环糊精类（最常用），它分α、β、γ三类，以β型用得最广，由于它可采用反相系统，既可分离手性物质，又可分离非手性物质，因此，迅速在液相色谱中推广，成为应用最广的手性固定相之一。
PS.、环糊精（cycIodextrin，简称CD）是一种包含6 ~ 12 个葡萄糖单元的手性环状低聚糖，环糊精作为手性固定相分离手性化合物的原理：由于CD独特的结构，能够选择性地包结多种客体分子，形成具有不同自由能的包结配合物（in-elusion complexes。
作为固定相，其保留行为将呈现差别。
若客体分子是对映异构体，则将形成非对映的包结配合物（diastereomeric inclusion complexes,呈现对映体选择性，这是CD固定相分离手性化合物的主要依据。
不同的CD，其腔尺寸大小不同，因而对与其形成包结配合物的客体分子大小有选择性。
原则上讲，较大的腔尺寸适合于较大的客体分子。
目前，β-CD固定相用得最多，是由于其价格便宜，而且适合于许多中等大小的分子，特别是芳香族化合物的对映体分离。
4、高聚合手性固定相是目前流行的另一种商品固定相，主要包括蛋白质键合相和纤维素等，现阶段用得较多的蛋白质键合相是牛血清蛋白和α-酸糖蛋白。
------林炳承，手性分子的色谱分离，色谱
拆分新技术：模拟移动床色谱SMB，超临界流体色谱SFC，逆流提取技术CCC，包结拆分
---------《化学制药工艺学》P96-140
-----超临界流体色谱分离手性化合物
SFC分离手性化合物可分为直接法和间接法两种。
直接法包括使用手性固定相和手性流动相；
间接法则基于手性衍生作用，先把对映物转化为非对映物，然后用非手性固定相分离。
目前，手性固定相直接分离法是发展最快的领域，而间接法则相对使用较少。
超临界流体色谱的手性固定相是在HPLC 和GC 手性固定相的基础上发展起来的。
通常CSPs 按手性选择器的类型分为酰胺类、环糊精类和聚糖类等，除冠醚类和蛋白质类外，绝大多数CSPs都可直接用于SFC，而不需任何改进处理。
超临界流体色谱技术是一种非常重要的手性拆分方法，它较HPLC、GC 技术而言，有分离效率高、分离时间短、产品质量好等优点，因而在食品、药物、农药、香料和聚合物等的手性分离方面有良好的应用前景。
-----=毛细管电泳手性分离（CE）：（应用各种手性选择剂）
手性分离中毛细管电泳具有以下优点: (1)很高的分离效率使具有较小分离选择系数的对映体也可以达到满意的分离度; (2)可供选择的分离模式多且变换简单, 手性选择试剂直接加入载体电解质中, 容易通过选用不同的手性选择试剂和改变背景电解质溶液的组成提高分离选择性; (3)手性选择剂的消耗量很少, 运行成本较低。
-------模拟移动床色谱（Simulated moving bed Chromatography，SMB）
在移动床色谱中，不仅流动相发生移动，固定相也要向相反方向移动，易洗脱的化合物(萃余液)随流动相移动，难洗脱的化合物(萃取液)随固定相移动。
整个固定相的分离能力被持续利用，明显地提高了系统产率。
SMB 可以节省90％的流动相并得到更高的产率。
-------逆流色谱（Countercurrent Chromatography，CCC）
它主要分为液滴逆流色谱（DCCC）、旋转腔逆流色谱（RLCCC）、离心分离逆向色谱（CPC）、高速逆流色谱（HSCCC）四大类。
适用于分离极性大的手性化合物及生物大分子。
---------薄层色谱（TLC）和快速柱色谱（Flash Chromatography）
薄层色谱是最简便的色谱技术之一，具有操作方便、设备简单、色谱参数易调整等特点。
主要分为手性固定相拆分和手性流动相拆分，用于定性分析。
快速柱色谱是基于通过泵产生压力（低压），加速流动相通过预填充柱子的洗脱速度的一种快速制备柱层析形式。
、
---------分子印迹法
氨基酸衍生物是目前作为分子印迹分离目标物质中较为活跃的一种。
---------李丽虹，刘岚，罗勇等，以分子印迹聚合物微固定相手性拆分1,12联222萘酚及其衍生[J].色谱，2006,24(6;574.)
手性物质结构鉴定
测定手性化合物绝对构型的方法主要有：单晶X-射线衍射法，核磁共振法和圆二色谱法等。
2、核磁共振法
由于对映异构物的核磁谱图完全一样，需要转变成非对映异构物才可以区别。
NMR检测手性化合物有三种方法:1.加手性位移试剂2.加手性溶剂3.加手性衍生试剂。
3、。