[教学设计]手性药物拆分的研究进展.pdf
[教学设计]手性药物拆分的研究进展--第1页
手性药物拆分的研究进展
许多药物具有光学活性(opiticalactiveity)。一般显示光学活性的药物分子,
其立体结构必定是手性(chirality)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(enantiomer)。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。
目前,利用酶法、超临界流体色谱(SFC)法、化学法、高效液相色谱(HPLC)
法、气相色谱(GC)法、毛细管电泳(capillaryelectrophoreisis,CE)法和分子烙印法
拆分对映体,已成为新药研究和分析化学领域的重要课题。笔者在本文综述了近
年来利用上述方法拆分手性药物的研究进展。
1酶法
酶的活性中心是一个不对称结构,这种结构有利于识别消旋体。在一定条件
下,酶只能催化消旋体中的一个对映体发生反应而成为不同的化合物,从而使两
个对映体分开。该法拆分手性药物已有较久的历史,反应产物的对映过剩百分率
可达100%。酶催化的反应大多在温和的条件下进行,温度通常在0~50℃,pH
值接近7.0。由于酶无毒、易降解、不会造成环境污染,适于大规模生产。酶固
定化技术、多相反应器等新技术的日趋成熟,大大促进了酶拆分技术的发展。脂
肪酶、酯酶、蛋白酶、转氨酶等多种酶已用于外消旋体的拆分。脂肪酶是最早用
于手性药物拆分的一类酶,是一类特殊的酯键水解酶,具有高度的选择性和立体
专一性,反应条件温和,副反应少,适用于催化非水相递质中的化学反应,在B
一受体阻滞药、非甾体类抗炎药和其他多种药物的手性拆分中都有广泛的应用。
意大利的Batlistel等用固定于载体AmberliteAD-7上的脂肪酶对萘普生的乙氧基
乙酯进行酶法水解拆分,对温度、底物浓度和产物抑制等进行了研究,最后使用
500mL的柱式反应器,在连续进行了1200h的反应后,得到了l8kg的光学纯S-
萘普生,且酶活性几乎无损失。另外,酯酶具有很高的工业价值,其应用前景也
极为广阔。Jiaxin等利用pseudomaonascepacia脂肪酶拆分了一类酰基取代的1.环
己烯衍生物,通过酶催化酯交换反应,得到产率较高的光学纯化合物,且提供了
反应过程监测方法。这种方法可推广到该类化合物系列衍生物的合成与拆分。
2SFC法
根据手性选择剂种类不同,该分离方式主要包括氨基酸和酰氨类手性固定
相、Prikle型手性固定相、环糊精型键合固定相如聚甲基异丁烯酯等。由于SFC
法尚处于发展阶段,各种参(如温度、压力、流动相的组成和密度等)对分离度
的影响机制还未完全清楚。SFC法具有简单、高效、易于变换操作条件等优点,
已成为与HPLC法和GC法互补的拆分方法,因其具有独特的优越性,应用前景极
为广阔。Nozal等用ChiralpakAD柱和ChiralcelOD柱在SFC条件下拆分了驱肠蠕
虫药阿苯唑亚砜化合物,并研究了甲醇、乙醇、乙丙醇及乙腈等有机溶剂对立体
构型的影响。结果表明,在以ChiralpakAD柱为固定相时,用2丙醇可以获得最好
[教学设计]手性药物拆分的研究进展--第1页
[教学设计]手性药物拆分的研究进展--第2页
的拆分效果;而在Chiralcel