南农生物技术制药酶工程和手性药物.ppt

,单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第三章手性与手性药物,1,手性是自然界的基本属性,宇宙,是非对称的，如果把构成太阳系的全部物体置于一面跟随着它们的镜子面前，镜子中的影像不能和实体重合。,生命由非对称作用所主宰。我能预见，所有生物物种在其结构上、在其外部形态上，究其本源都是宇宙非对称性的产物。,Louis Pasteur,法国化学家巴斯顿,2,手性,(,Chirality,),：,自然界的基本属性,组成生命活动的基本化学物质是手性化合物！,手性药物：一把钥匙开一把锁！,氨基酸,-,蛋白质,糖,-,多糖,核酸,-DNA,2/3,以上开发中的药物为手性,市场上,40%,的手性药物为单一异构体,2002,年全球手性药物市场,1590,亿美元,3,手性,(chirality,),这个词来源于希腊字“手”,(,cheir),。,手是手性的,右手与左手成镜像。,手性,是三维物体的基本属性。如果一个物体不能与其镜像重合，该物体就称为手性物体。,手 性,4,从,天文学,到,地球科学，从化学到生物学,，几乎处处都有手性显身影。,5,太阳系,的所有天体（包括小行星）都是按照,右旋,方向旋转的，称为,右手定则,。,6,2000,年,8,月发生于大西洋的阿尔贝托飓风，其螺旋具有手性特征。,7,在,植物,学中，手性也是一个重要的形态特征。绝大部分攀缘植物是沿着主干往,右缠绕,的，但也有少部分是往左缠绕的，如香忍冬。,左手性紫藤,右手性多花紫藤,8,9,长瓣兜兰,：花两侧长瓣的螺旋是左右对称的，,右侧是左旋，左侧是右旋,科学,2002,Vol.54,No.55,10,2002,年,6,月,13,日，英国,自然,周刊发表加拿大科学家杰森（,L.Jesson,）和巴雷特（,S.Barrett,）研究某植物花柱手性的论文，指出,两,个等位基因中的一个控制花柱的左右，其中向右是显性的。,11,虽然产生这种手性的确切机理、起源和过程仍是科学上的未解之谜，但有一点是明确的：这些分子的作用以至于生命过程均与手性有关。,对映体的不同生理性质是由于它们的分子的立体结构在生物体内引起不同的分子识别造成的这个现象称为“手性识别”。这种识别可比喻为手与手套的关系，右手能套进右手套，而左手就套,不进右手套。,手套与左右手的相互关系,12,有机分子手征性的发现,1848,年，法国化学家巴斯顿,（,L.Pasteur,1822,1895,）发现酒石酸两种不同的存在形式：,左旋酒石酸,右旋酒石酸,图：巴斯顿把酒石酸晶体分,开成两个镜像异构体,13,DNA,在生命的产生、演变、进化这样漫长的过程中，自然界造就了许多分子，手性分子占去了很大的比例。构成蛋白质的氨基酸都是,L,型氨基酸，多糖和核酸的单糖是,D,型糖。人们甚至发现，,1969,年坠落在澳大利亚默奇森的陨石中的氨基酸也主要是,L,型的。,生物分子手性同一性,14,2001,年诺贝尔奖：,不对称催化,从实验室到工厂（,1984,）,15,孟山都公司的,L-,多巴生产工艺,第一例工业化成功的催化不对称反应（,1970,S,）,治疗帕金森病,16,孟山都公司的,L-DOPA,路线,17,O,C,H,3,O,O,N,H,C,O,P,h,O,C,H,3,O,H,O,N,H,C,O,P,h,O,H,O,H,O,N,H,2,O,H,N,H,O,O,T,B,D,M,S,N,H,O,O,T,B,D,M,S,N,H,O,O,A,c,N,S,S,N,H,t,B,u,S,y,n,t,h,e,s,i,s,o,f,a,C,a,r,b,a,p,e,n,e,m,I,n,t,e,r,m,e,d,i,a,t,e,:,T,a,k,a,s,a,g,o,P,r,o,c,e,s,s,H,2,/,C,H,2,C,l,2,1,),H,C,l,2,),E,t,3,N,P,h,3,P,T,B,D,M,S,C,l,i,m,i,d,a,z,o,l,e,C,H,3,C,O,3,H,R,u,C,l,3,H,O,A,c,(,R,),-,T,o,l,B,I,N,A,P,-,R,u,9,9,%,e,e,9,5,%,d,e,C,a,r,b,a,p,e,n,e,m,i,n,t,e,r,m,e,d,i,a,t,e,S,.,A,k,u,t,a,g,a,w,a,i,n,C,h,i,r,a,l,i,t,y,i,n,I,n,d,u,s,t,r,y,(,1,9,9,2,),18,不对称环氧化,DET=(+)or(-)diethyl tartrate,Limited to(homo)allylic alcohols,Synthesis-blockers,19,(,S,)-Metolachlor(Novatis,1996),不对称合成最大的工业化例子（,10,000,吨,/,年）,material amount,MEA-imine10,000 Kg,Ir(COD)Cl,2,2,34 g,Ligand,68 g,NaI 92 g,H,2,SO,4,250 g,H.U.Blaser,ASC,2002,344,17,除草剂,20,不对称催化在精细化工品生产中的应用,Production processes:,Pharma(generics,NCE),7,Agro 2,Flavors&fragrances 2,Intermediates(PH,other)2,Chiral building blocks 2,H.U.Blaser,F.Spindler,M.Studer,Applied Catalysis:A General,221(2001)119.,成功工业化的不对称催化反应体系屈指可数！,21,手性金属配合物催化不对称反应示意图,22,九寨风光,水相不对称催化反应,23,生物催化反应,24,酶催化,25,树状分子酶,Dendrizyme,外层区,内层区,核 心,26,已用于工业的不对称催化反应,27,获得手性化合物的不同途径,拆分,和,或,或,手性池,前手性,化合物,天然手性,化合物,消旋,化合物,催化不对称合成,28,手性与手性药物化合物的活性关系以及表现出的错综复杂的药代动力学和药效学特征,在许多情况下，化合物的一对对映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。,使用单一对映体的必要性,只有一种对映体具有所要求的药理活性，,(+),或,(+),而另一种对映体则没有显著的药理作用；,(2),一对对映体中的两个化合物都有等同的或,(-),近乎等同的定性和定量的药理活性；,两种对映体具有定量上等同，但定性上不同的活性；,(+),或,(+),(4),各种对映体具有定量上不同的活性；,(+),或,(-),人体的手性环境和特异的对映体相互作用，导致手性药物对映体药代动力学和药效学的立体选择性,(stereoselectivity),差异，使临床应用手性药物出现复杂性。,1.,吸收,2.,分布,3.,代谢,4.,排泄,29,这种差异的例子很多。治疗哮喘病的沙丁胺醇就是一例。它的有效对映体的药理活性要比另一对映体的大,80,倍。又例如，,L-,多巴是治疗帕金森症的药物，作为“前药”摄入病人体内，再由体内的酶将多巴转化为具有药理作用的多巴胺。由于人体内的酶对该“前药”多巴是专一性的，只有左旋的,L-,多巴胺被酶所转化，因此，服用消旋的多巴的话，右旋多巴不被酶所转化，日积月累在人体内沉淀下来，势必对病人造成新的危害。如果手性药物的两个对映体的药理活性相当，它们的毒副作用无差别，那就没有必要服用单一对映体的药了。,(-)-(,R,)-,沙丁胺醇,(-)-L-,多巴,盖替沙星,30,(Timolol),是已知作用最强的,b,-,肾上腺素受体阻断剂，作用强度为普萘洛尔,(propranolol),的,8,倍，临床用于治疗高血压、心绞痛、青光眼等。特别对于原发性开角型青光眼有良好的效果，优于传统的降眼压药。目前临床使用的是,(,S,)-(-)-Timolo,对映体滴眼液，对于哮喘病人禁用，长期持续使用则会引起较为严重的副作用甚至致命。,(,R,)-(+)-Timolo,对映体在动物实验上其对,b,-,肾上腺素受体阻断作用小于,(,S,)-(-)-Timolol,对映体，但是在降低眼压方面其作用减少的不多。,(,S,)-(-)-Timolol,对映体的,b,2,受体阻断作用是,(,R,)-(+)-Timolol,对映体的,49,倍，其收缩支气管的作用是,(,R,)-(+)-Timolol,对映体的,13,倍，但其降低眼压的作用仅为,(,R,)-(+)-Timolol,对映体的,4,倍。,因而,(,R,)-(+)-Timolol,对映体有可能成为比,(,S,)-(-)-Timolol,更为安全的、更少全身副作用的治疗青光眼的手性药物。,(,R,)-(+)-Timolol(,S,)-(-)-Timolol,31,(,S,)-,普萘洛尔,98,倍,(,S,)-,萘普生,35,倍,(,S,)-,奥美拉唑,L-,多巴 右异环磷酰胺,(dexifosfamide),盖替沙星,抗肿瘤药,32,盐酸舍曲林,(-)-,酒石酸左啡诺 右旋雷佐生,(,镇痛剂，比吗啡强,5,倍,)(,减轻毒副作用,),(+)(1,R,3,S,)(-)(1,S,3,R,)Azasetron,罗格列酮,30,倍,(5HTa,受体拮抗剂,),Tetrahedron Lett,.,2002,43,4951,33,34,手性药物政策与市场情况,近年来许多国家的药政部门对手性药物的开发、专利申请及注册，开始作出相应的规定。美国食品与药物管理局,(FDA),在,1992,年的政策规定：对于含有手性因素的药物倾向于发展单一对映体产品。随后又表示鼓励把已在销售的外消旋药物转化为手性药物称为“,手性转换,”；,对于申请新的外消旋药物，则要求对两个对映体都必须提供详细的生理活性和毒理数据，而不得作为相同物质对待。,据美国,C&EN,刊物在,1999,年的报道，全球单一对映体药物依然持续增长，年销售亿达到,964,亿美元。到,2000,年，年销售额已突破,1300,亿美元。按,1998,年的统计。全球最畅销的,500,种药中，以单一异构体销售的手性药物占一半以上，占其总销售额的,52%,。,35,手性药物带来的市场效益及增长的需求,2001,年 手性药物销售,1472,亿美元,2000,年 手性药物销售,1320,亿美元，比,1999,年增加,13%,1999,年 手性药物销售,1170,亿美元,1997,年手性药物销售,910,亿美元，比,1996,年增加,21%,1993,年手性药物销售,356,亿美元，比,1992,年增加,22%,1990,年手性药物销售,180,亿美元,1997,年全世界,100,个热销药物中，,50,个是单一对映体,(,手性药物,),100,个热销药物,852,亿美元,50,个手性药物,428,亿美元,而在,1993,年,97,个热销药中，手性药物占,20%,36,37,手性药物的研究意义,1,临床药物,1850,种,天然和半合成药物,523,种,化学合成药物,1327,种,非手性,6,种,手性,517,种,非手性,799,种,手性,528,种,以单个对映体给药,509,种,以外消旋体给药,8,种,以单个对映体给药,61,种,以外消旋体给药,467,种,38,反应停,:,五十年恩怨,(,R,)-thalidomide,(,S,)-thalidomide,手性与人类健康,:,“,反应停,”,悲剧,39,沙利度胺的,S-,异构体可导致严重的致畸性,1957,年,1962,年，造成数万名婴儿严重畸形。,进一步研究表明，其致畸作用是由沙利度胺其中的一个异构体（,S,-,异构体,）引起的，而,R,-,构型即使大剂量使用，也不会引起致畸作用。,图：沙利度胺的另一个对映体可,导致 严重的致畸性。,40,“,苦”,“,甜”,41,药物的手性因素,1,手性四面体,手性碳,手性硫,手性叔胺,42,药物的手性因素,2,取代丙二烯类手性轴,环芳香类手性平面,取代联苯手性轴,43,杀虫剂棉酚（,Gossypol,）及其对映体,因分子中两个萘环之间存在阻转异构现象，具有手性轴，有左、右旋对映体。,44,药物的手性因素,3,螺旋手性（,Spiral Chirality,）：左手螺旋和右手螺旋因旋转方向不同，不能重叠在一起。,非平面性环状,化合物可以认为是螺旋的一部分，因而产生对映体。,45,1,4-Benzodiazepines,P,螺旋,M,螺旋,由于,C,2,-C,3,-N,4,-C,5,扭角的方向不同，为正角和负角，分别用,P,（,plus,）和,M,（,minus,）表示。虽为手性分子，但两种构象相互转变的能垒不高，在室温下可以互相转化，故不表现光学活性。,46,2.2,手性药物的表示方法,1,左旋体和右旋体,能使偏振光的偏振面按顺时针方向旋转的对映体称为,右旋体（,dextrotatory,），,在药名前用,d,-,或,(+)-,表示；反之，称为,左旋体（,levorotatory,），,在药名前加,l,-,或,(-)-,表示。,外消旋体（,racemate,）,则是由等量的左旋体和右旋体构成，没有旋光性，在其药名前用,dl,-,或,(,)-,表示。这种表示方法，直观地反映了对映体之间光学活性的差别，但是不能提供药物分子三维空间排列或绝对构型的信息。,47,2.2,手性药物的表示方法,2,D,和,L,系统,以标准参照物的化学相关性来确定药物的立体化学构型。,标准参照物有糖类如,D-,甘油醛,，氨基酸如,L-,丝氨酸。,在,RRXHC,型光学异构体中，取其主链竖向排列，以氧化态较高或,1,号碳原子置于上方，照,Fisher,投影，在所得投影式中,X,在右边者称为,D,型，如,D-(+)-,甘油醛；,X,在左边者称为,L,型，如,L-(-)-,甘油醛；外消旋体表示为,DL-,甘油醛。,48,2.2,手性药物的表示方法,2,D,和,L,系统,由于,D/L,构型表示法与表示旋光方向的,d,和,l,容易混淆，且意义不甚明确，目前多限于糖和氨基酸的立体化学命名。,49,2.2,手性药物的表示方法,3,R,和,S,系统,将手性中心的取代基按原子序数依次排列，,abcd,，把,d,作为手性碳原子的顶端，,a,、,b,、,c,为四面体底部的,3,个角，从底部向顶端方向看，若保持从大到小基团按顺时针方向排列者，称为,R,型，若为逆时针方向排列者，称为,S,型。,50,51,52,53,Determination of absolute configuration,X-ray diffraction(XRD),Vibrational circular dichroism(VCD),Other methods,54,Determination of enantiomeric purity,Polarimetry,Nuclear magnetic resonance(NMR),Direct enantioselective chromatography/electrophoresis,Indirect enantioselective chromatography/electrophoresis,55,2.3,手性药物作用的立体选择性,优对映体（,eutomer,Eu,）,：一对对映体中与受体有较强亲和力或有较高药理活性的一个对映体。,劣对映体（,distomer,Dis,）,：一对对映体中与受体有较弱亲和力或有较低药理活性的一个对映体。,优劣比（,eudismic ratio,ER,）,：优对映体活性与劣对映体活性的比值，是对映体药理作用的立体特异性的量度。优劣比值越大，立体特异性越高。,优劣指数（,eudismic index,EI,）,：优劣比值的对数，即,logER,。,56,对映体优劣指数的差异,57,经验总结,比较优映体与外消旋体的活性，四种情况：,活性比,2,（,Eu,Rac 2,），劣映体为优映体的竞争性拮抗剂，较少见,活性比,2,（,Eu,Rac=2,），只有优映体起作用而劣映体不发挥作用，手性化合物呈现立体选择性,活性比,2,（,Eu,Rac 95%,的产物，一般要用,GC,或,HPLC,代替旋光测定。,（为什么？）,需要标准旋光值,（手册、文献？）,旋光测定的误差,（多大？）,104,气相色谱手性固定相主要分为：,氢键型手性固定相,：如某些氨基酸衍生物固定相，主要用于分离氨基酸、羧酸、醇、胺、内酯、内酰胺等对映体化合物，氢键作用是对映体分离的主要作用力,形成包合物的手性固定相,：环糊精衍生物手性固定相用于分离稠环烷烃、没有取代的烯烃、卤代烃、醇、醛、酮、胺、氰类、环氧化合物、羧酸、卤代酸、羟基酸、内酯和氨基酸等化合物的对映体。,105,金属配体交换手性固定相,：一些金属离子,(Eu,、,Rh,、,Ni,、,Mn,、,Cu,等,),与手性试剂,(,如樟脑酸衍生物，水杨酸与手性胺形成的西佛碱等,),所形成的配位化合物。将这类固定相与某些色谱固定液（如鲨鱼烷）混合，涂到毛细管柱上分离烯烃、环酮、醇、胺、环氧化合物、氨基醇、氨基酸、羟基酸和卤代酸等化合物的对映体,手性聚硅氧烷固定相及交联手性固定相,：以聚硅氧烷为基质，键合一定浓度的手性固定相的新型色谱固定相。这一类固定相改善了手性固定相的耐温性，扩大其使用温度范围，增进涂渍性能。交联手性固定相专指将手性固定相与毛细管壁交联而成色谱柱。交联毛细管柱一般具有耐溶剂冲洗、耐高温、寿命长、柱效高等特点，并在超临界流体色谱条件下使用。,106,4.3.2,高效液相色谱,手性固定相分类：,选择基键合相（,Pirkle,手性固定相）,纤维素和多糖衍生物,环糊精,蛋白质键合相,合成聚合物与分子烙印手性固定相,拆分机理,：氢键、,-,键、偶极,-,偶极、包合络合物、配位交换、疏水和极性相互作用的偶合。,107,选择基键合相（,Pirkle,手性固定相）,美国,Illinois,大学的,W H Pirkle,研究组研制，因此又称,Pirkle,型,或多种作用（,multiple-interaction,）手性固定相，其商品以,Brush-Type,（刷性）,著称。在手性液相色谱领域，,Pirkle,型,CSP,是目前使用量大、适用面广、对手性识别机理揭示较深刻的一类重要,CSP,。它们具有确定化学结构，其共同结构特征是在手性中心附近至少含有下列基团之一：,（,1,）,-,酸或,-,碱芳基，具有给体,-,受体相互作用能力（电子转移络合）。,（,2,）极性氢键给体,/,受体。,（,3,）形成偶极相互作用的极性基团。,（,4,）大体积非极性基团，提供立体位阻、范德华作用或构型控制作用。,108,Pirkle,型手性柱分为酰胺型和脲型,CSP,两种结构。它一般用于正相色谱体系，以含一定量异丙醇（,0.220%,）的正己烷为流动相，有时也采用四氢呋喃和其它氢键受体溶剂。,它也用于反相体系分离强极性溶质。,Pirkle,型,CSP,的优点是柱效和柱容量高，不仅用于对映体分析，也可用于对映体制备分离。基于手性识别机理，可预测对映体洗脱顺序，确定其构型。其不足是被分离的溶质大部分需衍生以引入芳基等手性识别所需基团；多使用非极性溶剂作流动相，溶解度可能限制对某些溶质的应用。,109,S-3,R-3,S-2,R-2,t,/min,2 4 6,t,/min,2 4 6 8,R-1,S-1,a,b,Chiral(S)-LEU&(S)-NEA column,flow rate 1.0 mL/min,wavelength detection 275nm.Mobile phase:a)n-hexane/1,2-dichloroethane/ethanol(97.5:2.45:0.05,，,v/v/v);b)n-hexane/1,2-dichloroethane/ethanol(86:12:2,，,v/v/v),110,纤维素和多糖衍生物,纤维素是,D,（,+,）,-,葡萄糖单元由,1,，,4-,糖苷键形成的高度有序、呈螺旋型孔穴结构的光学活性高分子。但天然的纤维素手性拆分能力不高，色谱性能也不好，难于直接由于对映体拆分。,引入新基团,对纤维素和多糖等天然手性高分子进行衍生改性，可制备性能优良的手性固定相。,三种形式：,凝胶颗粒；键合固定相和硅胶涂渍,。,在目前在手性液相色谱中，纤维素及其衍生物大多涂渍在硅胶上使用。日本,Diacel,公司大量提供这类商品手性色谱柱。,111,研究表明，纤维素类,CSP,手性识别取决于聚合物螺旋型孔穴的,“立体配合”（,steric fit,）,包结作用，,CSP,的通道对芳环有较高的亲和力，进入孔穴的正是溶质分子的芳环部分。氢键、偶极作用对手性识别亦有一定影响。大部分可拆分的对映体至少含有一个芳环或可形成氢键的羰基。,纤维素,CSP,用水或非水溶性溶剂作流动相，除少数例外，适用的有机溶剂限于正己烷、异丙醇、甲醇、乙醇。流动相影响对映体分离的选择性，非极性溶剂通常比甲醇,/,水混合液显示出更高的分离选择性。,这类,CSP,具有,应用范围广，样品容量高,的优点。缺点是柱效低，有些溶质显示不可逆吸附，且多为涂渍柱，较易流失，对所用溶剂有一定限制。已报道分离氨基酸、醇、酮及各种手性药物的,8085%,是使用,OD,、,OJ,和,AD,柱,.,112,高效液相色谱拆分外消旋,1-,苯基乙醇类化合物,三苯甲酸酯纤维素手性色谱柱（,CHIRACEL OB,，,I.D.4.6250mm,）拆分,1-,苯基乙醇、,1-,苯基丙醇、,2-,氯,-1-,苯基乙醇和,2-,溴,-1-,苯基乙醇外消旋化合物，可用于监测不对称催化氢化反应过程和测定产物对映体过剩值。（,厦门大学学报，,1998,，,37,（,2,）：,309,）,(S)-(-),苯乙醇,(R)-(+),苯乙醇,R,：,H,，,Cl,，,Br,，,CH,3,113,合成聚合物与分子烙印手性固定相,合成手性聚合物,CSP,的制备主要通过三种途径：,（,1,）在手性条件下不对称聚合；,（,2,）采用手性单体；,（,3,）手性分子烙印技术。,分子烙印,(imprinting),手性固定相是在聚合过程中加入一个适当的模板,(template),分子，然后从聚合物中除去模板分子，流下一个“形状选择性”,(shape selectivity),孔穴，形成适合于孔穴立体选择的聚合物。,114,4.3.3,毛细管电泳,毛细管电泳,(CE),是,20,世纪,90,年代在手性分离方面得到广泛应用和高度重视的一项高效能分离技术。毛细管电泳分离对映体的优点：,高分离效率有利于难分离对映体拆分,手性选择剂的消耗量小，运行成本低,115,以毛细管电泳分离对映体为例说明如何提高物质的分离度，分离方法的优化途径。,思路：,毛细管电泳和常规电泳比较；,对映体分离的特点。,毛细管电泳采用上万伏外电压进行电泳,增大外加场；,存在问题：焦耳热增大，使分离过程物质带的离散作用增大，即熵增，区带增宽。,毛细管电流较小，而散热面积很大，降低或抑制熵增；,使用手性添加剂或固定相，导致对映体间的淌度或分配系数差异增大。,116,1,）环糊精及其衍生物,环糊精及其衍生物常用作毛细管区带电泳手性添加剂。,2,）,2),冠醚,uhn,等将具有,4,个手性中心的,18-,冠,6-,四羧酸,(18C6H4),作手性添加剂,对,氨基酸对映体，重酒石酸去甲肾上腺素，降麻黄碱，,phenylglycinol,等进行了分离。,3,）抗生素,Armstrong,等将大环抗生素利福霉素,B,用于毛细管电泳手性添加剂,对,18,种氨基酸类手性药物的对映体进行分离。最近他们发现糖肽类的抗生素,ristocetinA,teicoplanin,vancomycin,等具有非常广泛的对映体分离选择性,可对上百种对映体进行成功的分离。,4,）蛋白质,蛋白质也被成功地用于毛细管电泳手性分离。此外还有多糖，手性表面活性剂，旋光金属配合物等也用作手性选择剂。,117,毛细管区带电泳手性添加剂法分离异丙肾上腺素类药物,环糊精及其衍生物常用作毛细管区带电泳手性添加剂。,异丙肾上腺素为碱性化合物，在,pH 4%,）,容易受样品量、温度和溶剂的影响,文献上旋光值不够准确，经常变化,光活性杂质对测定的影响,最近有文献报道，采用手性色谱对市面常见的某些试剂公司的手性试剂分析，个别试剂的纯度低于,90%,。,(,注明溶剂,),125,手性色谱法,对映异构体纯度测定，如,e.e.,值（,enantiomeric excess,）测定：,在用色谱法测定,e.e.,值时，对映体的含量可用相应对映体的峰面积代替。,（为什么？）,高效手性色谱是目前公认的一种快速、灵敏、准确测定对映体纯度和对映体过剩值的方法。,或,126,测定对映异构体纯度的其他方法,核磁共振法,手性衍生剂（,CDA,）,手性镧系位移试剂（,CLSA,）,手性溶剂（,SA,）,同位素稀释法：同时测比旋光度和同位素含量,量热法：采用微分扫描量热法,酶分析：利用酶的立体选择性分析,传感器（人工舌头，荧光，电分析）,Enantioselective analysis;Enantioselective assay,127,128,应用实例,例,1,芳香酮不对称催化氢化反应过程的手性毛细管气相色谱分析,例,2,青霉素胺对映体含量测定,例,3,化石样品中氨基酸对映体分析,测定化石地质年代,例,4,高效液相色谱拆分,3-,庚基,-2-2-,羟基,-1-,苯基乙基,-2,，,3-,二氢,-1H-,异吲哚,-1-,酮,129,青霉素胺对映体含量的测定,青霉素胺是治疗铅汞中毒的排毒剂，但只有,D-,型异构体有效，,L-,型异构体则有很强的毒性，因而在合成中必须除去,L-,型。在,D-,型异构体中有,2%,的,L-,型时，才会有旋光变化。使用毛细管,GC,，在,D-,型青霉素胺中仅有,0.1%,的,L-,型就可被检测出来，解决了,D-,型青霉素胺的分析问题。,130,化石样品中氨基酸对映体的分析,化石地质年代测定,生物体的生命一旦结束，维持生物体内吸收和利用,L-,氨基酸的酶同时失去活性，生物体内的,L-,氨基酸开始消旋化。通过测定化石中的,D-,和,L-,氨基酸的比例可以确定它的地质年代。如异亮氨酸的消旋速度较慢，可测定地质年龄长达几百万年的地质样品；天冬氨酸的消旋化速度比异亮氨酸快十倍，可测定地质年龄小于,40,万年的地质样品。,（王光华等，分析化学，,1987,，,15,（,9,）：,786,）,131,3-,庚基,-2-2-,羟基,-1-,苯基乙基,-2,，,3-,二氢,-1H-,异吲哚,-1-,酮高效液相色谱拆分,两个手性中心：四个立体异构体，两对对映体,反应是否高立体选择性？,Chiral(S)-LEU&(S)-NEA,1.0 mL/min,254nm.n-hexane/2-propanol(99:1,，,v/v),(3R,1R),(3S,1S),(3S,1S),(3R,1S),132,使用单一对映体的工业领域：,制药,(,人和动物健康,),农用化学,化妆品、香水、香料,营养品,(,人和动物,),光学材料（如光电子用手性液晶）,目前，还有,60%,以上的单一对映体是靠拆分获得的。,133,参考书,曾苏主编，,手性药物与手性药理学,，浙江大学出版社，,2002,年出版,郭宗儒编著，,药物化学总论,第,2,版，中国医药科技出版社，,2003,年出版,Camille Georges Wermuth,The Practice of Medicinal Chemistry,2,th,ed.Elsevier,2003.,卡米尔,乔治,微尔穆特主编，迟玉明主译，,创新药物化学,，广东世界图书出版公司，,2005,年出版,134,