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手性药物的制取及合成方法分析

手性药物的制取及合成方法分析
手性药物的制取及合成方法分析

1 引言

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。

2、手性药物的制取方法

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。

2.1 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彬醇最初是从紫彬树树皮中发现和提取的。

2.2 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。

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。

2.3 不对称合成

2.3.1 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。

2.3.2 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。

2.4 手性源合成

2.4.1 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。

2.4.2 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。

2.4.3 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。

2.4.4 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。

2.4.4.1 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。

2.4.4.2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。

2.4.4.3 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,

2.4.4.4 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。

3 几种合成方法的比较

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,成木较低,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。

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。

4 结语

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

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

药物化学合成方程式

【盐酸普鲁卡因,即:对-氨基苯甲酸-β-二乙氨基乙酯盐酸盐】【盐酸氯丙嗪,即:2-氯-10-(3-二甲氨基丙基)吩噻嗪盐酸盐】 1、CH2=CHCH2OH+(CH3)2NH(CH3)2NCH2CH2CH2OH NaOH SOCl 2.(CH 3 )2NCH2CH2CH2 50-60 NaOH (CH3)2NCH2CH2CH2Cl 2、COOH NH22 HCl COOH N2.Cl H2COOH NH 2 NH Cl 3、 (CH3)2NCH2CH2CH2 + S N S Cl CH2CH2CH2N(CH3)2 NH Cl 【奋乃静,即:2-氯-10-﹛3-〔4-(β-羟乙基)哌嗪〕丙基﹜吩噻嗪】 【布洛芬,即:2-(4-异丁基苯基)丙酸】 【醋氨酚,即:对乙酰氨基苯酚】 【盐酸哌替啶,即:1-甲基-4-苯基哌啶-4-羧酸乙酯盐酸盐】 【肌安松,即:内消旋3,4-双(对二甲氨基苯基)己烷双碘甲烷盐】 【盐酸多巴胺,即:3,4-二羟基苯乙胺盐酸盐】 【美西律,即:1-(2,6-二甲基苯氧基)-2-氨基丙烷盐酸盐】 【溴化新斯的明,即:溴化[3-(N,N-二甲氨基甲酰氧基)苯基]三甲基铵】【氯贝丁酯,即:α-对氯苯氧异丁酸乙酯】 【异烟肼,即:4-吡啶甲酰肼】 【磺胺,即:对-氨基苯磺酰胺】 【盐酸普萘洛尔,即:1-异丙氨基-3-(1-萘氧基)-2-丙醇盐酸盐】 【度米芬,即:N-十二烷基-N,N-二甲基(2-苯氧乙基)溴化铵】 【甲苯磺丁尿,即:1-正丁基-3-对甲苯磺酰尿】 【环磷酰胺,即:N,N-双-(β-氯乙基)-N`-(3-羟丙基)磷酰二胺丙酯】【氟尿嘧啶,即:5-氟尿嘧啶】 【 】 【O 】 【】

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

手性药物拆分技术的研究进展

手性药物拆分技术的研究进展 摘要:简要阐述了手性药物的世界销售市场。综述了目前实验室和工业生产领域手性药物的拆分方法,包括:结晶拆分法,化学拆分法,动力学拆分法,生物拆分法,色谱拆分法,手性萃取拆分法和膜拆分法等,并简要介绍了每种方法的应用情况及优缺点。 关键词:手性药物; 外消旋体; 手性拆分 自然界存在各种各样的手性现象,比如蛋白质、氨基酸、多糖、核酸、酶等生命活动重要基础物质,都是手性的。据统计,在研发的1200种新药中,有820种是手性的,占世界新药开发的68%以上[ 1 ]。美国FDA在1992年发布了手性药物指导原则,该原则要求各医药企业今后在新药研发上,必须明确量化每一对映异构体的药效作用和毒理作用,并且当两种异构体有明显不同作用时,必须以光学纯的药品形式上市。随后欧共体和日本也采取了相应的措施。此项措施大大促进了手性药物拆分技术的发展,手性药物的研究与开发,已经成为当今世界新药发展的重要方向和热点领域[ 2 ]。当前大多数药物是以外消旋体的形式出现,即药物里含有等量的左右两种对映体。但是近年来单一对映体药物市场每年以20%以上的速度增长。1993年全球100个热销药中,光学纯的药物仅仅占20%;然而到了1997年, 100个中就有50个是以单一对映体形式存在,手性药物已占到世界医药市场的半壁江山。在1993年,手性药物的全球销售额只有330亿美元;到了1996年,手性药物世界市场已增长到730亿美元; 2002年总销售额更是达到1720亿美元, 2010年可望超过2500亿美元[ 3~5 ]。广阔的应用前景和巨大的市场需求触发了更多的医药企业和学者探索更新更高效地获得单一手性化合物的方法。 不同的立体异构体在体内的药效学、药代动力学和毒理学性质不同,并表现出不同的治疗作用与不良反应,研究与开发手性药物是当今药物化学的发展趋势。随着合理药物设计思想的日益深入,化合物结构趋于复杂,手性药物出现的可能性越来越大;另一方面,用单一异构体代替临床应用的混旋体药物,实现手性转换,也是开发新药的途径之一[ 1 - 3 ]。1985~2004年上市的550个新化学合成药物中,有313个药物具有手性中心,其中以单一异构体上市的手性药物为167个,手性药物数量呈逐年上升趋势; 2005年世界药物的销售总额为6 020亿美元,而手性药物的销售总额为 2 250亿美元,占全球制药市场销售总额的37% , 2010年可望超过 5 000亿美元[ 4 - 6 ]。总之, 手性药物大量增长的时代已经来临,手性药物制备技术的发展亦日趋完善,这为以制备和生产手性药物为主要内涵的手性工业的建立和发展奠定了基础。 手性药物的制备技术由化学控制技术和生物控制技术两部分组成。手性药物的化学控制技术可分为普通化学合成、不对称合成和手性源合成3类;手性药物的生物控制技术包括天然物的提取分离技术和控制酶代谢技术。以前手性化合物为原料,经普通化学合成可得到外消旋体,再将外消旋体拆分制备手性药物中间体或手性药物,这是工业生产手性药物的主要方法。1985~2004年上市的58个含有一个手性中心的手性药物中,有27个手性药物是通过手性拆分法生产的[ 4 ]。 1结晶法拆分 结晶法拆分包括直接结晶法拆分( direct crys ta llization resolution )和非对映异构体拆分( dias te reom er crys tallization resolution) ,分别适用于外消旋混合物( conglom e rate)和外消旋化合物( racem ic compound)的拆分。在一种外消旋混合物的过饱和溶液中,直接加入某一对映体的晶种,即可得到一定量的该对映体,这种直接结晶的拆分方法仅适用于外消旋混合物,其应用几率不到10%。外消旋化合物较为常见,大约占所有外消旋体的90%。通过与非手性的酸或碱成盐可以使部分外消旋化合物转变为外消旋混合物,扩大直接结晶法拆分的应用范围。 对于外消旋化合物,可采用与另一手性化合物(即拆分剂, reso lving agent)形成非对映异

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

药物化学自考复习题

药物化学总复习题 第一~四章总论 一、选择题 1.药物的亲脂性与药理活性的关系是( D )。 A. 降低亲脂性,有利于药物在血液中运行,活性增加 B. 降低亲脂性,使作用时间缩短,活性下降 C. 降低亲脂性,不利吸收,活性下降 D.适度的亲脂性有最佳活性 2.用于测定药物分配系数P值的有机溶剂是( D )。 A. 氯仿 B. 乙酸乙酯 C. 乙醚 D. 正辛醇 3.药物在生物相中物质的量浓度与在水相中物质的量浓度之比,称为( A )。 A. 药物分配系数 B. 解离度 C. 亲和力 D. 内在活性 4.可使药物亲脂性增加的基团是( A )。 A. 烷基 B. 氨基 C. 羟基 D. 羧基 5.可使药物亲水性增加的基团是( C )。 A. 烷基 B. 苯基 C. 羟基 D. 酯基 6.药物的解离度与药理活性的关系是( C )。 A. 增加解离度,有利吸收,活性增加 B. 增加解离度,离子浓度上升,活性增强 C. 合适的解离度,有最大活性 D. 增加解离度,离子浓度下降,活性增强 10.作用于的中枢药物以( B )形式通过血脑屏障产生药理作用。 A. 离子 B.分子 C. 盐 D. 络合物 11.药物分子以( B )形式通过消化道上皮细胞脂质膜而被吸收。 A. 离子 B.分子 C. 盐 D. 离子对 12.由于药物与特定受体相互作用而产生某种药效的是( A )。 A. 结构特异性药物 B. 结构非特异性药物 C. 原药 D. 软药 13.产生某种药效并不是由于与特定的受体相互作用的药物是( B )。 A. 结构特异性药物 B. 结构非特异性药物 C. 原药 D. 软药14.药物与受体结合的构象称为( D )。 A. 反式构象 B. 优势构象 C. 最低能量构象 D. 药效构象 15.经典的电子等排体是( D )。 A. 电子层数相同的 B. 理化性质相同 C. 电子总数相同的 D. 最外层电子数相同 16.生物电子等排体是指( D)的原子、离子或分子, 可以产生相似或相反药理活性。 A. 电子层数相同的 B. 理化性质相同 C. 电子总数相同的 D. 最外层电子数相同 17.水解反应是( C )类药物在体内代谢的主要途径。 A. 醚 B. 胺 C. 酯 D. 羧酸 18.下列药物的体内代谢途径中属于第I相生物转化的是( B )。

天然药物化学

1.天然药物化学是运用现代科学理论与方法研究天然药物中化学成 分的一门学科。 2.有效成分是指天然药物中具有一定的生物活性,能代表天然药物 临床疗效的单一化合物。 3.苷类又称配糖体是由糖和糖的衍生物等与另一非糖物质通过端基 碳原子联接而成的化合物。 4.黄酮类化合物是两个具有酚羟基的苯环通过中央三碳原子相互连 接而成的一些列化合物。 5.挥发油又称精油是一类具有芳香气味的油状液体的总称。 6.从药材中提取天然活性成分的方法有溶剂提取法,水蒸气蒸馏法, 升华法。 7.溶剂提取法的原理是根据“相似着相容” 8.溶剂的极性强弱顺序是石油醚〈二硫化碳〈四氯化碳〈三氯乙烯 〈苯〈二氯化碳〈乙醚〈三氯甲烷〈乙酸乙酯〈丙酮〈乙醇〈甲醇〈乙腈〈水〈乙酸 9.溶剂法的分类 a)浸渍法的特点是适用于有效成分遇热不稳定的或大量淀粉,树 胶,果胶,粘液质的药材。 b)渗漉法, c)煎煮法的特点是含挥发性成分或有效成分遇热易分解的药材 不宜用此法。 d)回流提取法的特点是对热不稳定的成分不宜用此法。

e)连续回流提取法的特点是受热易分解的成分不宜此法。 10.吸附柱色谱法用于物质的分离 a)吸附色谱法中硅胶,氧化铝柱色谱在实际工作中用的最多 b)洗脱用溶剂的极性宜逐渐增加,但跳跃不能太大。 c)为了避免发生化学吸附,酸性物质宜用硅胶,碱性物质宜用氧 化铝进行分离 11.苷类分为飞(一)氧苷:醇苷,酚苷,氰苷,酯苷,吲哚苷(二)S- 苷(三)N-苷(四)C-苷:碳苷具有在各类溶剂中溶剂度均小,难于水解获得原甘元等特点。 12.苷键谁难易程度是C-苷>S-苷>O-苷>N-苷 13.过碘酸裂解法反应的特点 a)过碘酸裂解法亦称Smith将接法是一个反应条件温和,易得到 原苷元,通过反应产物可以推测糖的种类,糖与糖的连接方式 以及氧环大小的一种苷键裂解方法。 b)适用的情况是苷元结构不稳定的苷和C-苷 c)不适用的情况是苷元也有1,2-二元醇。 14.内酯的性质是香豆素类化合物分子中具有内酯结构具有内酯 性质:遇到碱溶液可以开环,形成溶于水的顺式邻羟基桂皮酸盐; 酸化后又立即合环,形成不溶于水的香豆素类成分 15.还原实验 a)盐酸-镁粉反应鉴别黄酮类化合物最常用的颜色反应 b)四氢硼钠反应NaBH4是对二氢环酮类化合物主属性较高的还

手性药物的合成与生物转化

手性药物的合成与生物转化 摘要:药物分子的立体化学决定了其生物活性,手性已成为药物研究的一个关键因素,生物技术在手性药物合成中具有重要意义,利用酶催化的相关性质,通过酶拆分外消旋体酶法不对称合成等方法合成手性药物,采用定向进化技术酶分子修饰辅酶再生等方法对手性药物合成方法进行改进。 关键词:手性药物生物转化生物合成 手性(Chirality) 是自然界的本质属性之一。构成生命有机体的分子都是不对称的手性分子,生命界中普遍存在的糖为D型,,氨基酸为L型,蛋白质和DNA的螺旋构象又都是右旋的。手性药物( Chiral drug) 是指有药理活性作用的对映纯化合物。 手性药物的制备方法包括化学制备法和生物制备法,生物转化具有一些化学方法无可比拟的优点:反应条件比较温和;产物比较单一,具有很高的立体选择性(Enantioselectivity)、区域选择性(Regioselectivity)和化学选择性(Chemoselectivity);并且能完成一些化学合成难以进行的反应。目前,生物转化已涉及羟基化、环氧化、脱氢、氢化等氧化还原反应;水解、水合、酯化、酯转移、脱水、脱羧、酰化、胺化、异构化和芳构化等各类化学反应。 生物合成手性药物法主要包括酶拆分外消旋体法、酶法不对称合成和微生物发酵法。 1 酶法拆分外消旋体合成手性药物 近年来随着酶技术的发展,利用酶的高度立体选择性进行外消旋体的拆分从而获得光活性纯的化合物是得到手性药物的重要途径。酶是由L-氨基酸组成,其活性中心构成了一个部队称环境,有利于对消旋体的识别,属于高度手性的催化剂,催化效率高,有很强的专一性,

反应产物的对映体过量百分率(ee)可达100%。因此,在售性药物合成过程中,用酶拆分消旋体是理想的选择。D-苯甘氨酸金额D-对羟基苯甘氨酸是生产半合成青霉素和头孢菌类抗生素的重要侧链。DSM公司(Geleen,荷兰)利用恶臭假单胞菌(Pseydomonas putida)和L-氨肽酶拆分DL-氨基酸酰胺获得了D-苯甘氨酸和D-对羟基苯甘氨酸。拆分过程中生成的不要的对映体可通过与苯甲醛形成的酰胺的Schiff碱性成加合物,在升高pH值时发生外消旋化,外消旋后的氨基酸酰胺可重复利用。 如果想成功地提供药物中间体和药物活性组分,就必须有供选用的大量合成平台,生物催化仅是其中的一个办法。虽然产生一种现代的药物活性组分中通常只有一步是采用生物催化的,但这常常是把手性引入到化合物中的关键一步,并且由于药物结构中,分子手性部分变得越来越重要,随着分子中手性中心的增多,生物转化方法的良好专一性和选择,就必然要比其他手性合成方法发展得更快。 2 酶法不对称合成手性药物 将具有氧化或还原作用的酶及相关微生物作的手性合成催化剂,催化前手性底物,从而构建药物的手性中心的反应,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、酯、酰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。Pfizer等采用脱氧核糖-5-磷酸醛缩酶来催化连续的醇醛缩合反应,利用1mol氨基醛和2mol乙醛反应形成氨基内酯,随后通过常规氧化、保护和酯化形成他汀侧链,这一生物催化

2010年药化药物合成

一问答 1 先导化合物的优化方法有哪些? 给出了3个药问分别是哪种方法优化的(贝诺酯等) 2 用分步法和一锅煮法写出硝苯地平的合成方法,并比较优缺点(给了化学式) 3 给了两个非镇静H1受体阻断药,问没有中枢镇静作用是为什么,为什么一个比另一个的副作用小(两个分子的区别是有一个苯环的侧链上有羧基,另一个没有) 4 写出糖皮质激素的构效关系及结构优化方法 二合成 1 马来酸罗格列酮 2 阿昔洛韦 3 对乙酰氨基酚修饰后的药 4 尼群地平 三实验 描述的是格氏试剂的制备 1 写出反应方程式 2 画出反应装置图 3 为什么要加碘,怎样判断反应开始 4 溶剂除了四氢呋喃还可以用什么 一名词解释 1 某某氧化(没见过)好像是叫斯文还是文斯氧化… 2 prelog规则(依然没见过) 3 狄克曼缩合 4 霍夫曼重排 5 化学选择性反应 二填空(有贝克曼重排、频哪醇重排等等) 三机理 1 拜尔维立格氧化 2 达森反应 3 费谢尔吲哚成环 四逆合成分析 1 某某地平 2 4-氧代环己烷甲酸乙酯 五合成两道 药合:一.名词解释,用反应举例说明(2×5) 1.swern氧化 2.prelog规则 3.dieckmann缩合 4.hofmann重排 5.选择性缩合反应 二.填空题,完成反应式 三.写出下列反应的机理(5×3)(有反应式的)

1.fischer吲哚合成 2.baeyer-villiger氧化 3.darzen缩合 四、逆向推断,直到廉价易得原料(5×?) 1、四氧代环己甲酸 2、2,6-二乙基-4(邻三氟甲基)-苯基-3,5-吡啶二乙酸乙酯 五、合成(5×2) 药化: 一、简答题(10×4) 1、先导化合物优化的方式有哪些(4分)?给出三个例子让说明都是采取哪种优化方法进行优化的(6分) 2、H 1 受体拮抗剂特非那定及非索那定副作用较小的原因;非索那定的发现过程 3、肾上腺皮质激素的结构通式以及构效关系 4、抗肿瘤药蛋白激酶抑制剂的研究概况及最新进展 二、合成题(5×4) 1、降糖药马来酸罗格列酮 2、阿昔洛韦 3、镇痛消炎药对乙酰氨基酚的衍生物[(C 2H 5 ) 2 NCH 2 COOPh-NHCOCh 3 ]的合成 三、实验题(15) 格氏试剂的制备及反应: 要求:画装置图,如何制备无水四氢呋喃,何种溶剂可以代替无水四氢呋喃等小问题 P.S. 90个进复试,本校不到30个;录取60个,本校25个左右,好像没有保研的多。所以能保就保吧,想考的人要慎重!

手性药物

专业课程论文 题目: 手性药物市场发展动态分析 姓名: 徐梦佳 学院: 食品科技学院 专业: 生物工程 班级: 102班 学号: 18410221 指导教师: 王晓晴 2013 年 3 月 20 日

手性药物市场发展动态分析 “21世纪将是手性药物发展的世纪。”中国科学院上海有机研 究所林国强院士曾经在一次医药企业峰会上如是说。前不久,林国强院士在国家知识产权局所作的专题报告中透露:“20世纪90年代以来,手性药物进入市场的种类和销售额急剧增长,对手性药物的研究已被医药企业所重视。据不完全统计,1993年全世界97个热销药中手性药物占20%;1997年,全世界100个热销药中,有50个是单一对映体(手性药物),手性药物已占到世界医药市场的半壁江山。从市场前景来看,手性药物研制大有可为。” 十多年前,手性药物对于大多数人来说还很陌生,但到20世纪90年代末,手性药物已成为国际上新药研究的热点。 手性药物不仅疗效好(有的手性药物疗效是原来消旋药物的几倍甚至几十倍),而且副作用较小。在药品安全备受重视的今天,手性药物颇受市场欢迎。另外,与创制新药相比,开发手性药物风险小、周期短、耗资少、成果大,许多国家投入巨资开发手性药物,一系列从消旋药物研发出来的手性药物不断问世。随着手性技术的不断改进,单一对映体手性药物已在治疗心血管病、肿瘤、神经系统疾病等方面得到广泛应用。专家分析,在手性药物化学品中,市场最需要、有可能会较快研发出来的药物包括红细胞生成素生血剂、干扰素和单克隆抗体、抗癌药、长效抗组胺药、神经氨酸酶抑制抗病毒药物、非苯异丙胺厌食剂、恶唑烷酮抗菌素、D-苯丙氨酸和噻唑烷二酮抗糖尿病 制剂等。

药物化学之合成抗菌药物

第二章合成抗菌药能抑制或杀灭病源性微生物的药物 包括喹诺酮类、磺胺类两类 第一节喹诺酮类抗菌药 一、结构分类 一个通式,三种结构类型 一个通式,三种结构类型,结构特点 如何掌握这个考点? 1、掌握通式的结构特征A环 2、各类的基本母核区别B环 1、萘啶羧酸类 B环:吡啶环 2、吡啶并嘧啶羧酸类

B环:嘧啶环 3、喹啉羧酸类 二、理化性质和毒性 喹诺酮药物共同性质 如何掌握这个考点? 1、掌握各类药物化学结构通式的特点 2、结构的基本母核以及有什么取代基 3、这些结构特征决定了药物的基本理化性质(通性) 4、这些结构特征对药物的稳定性、使用过程有什么影响以诺氟沙星为例

(1)3位羧基 酸性,可溶于碱(成盐) (2)4位酮基 (3)7位哌嗪 碱性,可溶于酸(成盐) 诺氟沙星 (1)酸碱两性(羧基,哌嗪)在酸碱中均溶解 (2)3位羧基和4位酮基易和金属离子(钙、镁、铁、锌)等形成螯合物,降低活性,同时也使体内的金属离子流失,尤其对妇女、老人和儿童引起缺钙、贫血、缺锌等副作用。 理化性质和毒性(其他类似物举一反三) (3)光照分解(产生光毒性,用药期间避免日晒);光照3位脱羧(产物无活性) (4)7位哌嗪杂环分解,7位哌嗪增加中枢毒性 (5)8位有F,有光毒性

三、喹诺酮药物代谢特点:代谢是考点 (补充知识)药物代谢:在酶的作用下,将药物转变成极性分子,再排出体外的过程,称为代谢。药物代谢的主要反应有:氧化、还原、水解、结合等 1、3位羧基与葡萄糖醛酸结合反应 2、哌嗪3’位氧化成羟基,进一步氧化成酮 四、喹诺酮药物代表药 如何掌握这个考点? 1、共5个代表药 2、掌握诺氟沙星(代表该类药物共同的特点) 3、取代基的区别 4、各自的特殊性 1、盐酸诺氟沙星

手性药物的研究发展

手性药物的研究发展 学号:312011********* 姓名:王震班级:2011级化学2班 摘要:在生命过程中发生的各种生化反应过程均与手性的识别和变化有关,从而联系到药物的手性,由于手性药物的对映异构体的药效也有差别,导致在药物合成过程中不对称合成成为重中之重。 另外虽然手性药物的物理化学性质基本相同,但是由于药物分子所作用的受体或靶位是氨基酸、核苷、膜等组成的手性蛋白质和核酸大分子等,它们对与其结合的药物分子的空间立体构型有一定的要求,因此,对映体药物在体内往往呈现很大的药效学、药动学等方面的差异。因此手性拆分已成为药理学研究和制药工业日益迫切的课题。 关键词:手性药物的定义手性药物合成手性药物拆分发展趋势 1手性药物的定义: 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”。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手性环境中进行的。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。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[3]。 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。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; (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; (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,(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[2]。 2手性药物的合成: 自19世纪以来作为手性药物的合成的主要手段——不对称反应研究已经有了100多年的历史,其发展历程经历了四个阶段: (1)手性源的不对称反应; (2)手性助剂的不对称反应; (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C,使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C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

药化合成

合成 第二章中枢神经系统药物 异戊巴比妥 巴比妥类药物的合成通法-丙二酸二乙酯的合成方法 在乙醇钠的催化下,在丙二酸二乙酯的α碳上先上较大的戊基,再上较小的乙基,最后以尿素关环缩合而成。 地西泮 从3-苯-5-氯嗯呢在甲苯中用硫酸二甲酯在氮上甲基化,再用铁粉在酸性条件下还原,得2-甲氨基-5-氯-二苯甲酮。以氯乙酰氯酰化后,生成2-N-甲基-氯乙酰氨基-5-氯二苯甲酮,与盐酸乌洛托品作用得本品。

盐酸氯丙嗪 以邻氯苯甲酸和间氯苯胺为原料,进行Ullmann反应,在高温脱羧后,与硫熔融,环合成2-氯-吩噻嗪母环,再与N,N-二甲基-3-氯丙胺缩合,生成氯丙嗪,最后成盐酸盐。 咖啡因

第三章外周神经系统药物抗胆碱药、拟肾上腺素药肾上腺素 盐酸麻黄碱 马来酸氯苯那敏

盐酸西替利嗪 盐酸普鲁卡因 盐酸利多卡因

第四章循环系统药物 第一节β-受体阻滞剂 (一)非选择性β-受体阻滞剂-盐酸普萘洛尔 用α-苯酚与氯代环氧丙烷反应得1,2-环氧-3(α-萘氧)丙烷,再与异丙胺缩合得1-异丙氨基-3-(α-萘氧)丙烷,与盐酸成盐即得本品。在反应中经常有未作用的α-萘酚成为杂质,用对重氮苯磺酸盐出现橙红色,可作为杂质检查反应。 第二节钙通道阻滞剂 硝苯地平 以邻硝基苯甲醛为原料,二分子乙酰乙酸甲酯和过量氨水在甲醇中进行Hantzsch反应。 第三节钠、钾通道阻滞剂 一、钠通道阻滞剂-盐酸美西律 用2,6-二甲基苯酚与甲基环氧乙烷作用得1-(2,6-二甲基苯氧基)-2-羟基丙烷,然后氧化为1-(2,6-二甲基苯氧基)-丙酮,进一步与盐酸羟成(月亏)再氢化,成盐既得本品。

手性合成手性识别手性拆分及在医药学中应用_张来新

收稿日期:2016-02-29 基金项目:陕西省重点实验室科学研究计划基金资助项目(2010JS067); 陕西省教育厅自然科学基金资助课题(04JK147);宝鸡文理学院自然科学基金资助课题(zk12014) 作者简介:张来新(1955-),男,汉族,陕西周至人,教授,硕士研究生 导师,主要从事大环化学研究及天然产物分离提取。 DOI :10.16247/https://www.sodocs.net/doc/dd11994139.html,ki.23-1171/tq.20160753 Sum 250No.07 化学工程师 Chemical Engineer 2016年第07 期 手性是人类赖以生存的自然界的属性之一,也是生命体系中最重要的属性之一。作为生命体三大 物质基础的蛋白质、核酸及糖类均是由具有手性的结构单元组成的。如组成蛋白质的氨基酸除少数例外,大多是手性的L-氨基酸; 组成多糖和核酸的天然单糖大都是手性的D-构型。因此,生物体内所有的生化反应、生理反应无一不表现出高度的手性立体特异性,而外源性物质进入体内所发生的生理生化反应过程也具有高度的立体选择性。医药学所有的手性药物是指分子结构中含有手性中心或不对称中心的药物,它包括单一的立体异构体、两个或两个以上立体异构体的混合物。手性化合物除了通常所说的含手性中心的化合物外,还包括含手性轴、手性平面、螺旋手性等因素的化合物。由于药物作用的靶点(如受体、酶或通道)结构上的高度立体 特异性,手性药物的不同立体异构与靶点的相互作 用有所不同,从而产生不同的药理活性,故表现出立体专一性和立体选择性。同样,药物进入体内后与机体内具有高度立体特异性的代谢酶及血浆蛋白或转运蛋白等相互作用,手性药物的不同异构体在体内也将表现出不同的药代动力学特征,并具有 立体专一性和立体选择性。但值得注意的是,有些手性化合物在体内甚至可能发生构型变化而改变 其药效或产生毒副作用。 由于手性药物是医药行业的主体和前沿阵地,故2001年诺贝尔化学奖就授予了分子手性催化剂的主要贡献者。自然界中有众多手性化合物,这些不同构型的化合物具有一对对映异构体。当一个手性化合物进入生命时,它的两个对眏异构体通常会表现出不同的生物生理活性。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的甚至是有害的(如青霉素),这就需要对对眏体进行拆分。手性制药就是利用化合物的拆分原理,开发出药效高、副作用小的药物。在临床治疗方面,服用一对对眏体中的一种单一构型的纯手性药物可以排除由无效或不良对眏体的另一种而引起的毒副作用,不仅如此,还可以减少药剂用量和人体对 手性合成手性识别手性拆分 及在医药学中应用 * 张来新*,陈 琦 (宝鸡文理学院化学化工学院,陕西宝鸡721013) 摘要:简要介绍了手性物质的合成、手性识别、手性拆分及在医药学上的应用。详细综述了:(1)手性合成手性识别手性拆分及在医药学中的应用;(2)新型金属手性超分子配合物的合成及应用;(3)手性杯芳冠醚的合成分子识别及应用。并对手性化学的发展进行了展望。 关键词:手性合成;手性识别;手性拆分;应用中图分类号:O658 文献标识码:A Chiral synthesis,chiral recognition,chiral separation and their applications to medeicine * ZHANG Lai-xin ,CHEN Qi (Chemistry &Chemical Engineering Department,Baoji University of Arts and Sciences,Baoji 721013,China ) Abstract :This paper introduces synthesis of chiral materials,chiral recognition,chiral separation,and their applications to medicine.Emphases are put on three parts :(1)chiral synthesis,chiral recognition,chiral separa -tion,and their applications to medicine ;(2)synthesis and applications of new metal chiral supramolecular com -plexes ;(3)synthesis,molecular recognition,and applications of chiral calix crown ethers.Future developments of charal chemestry are prospected in the end. Key words :chiral synthesis ;chiral recognition ;chiral separation ;application

什么叫手性药物_手性药物是什么

什么叫手性药物_手性药物是什么 手性药物可能你连听都没听过,更不可能知道什么叫手性药物,那么你知道什么叫手性药物吗?下面是为你整理的什么叫手性药物的相关内容,希望对你有用! 手性药物的概念手性(Chirality)是自然界的本质属性之一。作为生命活动重要基础的生物大分子,如蛋白质、多糖、核酸和酶等,几乎全是手性的,这些小分子在体内往往具有重要生理功能。目前所用的药物多为低于50个原子组成的有机小分子,很大一部分也具有手性,他们的药理作用是通过与体内大分子之间严格手性匹配与分子识别实现的。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。 绝大多数的药物由手性分子构成,两种手性分子可能具有明显不同的生物活性。药物分子必须与受体(起反应的物质)分子几何结构匹配,才能起到应有的药效,就如右手只能带右手套一样。因此,往往两种异构体中仅有一种是有效的,另一种无效甚至有害。 手性药物的合成方法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。 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。

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