手性药物
手性和手性药物
手性药物在生物体内的选择性作用是其重要特性之一，某些手性药物只对特定的生物体系产生作用， 而对其他体系的影响较小。
手性药物与药效
手性药物的药效与其手性特征密切相关
手性药物的不同构型可能导致不同的药效，甚至可能产生相反的药理作。
药效的优化
通过合理的手性拆分和选择，可以优化手性药物的药效，提高药物的疗效和安全性。
法规与监管
随着手性药物市场的不断扩大和竞争加剧，各国政府将加强对手性药物的法规和监管，以 确保市场的规范和健康发展。这将为手性药物的未来发展提供更加明确的法规环境和保障 。
CHAPTER
05
手性药物的挑战与解决方案
分离纯化挑战
分离纯化难度大
手性药物中的对映异构体在物理和化学 性质上非常相似，难以通过常规方法进 行分离纯化。
利用手性试剂或手性催化剂，将 外消旋混合物中的一种对映体选 择性地进行反应，从而获得单一 对映体的手性药物。
不对称合成法
通过手性源物质，经过一系列的 化学反应，最终合成出单一对映 体的手性药物。
动力学拆分法
利用动力学拆分原理，通过连续 反应和分离步骤，将外消旋混合 物转化为单一对映体的手性药物 。
生物合成法
靶点验证
针对特定疾病靶点，筛选和验证具有疗效的 手性药物分子，提高药物研发的成功率和效 率。
手性药物的生产技术改进
要点一
绿色合成技术
发展高效、环保的合成方法，降低手性药物生产过程中的 能耗和废弃物产生。
要点二
连续流反应技术
利用连续流反应技术提高手性药物的产量和纯度，降低生 产成本。
手性药物的应用领域拓展
VS
高效分离技术需求
为了获得高纯度的单一对映异构体，需要 发展高效、高选择性的分离技术。
手性药物的发展趋势
手性药物的发展趋势手性药物（Chiral drugs）是指分子结构中含有手性中心（chiral center）的药物，即具有对映异构体（enantiomers）的特性。
近年来，手性药物的研究和开发呈现出一些发展趋势。
首先，随着对手性药物研究的深入，人们对手性药物的优势和重要性有了更深入的认识。
事实上，大约有70%的药物都是手性化合物，而对映异构体却可能具有完全不同的药理和毒理特性。
因此，对于手性药物的合成、分离和制备的技术要求越来越高，以期能够得到纯度更高的对映异构体，从而提高临床疗效、减少不良反应。
其次，随着研究和技术的发展，人们对手性药物在光学活性中心上对光的旋光现象有了更深入的认识。
光学活性（optical activity）是指光通过手性物质时的旋转现象。
在过去，对手性药物的光学活性研究主要依靠手性色谱分析仪器，但这种方法相对复杂和耗时。
现在，人们研发出了一些更简便的手性分析技术，如圆二色（circular dichroism）和荧光非对称性（fluorescence anisotropy），这些新技术有助于更准确地评估手性药物的性质。
第三，纳米技术在手性药物研究和应用中发挥着越来越重要的作用。
纳米技术在手性药物的分离、传递和释放等方面具有独特的优势。
利用纳米技术可以获得更高的对映异构体纯度，并可以调控手性药物的释放速率和药效，从而提高药物疗效。
此外，纳米技术还可以提高手性药物的体内稳定性，减少不良反应。
此外，随着人们对化学合成和生物合成技术的不断发展，越来越多的手性药物可以通过合成或生物转化合成得到。
合成技术可以产生大量的手性药物，提供商业化生产的可能。
同时，生物合成技术可以利用微生物或其他生物体来合成手性药物，具有环境友好、高效快速的优势。
最后，随着人们对个体化医疗和精准药物治疗的重视，手性药物研究趋向个性化和定制化。
个体差异可以导致对手性药物的代谢和反应性产生差异，因此，通过个体基因分型等方法可以预测患者对手性药物的反应。
chapter04手性药物参考PPT
•10
三、影响手性药物生产成本的主要因素
（1）起始原料的成本 （2）拆分试剂，化学或生物催化剂的成本 （3）化学收率和产物的光学纯度 （4）反应步骤的数量 （5）拆分或不对称合成在多步合成中的位置 （6）非目标立体异构体的转化利用
•11
§4.2 外消旋体拆分
普通化学合成得到的是外消旋体，必须经过光学拆分才 能得到光学纯异构体。
(S)-amine-CAS salt
pKa
通过发酵方式大量生产的氨基酸，均为L-氨基酸。利 用非对映异构体的相互转化可将价廉易得的L-氨基酸 转化成D-氨基酸。例如以L-脯氨酸（4-38）为原料生 产D-脯氨酸（4-39）。
HO COOH
H
HO COOH
这些政策和法规极大地推动着手性药物的研究和发 展。手性药物大量增长的时代正在来临，手性技术 的发展和日趋完善，为手性工业的建立和壮大奠定 了基础。
•5
(三)、手性药物的分类
1、对映体之间有相同的药理活性，且作用强度相近 如局部麻醉药布比卡因（bupivacaine，4-8）的 两个对映体具有相近的局麻作用，然而（S）-体 还兼有收缩血管的作用，可增强局麻作用，因此 作为单一对映体药物上市。
（R）-体也有毒副作用。
O
O
H
N
O
N
H
N
O
N
OO H
OO H
(R)
(S)
(4-5)
•4
(二)、手性药物的地位与发展趋势 1992年美国FDA发布手性药物指导原则，要求所有在
美国申请上市的外消旋体新药，生产商均需提供报告 说明药物中所含对映体各自的药理作用、毒性和临床 效果。这大大增加了NCE以混旋体形式上市的难度。 而对于已经上市的混旋体药物，可以单一立体异构体 形式作为新药提出申请，并能得到专利保护。
手性药物
种镇痛剂，而左旋丙氧吩则是一种止咳剂，两者表现出完全不同的生理活性。又如 噻吗心安的S-对映体是β-阻断剂，而其R-对映体则用于治疗青光眼。
两种对映体中一种有药理活性，另一种不但没有活性，反而有毒副作用。 一个
典型的例子是20世纪50年代末期发生在欧洲的“反应停”事件，即孕妇因服用酞胺 哌啶酮（俗称反应停）而导致短肢畸胎的惨剧。后来研究发现，酞胺哌啶酮的两种 对映体中，只有(R)-对映体具有镇吐作用，而(S)-对映体是一种强力致畸剂。
手性药物
严格地说，手性药物是指分子结构中存在手性因素的药物。 通常所说的手性药物是指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。
药物的药理作用是通过其与体内的大分子之间严格的手性识别和匹配而实现
的，故不同对映体的药理活性有所差异。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、代谢速率及毒性等方面均存在显著的差异， 常出现以下几种不同的情况。
动力学拆分法是利用两个对映体在手性试剂或手性催化剂作用下反应速度不 同而使其分离的方法。依手性催化剂的不同，动力学拆分又可分为生物催化动 力学拆分和化学催化动力学拆分。前者主要以酶或微生物细胞为催化剂，后者 主要以手性酸、手性碱或手性配体过渡金属配合物为催化剂。
色谱分离可分为直接法和间接法。直接法又分为手性固定相法和手性流动相 添加剂法。其中手性固定相法应用较多，已发展成为吨级手性药物拆分的工艺 方法。间接法又称为手性试剂衍生化法，是指外消旋体与一种手性试剂反应， 形成一对非对映异构体，再用普通的正相或反相柱分离之。
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。
手性药物的制备技术培训课件
n盐
p盐
溶解度差异变大
结晶
(d)-A-(l)-B (l)-A-(l)B 离解
(l)-B (d)-A (l)-B (l)-A
手性药物的制备技术
P10488~112
拆分剂的种类
手性药物的制备技术
49
手性药物的制备技术
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手性药物的制备技术
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手性药物的制备技术
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手性药物的制备技术
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例3
苯甘氨酸 (+)-樟脑磺酸
手性药物的制备技术
P15818~119
手性药物的制备技术
59
手性固定相(chiral stationary phase)法
Pulse Feed Chiral Stationary Phase
Mobile Phase
两对映体与手性固定相的作用强 度不同，据此得以分离两对映体。
手性药物的制备技术
60
手性药物的制备技术
1 ⊙概述
内
2 ⊙外消旋体拆分
容
3 ⊙前手性原料制备手性药物
4 ⊙利用手性源制备手性药物
手性药物的制备技术
2
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
CHO
H
OH
CH2OH
(+) D-glyceraldehyde
CHO
HOLeabharlann HCH2OH(-) L-glyceraldehyde
手性药物的制备技术
13
手性药物的制备技术
手性药物研究进展和国内市场
手性药物研究进展和国内市场手性药物是指具有手性结构的药物，即由手性分子构成的药物。
手性分子具有非对称中心，可以存在两种或多种立体异构体，其中一种为左旋体，另一种为右旋体。
手性药物的手性结构对其药效、药代动力学和药物相互作用等方面起着重要作用。
因此，研究手性药物的合成、分离和药理学特性等进展对药物学和药物研发具有重要意义。
随着技术的发展，对手性药物研究的重视程度不断提高。
在合成方面，研究人员通过精确控制反应条件、采用手性催化剂或手性配体等方法，成功合成了多种手性药物分子。
例如，通过手性亲核试剂和手性碳试剂的应用，合成了多种具有优异生物活性的手性药物。
此外，手性超分子催化剂的研究也取得了重要进展，提高了手性药物的合成效率和产率。
在分离方面，手性药物在制备纯左旋体或右旋体时具有一定的困难。
传统的手性分离方法包括晶体分离、液相色谱分离和气相色谱分离等。
然而，这些方法存在分离效率低、纯度难以控制等问题。
因此，研究人员不断提出新的手性分离方法，例如利用手性离子液体分离剂进行手性分离等。
这些新方法在提高分离效率和纯度的同时，也缩短了工艺流程和减少了环境污染。
手性药物在国内市场也有着广阔的应用前景和市场潜力。
近年来，随着人们对健康的日益关注，手性药物的需求也不断增加。
目前，国内已有一些手性药物在市场上获得了广泛应用，如左旋多巴和拜阿司匹林等。
这些药物不仅在临床上被广泛应用，还为国内制药企业带来了巨大的经济效益。
另外，随着技术的发展和研究的深入，更多的手性药物将被开发出来，并在国内市场上得到推广。
然而，国内手性药物研究与发达国家相比仍存在一定差距。
在手性药物的合成方法和手性分离技术上，国内研究尚需要更多的创新和突破。
此外，加强国际合作和科研交流，引进外国先进技术和设备，也是提升国内手性药物研究水平的重要途径。
总之，手性药物研究在国际上取得了显著进展，对药物研发和应用具有重要意义。
在国内市场，手性药物也有着广阔的应用前景和市场潜力。
医学知识之手性药物
手性药物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对映体为主。
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，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。
另外在吸收、分布和排泄等方面也存在差异，还有对映体的互相转化等一系列复杂的问题。
但按药效方面的简朴划分，可能存在四种不同的情况：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、一对对映体中的两个化合物都有同等的或近乎同等的药理活性;3、两种对映体具有不同的药理活性;4、各对映体药理活性相同但不相等。
下面举几个例子说明这一问题。
例如，β-受体阻断剂普萘洛尔(propranolol)的两个对映异构体的体外活性相差98倍，非甾体抗炎药萘普生(naproxen)的(S)-构型对映体的活性比其对映体的活性强35倍。
又如天然的尼古丁(nicotine)的毒性要比其非天然的对映体的毒性大得多。
LD多巴(LDdopa)是治疗帕金森病的药物，但真正有治疗活性的化合物是LD多巴胺(LDdopamine)。
由于多巴胺不能跨越血脑屏障进入作用部位，须服用前药(prodrug)多巴，再由体内的酶将多巴催化脱羧而释放出具药物活性的多巴胺。
体内的脱羧酶的作用是专一性的，仅对多巴的左旋对映体发生脱羧作用。
因此必须服用对映体纯的左旋体。
假如服用消旋体的话，右旋体会聚积在体内，不会被体内的酶代谢，从而可能对人体的健康造成危害。
这是两个对映体中只有一个有药理活性而另D个无药理活性的例子。
在20世纪60年代，镇定药沙利度胺(thalidomide，又名“反应停”)是以两个对映体的混合物(消旋体)用作缓解妊娠反应药物的。
后来发现，在欧洲服用过此药的孕妇中有不少产下海豚状畸形儿，成为震动国际医药界的悲惨事件。
手性药物的合成与药理学研究
手性药物的合成与药理学研究手性药物是指分子具有手性结构的药物，即分子存在对映异构体。
这些异构体在化学、物理和生物活性上都具有不同的性质。
因此，手性药物的合成和药理学研究对于药物设计和开发具有重要意义。
手性药物的合成需要考虑到对映异构体的选择性合成。
常用的合成方法包括手性诱导、手性催化和手性分离等。
手性诱导是指通过引入手性辅助基或手性诱导剂来实现对映异构体的选择性合成。
手性催化是指利用手性催化剂催化反应，实现对映异构体的选择性合成。
手性分离是指利用手性柱层析、手性萃取等方法将对映异构体分离纯化。
手性药物的药理学研究主要涉及到对映异构体的生物活性和代谢动力学等方面。
由于对映异构体在生物体内代谢过程中的差异，其生物活性和毒副作用也会有所不同。
因此，对映异构体的药理学研究对于药物的安全性评价和合理用药具有重要意义。
在临床应用中，手性药物的对映异构体往往会表现出不同的药效学和药代动力学特征。
其中一种对映异构体可能会表现出更好的治疗效果，而另一种则可能会引起更严重的不良反应。
因此，对于某些手性药物，选择正确的对映异构体是非常重要的。
例如，西布曲明是一种临床广泛应用的5-羟色胺再摄取抑制剂，其两个对映异构体在药代动力学和药效学方面存在差异。
其中S-西布曲明具有更强的5-HT再摄取抑制作用，而R-西布曲明则具有较强的去甲肾上腺素再摄取抑制作用。
除了以上提到的例子外，还有很多其他手性药物在临床应用中也存在着对映异构体的问题。
因此，对于这些药物，需要进行深入的药理学研究和合理用药指导。
总之，手性药物的合成和药理学研究是药物设计和开发中不可或缺的一部分。
通过对对映异构体的选择性合成和深入的药理学研究，可以为临床提供更加安全、有效、合理的治疗方案。
第四章 手性药物
CH3O COOH
普萘洛尔 ER=130 以外消旋体上市
萘普生 ER=35 以单一异构体上市
• 3.对映体具有不同的药理活性 • 3.1一个对映体具有治疗作用，另 一个仅有副作用或毒性
治疗作用的对映体 （S）-体,镇咳 (S）-体,安眠镇痛 (-)-体,免疫抑制,抗 风湿 四咪唑 (S）-体,广谱趋虫 芬氟拉明 (S）-体,减肥 乙胺丁醇 （S,S）-体,抗结核 米安色林 (S）-体,抗忧郁 药物 羟基哌嗪 氯胺酮 青霉胺 毒副作用对映体 （R）-体,嗜睡 （R）-体,术后幻觉 (+)-体,致癌 （R）-体,呕吐 （R）-体,头晕,催眠 (R,R)-体,失明 （R）-体,细胞毒性
• 3.2 对映体活性不同，但作用互补
Cl Cl HO O O O CH3 HO O Cl O Cl O CH3
（R）-茚达立酮
（S）-茚达立酮
（R）-茚达立酮具有利尿的作用，但（R）-茚达立酮 可增加血中尿酸的浓度，而（S）-茚达立酮可促进尿酸的 排泄。二则可配合使用，最佳比例为1：4~1：8。
CHO H OH HO CH2OH D-甘油醛
CHO H CH2OH L-甘油醛
CHO OH CH2OH D-****糖
CHO HO H CH2OH L-****糖
OH O H OH OH OH OH OH H OH OH OH O OH
COOH H2N R LH H
COOH NH2 R D-
CHO
（R）-体：利尿作用
（S）-体：抗利尿作用
手性物的分类
• 1.对映体之间有相同的药理活性，且作用 强度相近 • 2. 对映体具有相同的药理活性，但强度不 同 • 3.对映体具有不同的药理活性
手性药物合成技术的绿色化研究
手性药物合成技术的绿色化研究一、手性药物概述手性药物是指由手性分子构成的药物，包括左旋与右旋异构体。
这些药物在生物体内的效果和代谢机制有很大差异，因此对其手性纯度要求相当高。
手性药物在药学、化学、医学等多个领域具有广泛应用，且在医疗中的应用越来越重要。
例如，糖尿病药物、抗癌药物等。
然而，传统的合成手法存在很大的环境影响和安全风险，因此迫切需要寻求一种绿色合成手法来提高生产效率并减少对环境的影响。
二、手性药物合成技术的绿色化(一)酶催化手性合成技术酶催化方法是利用天然和重组酶催化手性合成的技术。
这种方法有许多优点，如反应速度快、对环境的巨大影响较小、产物纯度高等，被视为一种绿色的手性化学合成技术。
许多酶催化反应已被成功应用于手性药物的合成。
如在去甲肾上腺素和多巴胺的合成中，使用了酪氨酸羟化酶和类肌酸酐酸化酶等酶催化反应。
(二)金属有机骨架材料手性分离技术金属有机骨架材料(MOFs)是具有大孔径和高表面积的新型多孔晶体材料。
该技术的优点在于可以在可控条件下，优势互补，以获得高效的手性分离。
特别是在制备放射性核素药物的过程中，手性分离技术是必不可少的一环。
在铂类抗癌药物合成中，也使用了该技术对其进行手性分离（三）基于可持续发展的手性化学合成在手性化学合成中，绿色化技术的开发取得了重大进展。
例如，绿色催化剂和可再生的和有效的溶剂的应用，以及废弃物和二氧化碳的回收和利用，这些技术极大地提高了合成效率和产品纯度。
通过开发和应用这些可持续发展的绿色技术，可以在环保和经济收益方面取得双赢。
三、绿色化技术在手性药物合成中的优势(一)减少有害废弃物的产生绿色化技术在手性化学合成中使用，可以减少有害废弃物的产生。
例如，通过开发高效的催化剂和溶剂系统，可以将反应废物降至最低。
通过这种方式，可以显著减少有害气体的排放和废水的排放，减少对环境的污染。
(二)提高反应效率和产物纯度绿色化技术还可以提高反应效率和产物纯度。
例如，在酶催化反应中，催化剂的使用可以使反应速度大大加快，提高产物纯度。
手性药物拆分技术及分析
手性药物拆分技术及分析手性药物（chiral drugs）是指分子内部有一个或多个不对称碳原子的药物，即具有手性结构的药物。
手性药物由于具有左右旋异构体，使得其药理学效应、药效学性质、药代动力学以及安全性能等方面出现差异。
因此，手性药物的拆分技术及分析对于药物的研发、生产和应用具有重要意义。
手性药物的拆分技术主要有下述几种方法：晶体化学方法、酶法、化学拆分、色谱法和光学活性检测。
首先是晶体化学方法，该方法是利用手性药物晶体的对称性差异完成拆分。
通过晶体中的尖、刃、拱等特征差异，将手性药物分离为晶体异构体。
其次是酶法，手性药物的拆分可以通过酶的催化作用实现。
酶是具有高选择性、高催化效率和高效底物转化率的催化剂。
通过选择合适的酶，可以将手性药物转化为对应的手性异构体或原生态精细化靶化合物。
化学拆分是指通过特定的化学反应将手性药物分解为不对称碳原子具有相反手性的产物。
该方法较为常用，但对于存储稳定性较差的手性药物较不适宜。
色谱法是利用不同手性列进行手性分离，如手性HPLC（高效液相色谱）和手性毛细管电泳等。
这些方法主要是利用手性固定相对手性药物进行分离，可达到手性药物的拆分效果。
光学活性检测是通过光学活性的手性试剂或手性染料，以手性化合物的吸光性能差异检测手性药物的拆分效果。
根据手性分析原理，通过手性分析仪器对手性药物进行检测和分析。
手性药物的分析对于药物研发、生产和应用非常重要。
分析手性药物的关键是确保其纯度和药效学性质，并且有助于合理掌握手性药物在体内的吸收、分布、代谢和排泄的信息。
以下是手性药物分析的一些常用方法。
首先是纳米液相色谱法，该方法是将分离的手性药物样品通过微量泵输送到纳米柱中，在极小的流速和流体容量下进行分离。
该方法对于手性药物样品的需求量很小，因此可以减少手性药物样品的消耗。
其次是循环偏振负压电流法，该方法通过测量手性药物样品对光的旋光性质，直接反应其手性结构。
该方法准确、快速，适用于灵敏度高的手性药物分析。
手性药物的制备和分离技术
手性药物的制备和分离技术手性药物是指由手性分子构成的药物。
手性分子是指在空间构型上存在镜像对称的分子，即左旋和右旋异构体。
由于手性异构体之间的药物作用差异较大，因此，研究手性药物的制备和分离技术对于药物研发和生产至关重要。
一、手性药物的制备手性药物的制备分为对映选择性合成和手性分离两种方式。
对映选择性合成是指在化学反应过程中，通过调节反应条件，控制反应产物的手性形态，从而选取特定的对映异构体。
手性分离是指将手性混合物中的对映异构体分离出来。
对映选择性合成方法包括：1. 手性诱导剂合成法该方法是利用手性诱导剂将非手性反应物的手性信息“传递”到产物中，控制产物的手性。
目前广泛应用的手性诱导剂有葡萄糖、天然蛋白质等。
2. 催化剂合成法该方法是利用手性催化剂，使催化反应产生手性产物。
手性催化剂包括非对称合成、核磁共振催化等。
手性分离方法包括：1. 液相色谱法液相色谱法是通过改变手性固定相的化学性质或物理性质，控制手性药物在柱子中的分配行为。
常用的手性固定相有环糊精、聚乙烯亚胺等。
2. 粉末衍射分析法粉末衍射分析法是利用衍射图案分辨出手性分子的对映异构体，对于具有晶体结构的手性分子比较有效。
二、手性药物的分离和纯化手性药物的分离和纯化主要涉及手性液体-液体萃取、手性气相色谱和手性无机杂化材料等技术。
这些技术的实现原理基本上是通过利用手性相互作用，将手性分子与其它化合物区分开来。
手性液体-液体萃取法：手性药物在酸性或碱性条件下会形成盐，通过萃取可以实现手性药物的分离。
手性气相色谱法：利用手性固定相的化学性质实现手性药物分离纯化。
手性无机杂化材料：无机杂化材料具有良好的表面静电相互作用，可以用于分离手性药物。
总之，手性药物的制备和分离技术对于药物研发和生产具有重要的意义。
随着手性药物市场前景的不断扩大，手性药物的制备和分离技术也逐渐得到了广泛的应用。
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1. 引言1.1 手性药物的概念手性药物是指分子具有手性结构，即分子的镜像形式之间不能通过旋转相互重合。
在自然界中，生物体内的大多数分子都是手性的，其中包括葡萄糖、氨基酸等。
手性药物的概念也源于这一特性，其中的手性结构往往会导致药物的生物活性、药效、毒性等方面发生巨大差异。
手性药物的概念主要源于生物体内酶酶的手性选择性。
在酶的作用下，手性药物可能只有其中一种手性形式才具有活性作用，另一种可能是无效甚至有毒的。
药物在合成过程中所形成的手性产物必须经过分离和鉴定，以确保药物的纯度和活性。
手性药物的研究和分离对于药物研发和临床应用具有重要意义。
只有分离得到纯度高、纯一的手性药物，才能保证药物的疗效和安全性。
手性药物的分离在化学和药物领域中备受关注，也成为研究的热点之一。
1.2 手性药物的重要性手性药物是由左右手镜像异构体构成的一类药物，在化学结构上存在对映异构体。
这种性质赋予了手性药物特殊的生物活性和药物作用机制。
由于人体中的生物分子处于手性状态，因此手性药物的手性决定其在体内的活性、毒性和代谢等生理效应。
手性药物的重要性体现在以下几个方面：手性药物的活性和对体内受体的选择性作用常常只有其中一种对映体具有。
正确选择并使用手性药物的对映体对于治疗疾病具有非常重要的意义。
手性药物的对映体在药代动力学和药效动力学方面可能存在差异，这直接影响了药物的疗效和安全性。
许多手性药物的合成、分离和纯化过程中都会产生对映异构体，因此了解手性药物的手性是进行药物开发和质量控制的必要前提。
手性药物的重要性在于对其手性的理解和控制，这将直接影响药物在体内的疗效和安全性。
对手性药物的分离和研究有助于提高药物的疗效和减少不良反应，进一步推动药物研发和临床应用的进展。
1.3 手性药物分离的必要性手性药物的分离是药物研发领域中一个至关重要的环节。
由于手性药物分子结构的对映体之间存在着非常微小的差异，因此它们在生理学和药理学上往往表现出截然不同的活性和毒性。
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立体异构体具有不同的药理活性和代谢途径的药物，其对于药效和安全性的影响非常重要。
由于手性药物的特殊性质，分离和纯化成为了药物研发和生产过程中的重要环节。
色谱法是一种常用的手性分离方法，在手性药物的研究中具有重要的应用价值。
本文将介绍手性药物的特点、手性分离的原理和色谱法在手性药物分离中的应用。
一、手性药物的特点手性药物是指拥有手性质的药物，即其分子存在手性中心，并可分为左旋和右旋两种立体异构体。
由于手性药物的立体异构体具有不同的空间结构，因此它们与生物体内的手性受体或酶结合时会表现出不同的药理学效应。
以左旋多巴和右旋多巴为例，左旋多巴可被转化为多巴胺，而右旋多巴则不能；左旋多巴对帕金森病的治疗作用远远优于右旋多巴。
手性药物的代谢途径、毒性和副作用也会因其立体异构体的不同而产生差异。
二、手性分离的原理手性分离是指将手性混合物中的各个手性体分离开来的方法。
手性分离的原理主要包括对映体选择性的分子识别和手性相互作用的分离机理。
常见的手性分离方法包括手性色谱法、手性毛细管电泳、对映体分子的手性探针法等。
手性色谱法是最常用的手性分离方法之一。
三、色谱法在手性药物分离中的应用色谱法是一种以色谱技术为基础的分离方法，其基本原理是利用不同成分在固定相和流动相之间的分配系数不同而实现分离。
根据分离机理的不同，色谱法可分为几种类型，如气相色谱法（GC）、液相色谱法（HPLC）、超高效液相色谱法（UPLC）等。
这些色谱法在手性药物分离中均有广泛的应用。
气相色谱法在手性药物分离中有着重要的地位。
气相色谱法主要是利用手性固定相对手性混合物进行拆分，根据手性混合物组分在手性固定相上的吸附度不同而实现手性分离。
常用的手性固定相有手性液晶、手性有机硅等。
气相色谱法分离效果好，分离速度快，能够应用于多种手性药物的分析和纯化。
手性药物
手性药物手性药物（chiral drug），是指药物分子结构中引入手性中心后，得到的一对互为实物与镜像的对映异构体。
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。
简介手性（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。
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。
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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。
埃索美拉唑，即esomeprazole，商品名Nexiumò（中文译“耐信”），是由瑞典AstraZeneca（阿斯特拉）公司分离合成的全球第异构体质子泵抑制剂（I-PPI）由于其疗效显著且用药量低，自2000年问世以来，已创下了全球销售额突破10亿美元的惊人记录。
面对如此骄人的成绩，人们不禁要问:是什么使得es-omeprazole有如此神奇的魔力，一枝独秀地傲然于世界医药市场? 究其出身，esomeprazole是从meprazole（OPZ）而来。
Omeprazole，即奥美拉唑，化学结构为5-甲氧基-2-［［（4-甲氧基-3，5-二甲基-2-吡啶）甲基］亚砜］-1H-苯骈咪唑，是一类新型的抗消化性溃疡药和质子泵抑制剂，也是世界上第一个应用于临床的质子泵抑制剂（proton pump inhibitor，PPI），目已在65个国家获准用于治疗各与胃酸有关的疾病。
由于OPZ抑酸作用强，治愈率高、治愈时间短，可以消除难治性溃疡危象，而且安全可靠，已成为胃及十二指肠溃疡及反流性食管炎的重要药物，不仅成为世界最畅销的药品之一，创造了十亿美元的年销售记录，同时也极地推动了胃及十二指肠溃疡病治疗及相关领域的发展。
可是，OPZ分子中具有一个不对称的手性硫原子，存在两个光学异构体，（S）-构型和（R）-构型异构体，两种构型均具有药理活性，在代谢上表现为立体选择性。
奥美拉唑含有S-异构体和R-异构体，前者为埃索美拉唑势，从而较奥美拉唑拥有高的生物利用度和更为一致的药代动力学，因此到达质子泵的药物增加，治疗胃食管反流病（GERD），抑酸优于其它所有PPI。
它也是目前唯一的I-PPI。
透过一不寻常的现象，人们窥到了另一个充满无限商机的领域———那就是手性药物。
以下，就手性药物的前景和手性技术的广泛应用等做一探讨。
1 手性与手性药物手性（Chirality）是三维物体的基本属性，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、糖、核酸和酶等，几乎全是手性的，这些大分子在体内往往具有重要的生理功能。
手性药物（chiral drug）是指药物分子结构中引入手性中心后，得到的一对互为实物与镜像的对映异构体。
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。
临床应用的手性药物，除天然和半合成药物外，人工合成的含手性的药物仍以外消旋体供药为主，约占全部合成手性药物的87%以上。
而近20年以来随着药学研究工作的深入，已表明药物对映体的立体选择性（stereoselectivity）的不同，使其与各受体的亲和力不同而导致药理作用的极大差异。
人们将手性药物中活性高的对映体称为优对映体（Eutomer）;而活性低的或无活性的对映体称为劣对映体（Distomer）。
在许多情况下，劣对映体不仅没有药效，而且还会部分抵消优对映体的药效，有时甚至还会产生严重的毒副反应，表现出药效差异的复杂性，也决定了单一对映体的治疗指数与其消旋体有着相当的差异，如熟知的DL-（+-）合霉素的疗效仅为D（-）氯霉素的一半;普萘洛尔（propranolol）L-异构体的药物活性比D-异构体大100倍;D-天门冬素是甜味，而L-则是苦味:（-）美沙酮是强止痛剂，而（+）无效。
而且毒性也存在差别，如沙立度胺（thalidomide）的两个对映体对小鼠的镇静作用相近，但只有S（-）异构体及其代谢物才有胚胎毒及致畸作用;氯胺酮为一有特点的广泛应用的麻醉和镇痛药，但存在产生幻觉等副作用，研究发现，S（+）体作用比R（-）体强3～4倍，而毒副作用明显与后者有关。
美国食品和药物管理局规定，对具有手性中心的药物都必须测定每一个对映体的活性强度、质量和纯度，如果各对映体的药动学不相同，则要求分别测定各自的剂量线性关系、代谢物和药物相互作用的影响，要求必须证明各个对映体有无严重的不良反应，以预防某一异构体对人体产生有害反应。
2 手性药物的开发与手性技术的应用手性药物疗效的极大差异促进了手性药物的研究开发以及分离分析的发展。
目前普遍使用的2000多种合成药物中有600余种为手性药物，而有活性的单一对映体药物不足100种，其余的500余种都是左右旋混在一起的消旋体药物。
为适应市场的要求，各大医药公司对手性药物的研发倾注了很大的力量。
以外消旋异构体出售的药物也尽可能转化为单一异构体药物出售。
在刚刚结束的20世纪最后10余年内，毒副作用小、生物利用度高的手性药物临床用量日益上升，市场份额逐年扩大。
尤其是1999年，国际手性药物跨越了一个新的里程碑，销售额比1998年的998亿美元增长了15.18%，首次突破1000亿美元，达到1150亿美元，约占当年全球医药市场总收入（3600亿美元）的1/3。
预计今后的两三年，手性药物市场仍将以年平均8%的增幅扩充，2004年经营额可能超过1570亿美元。
另据阿斯利康制药公司的瑞典科学家林勃格教授介绍，在国际制药界，手性技术已被广泛应用到消化系统疾病、心血管病、癌症药物的开发上，手性药物的销售额已占全球药物销售额的40%以上，并呈逐年上升趋势。
其次，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。
开发手性药物不仅具有重大的科学价值，同时也蕴藏着巨大的经济效益。
利用“手性”技术，人们可以有效地将药物中不起作用或有毒副作用的成分剔除，生产出具有单一定向结构的纯手性药物，从而让药物成分更纯，在治疗疾病时疗效更快、疗程更短。
因此，手性药物的研究目前已成为国际新药研究的新方之一，各国政府和各大医药公司纷纷投入巨资，在手性药物制剂、手性原材料和手性中间体等领域进行研究开发，抢占世界手性制药市场。
此外，随着手性技术的不断改进，尤其是液相色谱法的迅速广泛应用，积极地推动了手性药物对映体的分离分析和测定。
单一对映体手性药物已在治疗心血管病、肿瘤、神经系统疾病及消化系统疾病等方面得到广泛应用，包括心血管系统药、抗肿瘤药、神经系统药、消化系统药、抗感染药、呼吸系统药、抗寄生虫药、皮肤及五官用药以及激素、维生素、营养类药等10多种类型。
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、恶唑烷酮抗生素、D-苯丙氨酸和噻唑烷二酮抗糖尿病制剂等。
由此及彼，手性技术不仅适用于药品及其中间体原料生产，而且农业化学品、防霉剂、食品添加剂等非药物应用也将为手性化学品提供各种各样的增长前景。
据报道，美国NeutraSweet公司利用左旋天冬氨酸与左旋苯丙氨酸两种手性中间体为原料，合成出一种新型高甜味剂，其甜度比目前畅销国际市场的甜味剂天冬甜肽还要高40倍，为蔗糖的8000倍，食品或饮料中只要添加一点点这种新型甜味剂，即可产生纯正的甜味且食后不会使人发胖。
类似这样的产品一旦投放市场，其前景难以估量。
难怪有专家说，手性产品将彻底改变医药业、农业化学品、化工与食品添加剂市场的面貌，其发展前景无限广阔。
我国手性药物工业虽有一定基础，但在这方面投入不够，总体水平不高。
对化学合成和生物合成的研究并不多，目前还没有一个真正属于自己创新的手性药物进入临床和生产阶段。
中科院上海有机研究所林国强院士指出，21世纪将是手性药物大发展的世纪，我国的手性药物工业虽有一定基础，但缺少创新和基础性研究，与世界手性制药工业的发展有较大差距，亟待加强手性技术的研究与开发，跟踪国际最新进展，加强基础研究，以开创我国手性制药工业的新局面3 手性药物的国际市场手性药物的巨大市场，引起了学术界、工业界的关注。
据了解，巴斯夫、陶氏化学等许多国际知名大公司都成立了手性中间体开发机构，专门从事手性医药中间体与其他手性化学品的开发工作。
如美国陶氏化学与澳大利亚Alchemia公司合作，专门从事手性碳水化合物类药品与营养品寡聚糖类的开发。
药物手性是新药设计、发现、开发、上市和销售的重要课题。
立体化学是药理学的基本方面。
立体选择生物分析的进步导致对立体选择药效学和药物动力学的新认识，使得可以区分对映体对总体药物作用的相对贡献。
当一种对映体担负某种感兴趣的药物活性时，它的配对对映体可能是无活性、拥有一些感兴趣的活性，是一种活性对映体的拮抗剂或具有可能需要或不需要的不同作用。
考虑到这些可能性，使用立体化学纯的药物似乎更具优点，例如减少总给药剂量、扩大治疗窗、减少个体间变异性和更精确估计剂量-应答关系。
这些因素导致业界和法规管理部门更加重视单一对映体。
1992年美国FDA首先正式公布了题为“新立体异构药物开发政策声明”的手称药物法规管理指南，随后欧盟于1994年也公布了“手称活性物质研究”的文件。
据估计，世界单一对映体形式手性药物的销售额持续增长。
单一对映体药物制剂的市场份额从1996年的27%(744亿美元)增加到2002年的约39%(1,519亿美元)。
销售额在前10位的单一对映体“重磅炸弹级”产品是Pfizer公司的阿托伐他汀钙(atorvastatin calcium)(心血管)、Merck公司的辛伐他汀(simvastatin)(心血管)、BMS公司的普伐他汀(pravastatin)(心血管)、GSK公司的盐酸盐酸帕罗西汀(paroxetine hydrochloride)(中枢神经)、Sanofi-Synthelabo/BMS公司的二硫酸氯吡格雷(clopidogrel bisulfate)(血液)、Pfizer公司的盐酸舍曲林(sertraline hydrochloride)(中枢神经)、GSK公司的丙酸氟替卡松/昔萘酸沙美特罗(fluticasone propionate/salmeterol xinafoate)(呼吸)、AstraZeneca公司的esomeprazole magnesium(胃肠)、GSK公司的阿莫西林/克拉维酸钾(amoxicillin/potassium clavulanate)(抗生素)和Novartis公司的缬沙坦(valsartan)(心血管)。