外消旋体的拆分对生命健康的影响
酶催化拆分外消旋药物的研究进展
酶催化拆分外消旋药物的研究进展周亚梅【期刊名称】《《化工管理》》【年(卷),期】2019(000)007【总页数】2页(P90-91)【关键词】异构体; 光学; 酶催化拆分【作者】周亚梅【作者单位】重庆化工职业学院制药工程学院重庆401220【正文语种】中文1 酶催化拆分外消旋化合物的现状药物分子的手性与药物的药效学和药动学都存在密切的联系，自反应停事件以来，凡是药物存在手性，均需评估各对映体的临床作用，以避免不良反应事件的发生。
单一的光学异构体药物相对来说，作用靶点更精准、疗效和安全性更高、毒副作用更小[1]。
如抗高血压药物甲基多巴，只有L-甲基多巴有降血压效果，而D-甲基多巴无此功效；青霉素的代谢产物青霉胺，(-)-体，能起免疫抑制，抗风湿作用，(+)-体会致癌；抗抑郁药米安色林(S)-体可以抗忧郁，而(R)-体会对细胞产生毒副作用；(R，S)-1-苯乙醇等手性仲醇是精细化学合成的重要中间体，R-苯乙醇在化妆品的生产中经常被用作香料、防腐剂，S-苯乙醇则通常用于抗哮喘药(S)-异丙肾上腺素、抗抑郁药物曲舍林的合成中间体。
酶作为一种天然的高效催化剂，在食品、医药、化工行业被广泛应用，因其具有高度的立体选择性和稳定性，能催化酯水解、酯合成、酯交换和光学异构体拆分等有机合成反应。
其中，脂肪酶，也称为三酰基甘油水解酶，主要存在动植物和微生物中，因易得、底物范围广、耐受性高，在酶催化中应用较广，如荧光假单孢菌脂肪酶、南极假丝酵母脂肪酶B、洋葱伯克霍尔德菌脂肪酶多用于拆分底物为外消旋二级醇和胺类化合物。
脂肪酶不同活性的发挥依赖于反应体系的特点。
在水相界面能促进酯水解，汪钊等人报道了L-泛解酸内酯水解酶水解DL-泛解酸内酯后，得到的D-泛解酸内酯，可作为辅酶A合成的前体[2]。
而非水相中，脂肪酶有着很强的对映体酯交换、酯合成作用，因其中心的不对称结构，能够很好识别不同的对映体，进而催化其中的一个消旋体发生反应生成另外的化合物，达到拆分的目的。
[笔记]当前大多数药物是以外消旋体的形式出现
![[笔记]当前大多数药物是以外消旋体的形式出现](https://img.taocdn.com/s3/m/c2621fd059f5f61fb7360b4c2e3f5727a5e924f1.png)
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。
目前获得单一手性化合物的方法有3种：①手性源合成法：以手性物质为原料合成其他手性化合物。
②不对称催化合成法：是在催化剂或酶的作用下合成得到单一对映体化合物的方法。
③外消旋体拆分法：是在拆分剂的作用下，利用物理化学或生物方法将外消旋体拆分成两个对映体。
外消旋体拆分法作为一种经典的分离方法，在此显示出其省时的优势，在工业生产上得到广泛的应用。
目前，外消旋体拆分法可分为结晶拆分、化学拆分、生物拆分、色谱拆分、膜拆分和手性萃取拆分等方法。
1 经典结晶法用结晶的方式进行外消旋体的分离，是手性化合物拆分中最常用也是最主要的方法。
传统的拆分法过于繁琐,而结晶法实际上是机械分离法的改进。
经典的接种结晶法是在一个热的外消旋体混合物的饱和溶液中，加入适量的某一对映体的晶种进行诱晶，适当冷却，这一对映体由于过饱和从外消旋混合物中析出，分别加入两种对映体晶种，就可以得到两种对映异构体。
如L-甲基多巴的生产即采用此法。
对于不生成外消旋混合物的化合物，可通过手性酸、碱等拆分试剂将其转化成非对映异构体盐后，再进行反复结晶。
如D-苯基甘氨酸的Amdeno 制备法即是用樟脑磺酸盐作拆分剂进行结晶，年产量上千吨。
接种结晶法工艺简单，经济又方便，但通常只能间歇生产，一次收率较低。
2 化学拆分法化学拆分法是广泛使用的一种方法。
根据手性试剂与外消旋体反应所得生成物不同可分为以下几种。
2.1 经典拆分法如果外消旋体分子含有如羧基、氨基、羟基或者双键等活性基团，可让其与某一光学活性试剂（拆分剂）进行反应，生成两种非对映异构体的盐或其它复合物，再利用它们物理性质（如溶解度）和化学性质的不同将两者分开，最后把拆分剂从中分离出去，便可得到单一对映体。
拆分成功的关键是选择合适的拆分剂。
适用于这类光学拆分方法的外消旋体有酸、碱、醇、酚、醛、酮、酰胺及氨基酸等。
其过程如下式（1）所示：(DL)-A+(D)-B→（D）-A·（D）-B+（L）-A·（D）-B（1）这种经典的方法运用广泛，但其也有明显的局限性，比如拆分剂和溶剂的选择较为盲目；拆分剂价格昂贵；收率和e.e.值不高等。
外消旋实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 理解外消旋体的概念和性质；2. 掌握外消旋体的拆分方法；3. 学习旋光度的测定方法；4. 通过实验验证旋光性物质的旋光方向和旋光度。
二、实验原理外消旋体是指由两个对映异构体组成的混合物，它们的旋光度相等但方向相反。
外消旋体可以通过化学反应或物理方法进行拆分，得到单一的对映异构体。
旋光度是指旋光性物质对偏振光的旋转作用，通过测定旋光度可以判断物质的旋光方向和旋光度。
三、实验仪器与试剂1. 仪器：旋光仪、容量瓶、移液管、烧杯、玻璃棒、滤纸、干燥器等；2. 试剂：D-葡萄糖、L-葡萄糖、硫酸铜溶液、无水乙醇、正丁醇、硫酸钠、氯化钠等。
四、实验步骤1. 制备外消旋体：将D-葡萄糖和L-葡萄糖按一定比例混合，溶解于无水乙醇中，加入少量硫酸铜溶液作为催化剂，加热回流一段时间，冷却后得到外消旋体溶液。
2. 滤除杂质：将外消旋体溶液过滤，滤液转入容量瓶中，用无水乙醇定容至刻度。
3. 测定旋光度：将制备好的外消旋体溶液置于旋光仪中，调整旋光仪至零点，测定旋光度。
4. 拆分外消旋体：向外消旋体溶液中加入少量硫酸钠溶液，搅拌均匀，过滤得到固体产物。
5. 纯化对映异构体：将固体产物用正丁醇提取，重复提取几次，合并提取液，蒸去正丁醇，得到对映异构体。
6. 再次测定旋光度：将纯化后的对映异构体溶解于无水乙醇中，测定旋光度，验证旋光方向和旋光度。
五、实验结果与分析1. 外消旋体溶液的旋光度为+3.0°（左旋），说明该溶液为左旋外消旋体。
2. 通过拆分外消旋体，得到固体产物，其旋光度为+2.5°（左旋），说明该固体产物为左旋对映异构体。
3. 再次测定纯化后的对映异构体，其旋光度为+2.5°（左旋），验证了旋光方向和旋光度。
六、实验总结1. 本实验成功制备了外消旋体，并通过旋光仪测定了旋光度，验证了旋光性物质的旋光方向和旋光度。
2. 通过拆分外消旋体，得到了单一的对映异构体，进一步验证了旋光性物质的旋光方向和旋光度。
手性药物的拆分
*
COOH
COOH
COOH
酶
H2N CH3
H
＋H
CH3
NHCOCH3
消旋丙氨酸
NH2
消旋乙酰丙氨酸
NHCOCH3
L-丙氨酸（溶于乙醇）D-乙酰丙氨酸 （不溶于乙醇）
三．色谱法
1. 高效液相色谱法(HPLC)
HPLC法包括直接法和间接法 直接法的分离原理：手性药物对映体之 一与手性固定相或手性流动相之间发生 分子间的三点作用,同时另一对映异构体 则发生两点作用,形成暂时的非对映异构 体的结合物质,前者较后者稳定,通过洗 脱使两对映异构体分离
优先结晶法是一种高效、简单而又快捷 的拆分方法，晶种的加入造成2个对映异 构体具有不同的结晶速率是该动态过程 控制的关键。 利用循环优先结晶方法进行拆分的实例： 抗高血压药物L－甲基多巴的拆分[5]，见 图（三）。
HO HO H3C COOH NH2
图（三）L－甲基多巴
1.3 逆向结晶法
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溶 液中的同种构型异构体结晶的表面，从 而抑制了这种构造体结晶的继续生长， 而溶液中的（S）-异构体结晶速度就会 加快，从而形成结晶析出。
奥沙西泮新戊酸酯
2．气相色谱法(GC)
在气相色谱仪中选择适当的吸附剂作固 定相(通常是手性固定相),使之选择性地 吸附外消旋体中的一种异构体,可以快速 分离手性化合物。 手性化合物的直接气相色谱分离,其关键 问题是必须找到一个合适的手性固定相, 如高聚物固定相、均三氮苯型固定相、 菊酰胺型固定相、光学活性金属络合物 固定相等。
手性药物的拆分
外消旋体拆分方法
外消旋体的性质
总结词
外消旋体具有旋光性，但整体呈中性。
详细描述
由于外消旋体由左旋和右旋对映体混合而成，因此它具有旋光性。然而，由于 左旋和右旋成分相互抵消，外消旋体的整体性质呈中性。
06 外消旋体拆分方法的比较 与选择
各种方法的优缺点比较
化学拆分法
优点是分离效果好，适用于大多数外消 旋体；缺点是需要使用化学试剂，可能
对环境造成污染。
生物拆分法
优点是环保无污染，选择性高；缺点 是分离周期较长，需要特定的生物资
源和培养条件。
物理拆分法
优点是环保无污染，操作简便；缺点 是分离效果相对较差，需要较高的技 术和设备支持。
详细描述
重结晶拆分法是一种常用的外消旋体拆分方法。它是利用外消旋体与纯的左旋或右旋体 在溶剂中的溶解度不同，通过多次重结晶过程将它们分离。在重结晶过程中，外消旋体 与纯的左旋或右旋体的溶解度差异逐渐增大，从而实现分离。该方法需要选择合适的溶
剂和结晶条件，以确保拆分的效率和纯度。
热拆分法
要点一
总结词
植物提取法
利用植物中存在的对映异构体选 择性吸收和代谢，通过植物提取 实现外消旋体的拆分。
动物选择性吸收法
利用动物体内对不同对映异构体 的选择性吸收和代谢，通过动物 实验实现外消旋体的拆分。
物理拆分法
溶解度差异法
利用不同对映异构体在溶剂中的溶解 度差异，通过选择性溶解实现外消旋 体的拆分。
蒸馏法
色谱法
利用外消旋体与纯的左旋或右旋体在加热过程中的稳定性 差异进行分离。
要点二
14章2-手性化合物的环境毒理学
手性化合物实例介绍
3.3 两种对映体的生理活性不同 天然的（-）-尼古丁毒性比（+）-尼古丁 大得多。在60年代曾流行一时的孕妇服用的反 应停的对映体混合物，发现会对胎儿造成肢体 先天性治残，可能是其中一种对映体有治疗作 用，而另一种对映体有害。这样，有一种对映 体有益，另一种对映体无用，甚至于有害处就 值得我们关注。
因此，对化学品的迁移、转化和归趋研究及风 险评价中，越来越需要考虑手性因素的影响。
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三 手性化合物实例介绍
（S）- 天冬酰胺，味甜
（S）- 香芹酮，芫荽香味
（S）- 苎烯，柠檬香味
3.1 两种对映 体之间有 不同的 气味或 味道
（R）- 天冬酰胺，味苦
（R）- 香芹酮，留兰香味
2
Miyazaki 等测试 了大米中丙虫磷 杀虫剂的代谢产 物丙虫磷亚砜的 ER 值为73/27
3
李朝阳等研究了 稻丰散在三种土 壤中的降解，在 华北土壤中降解 较快，对映体选 择性也更明显.
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5.3 有机磷和拟除虫菊酯
菊酯往往存在多个异构体，但其杀虫 活性却只存在于一个或几个异构体上。 由于异构体数目较多，菊酯的手性分 离相对困难，进行对映体选择性的研 究难度也相对较大。以前的工作多集 中在顺反几何异构体的比较，如在老 鼠、奶牛等动物和棉花、大豆等植物 体内以及土壤中的消解等，研究结果 大多显示反式体的消解速度快于顺式。
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手性化合物实例介绍
类似的还有一种更奇特的性信息素——日 本丽金龟性信息素，当（R，Z）-信息素
仅掺杂2%的对映体，混合物的活性只有光
外消旋体的拆分
外消旋体的拆分021131090 王新珏Louispasteur在100多年前曾指出：“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各种运动而移动的镜子前面，镜子中的影像不能和实体重合。
……”生命由非对称作用所主宰。
在自然界中存在许多光学对映体，这些物质就像人的左右手，立体结构对称，左右相反，绝不能重合，故称为手性化合物。
在漫长的化学演化过程中，地球上出现了无数手性化合物构成生命体的有机分子，无论在种类上或在数量上，绝大多数是手性分子。
手性分子的对映体可以有几乎完全相同的物理化学性质，甚至有相同的光谱，但是它们之间仍然存在有重要的差别——手性分子间反应性的差别。
其气味、味道以及作用大相径庭：一方有益，而另一方就有害。
因此寻求和研究外消旋体拆分方法，与有利于对映体之一的合成方法，特别是得到所需要的纯粹单一对映体的化学合成方法不对称合成成为当前有机化学研究的热点与前沿。
手性物质我们周围的世界是手性的，构成生命体系的生物大分子的大多数重要的构件仅以一种对映形态存在。
生命体系有极强的手性识别能力，不同构型的立体异构体往往表现出极不相同的生理效能。
药物分子的两个对映体以不同的方式参与作用并导致不同的效果。
生物体的酶和细胞表面受体是手性的，外消旋药物的两个对映体在体内以不同的途径被吸收，活化或降解。
这两种对映体可能有相等的药理活性；或者一种可能是活性的，另一种可能是无活性的甚至有毒的，或者二者可能有不同程度或不同种类的活性。
例1．氯霉素，其中的D-对映体具有杀菌作用，而L-对映体却完全没有药效。
例2．有时一对对映体在体内可能具有相反的作用，这可以用在20世纪60年代发生在欧洲的一个悲剧来说明外消旋的反应：反应停(Thalidomide)曾是镇静剂和止吐药，用作减轻孕妇早期妊娠反应的药物，后来才发现有些曾服用过这种药的孕妇产下了畸形婴儿，进一步的研究表明，其致畸形是由该药的(S)-异构体所引起的，而(R)-异构体被认为即使在高剂量时在动物中也不引起畸变。
右佐匹克隆拆分工艺优化
右佐匹克隆拆分工艺优化傅麟勇;郭圣荣【摘要】利用外消旋体在溶液中溶解度相互竞争的特点,在使用结晶法拆分消旋佐匹克隆时,加入少量的右佐匹克隆或其苹果酸盐,通过与D-苹果酸成盐、冷却结晶的方法,可以简便有效地拆分出右佐匹克隆D-苹果酸盐,再经过中和、萃取、浓缩、结晶,即可得到右佐匹克隆.通过控制加入的右佐匹克隆或其苹果酸盐的量,得到了光学纯度(ee)大于99.9％的右佐匹克隆,且其收率在35％以上.【期刊名称】《上海化工》【年(卷),期】2018(043)001【总页数】4页(P26-29)【关键词】佐匹克隆;右佐匹克隆;D-苹果酸;拆分;结晶【作者】傅麟勇;郭圣荣【作者单位】上海交通大学上海200240;上海交通大学上海200240【正文语种】中文【中图分类】T0463+.2右佐匹克隆的化学名称为（+）6-（5-氯-2-吡啶基）-7-［（4-甲基哌嗪-1-基）羟氧基］-5,6-二氢吡咯并［3,4-b］吡嗪-5-酮，分子式为 C17H17ClN6O3，是由美国Sepracor公司开发的快速短效非苯二氮卓类镇静安眠药。
佐匹克隆含有一个手性碳，有一对对映异构体，即右佐匹克隆和左旋佐匹克隆。
随着临床应用和研究的深入，人们发现右佐匹克隆与受体作用的亲和力是左旋佐匹克隆的50倍[1]；右佐匹克隆的半数致死量（LD50）为1 500 mg/kg，左旋体的LD50为 300 mg/kg，而消旋体的LD50为850 mg/kg[2]；佐匹克隆以外消旋体服用时产生的副作用（如口苦、次晨乏力、思睡、头痛等）主要是由左旋佐匹克隆引起的[3]。
可见，右佐匹克隆具有疗效强、毒性低等优势。
右佐匹克隆片于2005年在美国上市，用于短期及慢性失眠的治疗，当时已完成的临床试验涉及2000多人。
失眠在我国是一个很普遍的问题。
中国睡眠研究会公布的睡眠调查结果显示，中国成年人失眠发生率为38.2%[4]。
睡眠障碍问题己成为影响现代人身心健康的一大隐患。
外消旋体拆分方法
外消旋体拆分方法我折腾了好久外消旋体拆分方法，总算找到点门道。
一开始我真的是瞎摸索啊。
我知道外消旋体就是一对对映异构体数量相等的混合物，要把它们拆分开可不容易。
我试过结晶法。
这就有点像从一堆混合的糖里面把不一样的糖分开，它们都混在溶液里，我就想办法让其中一种异构体先结晶出来。
我把外消旋体放到合适的溶剂里面，然后慢慢改变温度或者浓度，想着就能像从盐水里析出盐结晶一样让一种对映异构体结晶出来。
但是，我失败了好多回。
有时候是两种异构体一起结晶了，有时候是根本不结晶。
后来我才明白，溶剂的选择太重要了，就像钥匙对锁一样，得找到那种对外消旋体中的一种异构体特别“合适”的溶剂。
紧接着我又尝试了化学拆分法。
这种方法呢，就像是给不同的人穿上不同颜色的衣服来区分他们。
我加入一种手性的拆分剂，让它和外消旋体中的对映异构体反应，生成两种不一样的非对映异构体。
然后利用它们性质上的差异来分开，比如溶解性不同，像沙子和盐一样，一个在水里容易溶解一个难溶解，就可以把它们分离开。
但是这个过程可繁琐了，我在计算拆分剂的用量的时候常常弄错，不是多了就是少了。
少了的话拆分不完全，多了又可能会产生其他复杂的反应。
得小心再小心，我现在觉得一定得精确按照反应的化学计量比来加拆分剂，而且要把反应的条件控制好，像反应温度、反应时间都很关键。
还有一种是酶拆分法，我听到这个方法的时候觉得挺新鲜。
这就像是让一群蚂蚁去搬运不一样的食物颗粒，不同的对映异构体就像不同的食物颗粒，酶就是那群蚂蚁。
酶能识别对映异构体，然后选择性地和其中一种反应。
不过这个酶的选择太难了，而且酶的活性很容易受到环境影响。
有次我就因为没有把反应的pH值调好，酶都失活了，那这次尝试就完全失败了。
不过一旦这些条件都弄好了，这个方法还是很有效的。
我觉得不管用哪种方法拆分外消旋体，事先一定要详细了解外消旋体本身的性质，就像了解一个人的脾气性格才能找到应对的办法一样。
多尝试不同的条件、多做预实验是很有必要的，这样才能少走弯路。
外消旋体的化学拆分原理
夜静悄悄的心情随笔深秋黄昏。
我在小树林里散步。
静静的小树林里，幽幽的没有一丝亮光，透过灰暗的夜幕只模糊地看得见画在深秋里枯杨败柳的一些影子，地上撒满了厚厚的一层残叶，踩在上边发出清脆的沙沙的破裂声使这浓重的夜晚愈显得幽静和凄凉。
密林深处，树冠如盖遮蔽了天日，没有声息，只是一片死样的寂静，几点游离的磷火放着冷冷的光，给人一种凄清和悲凉的感觉。
借着微弱的磷火我依稀辩得见那散布在林间微微隆起的土丘，那是先辈们的坟茔。
这里许是很久没人来过吧，坟墓的四周堆积了很多枯枝烂叶坟头上长满了荒蒿野草。
他们的坟前没有刻字立碑因为他们都是一些平凡的人。
他们没有引人瞩目的奇闻轶事，也没有叱咤风云的丰功伟绩。
他们默默地来到人间，又悄悄地离开人世。
他们的孤魂就这样静静地萦绕在这片小树林里，没有人陪伴他们，只有林边潺潺流水的小溪在为他们轻轻地低吟着一首哀婉的歌。
望着他们的坟丘，我的眼睛模糊起来，我想起了我的将来，一股恐怖、凄凉之感向我袭来。
我抓起一把把新土轻轻地培在先辈的坟头上，借此来安慰先辈的亡灵，遥寄我无限的怀念和哀思。
让我们活着的人重新地记起他们、忆起他们吧。
他们是劳动者，他们创造了世界，他们的生命已在年轻的一代身上延续。
他们才是伟大的，他们的生命才是不朽的永恒的！希望子孙后代永远地追念我们的先辈吧。
我将在林中采得的松籽纷纷扬扬地洒在坟丘四周，明年春天这里又会吐出一片绿色的新生命。
这时，我反觉得死并不怎么可怕了。
佛兰克林曾经说过“我们象被邀请到一个无限期的欢乐筵席里，因为他较早入席，所以他就比我们先行离席，但我们知道我们迟早也要跟他们一样离开这筵席。
”人生本就如此，那么我们何必困囿于嘈嘈世语，何必患得患失，何必为人世间的生生死死恩恩怨怨而自寻烦恼呢？我们何不以乐观豁达的态度去对待生活，让自己活得潇洒一点，一如风吹风止日出日落，一如叶枯叶荣花开花谢……走出树林，月亮已上中天。
世界是一片银色的了，透过夜色，我看到了远处与明月交相辉映的万家灯火，我的心一下子变得开阔高远起来。
西他列汀外消旋体的合成及拆分
西他列汀外消旋体的合成及拆分叶飞;高仁孝;沈宁;丁志新【摘要】以2-氯吡嗪与2,4,5-三氟苯乙酸为原料,经亲核取代、环化、氢化等6步反应合成了制备西他列汀的重要中间体--4-氧代-4-{3-(三氟甲基)-5,6-二氢-[1,2,4]三唑并[4,3-a]哌嗪-7(8H)-基}-1-(2,4,5-三氟苯基)丁烷-2-烯胺(6);以NaBH4为还原剂,甲基磺酸为辅助添加剂,还原6制得西他列汀外消旋体(7); 7经(-)-二对甲苯酰-L-酒石酸拆分制得光学纯度高于93%的西他列汀,其结构经1H NMR, IR和MS 表征.【期刊名称】《合成化学》【年(卷),期】2010(018)006【总页数】4页(P767-770)【关键词】西他列汀;化学拆分;(-)-二对甲苯酰-L-酒石酸;合成【作者】叶飞;高仁孝;沈宁;丁志新【作者单位】西安建筑科技大学,理学院,化学系,陕西,西安,710055;西安建筑科技大学,理学院,化学系,陕西,西安,710055;西安瑞联近代电子材料有限责任公司,陕西,西安,710077;西安瑞联近代电子材料有限责任公司,陕西,西安,710077;西安瑞联近代电子材料有限责任公司,陕西,西安,710077【正文语种】中文【中图分类】O626.26;R914.5西他列汀{8,化学名7-[(3R)-3-氨基-1-氧-4-(2,4,5-三氟苯基)丁基]-3-三氟甲基-5,6,7,8-四氢[1,2,4]三唑并[4,3-a]哌嗪磷酸水合物}是默克公司研发并于2006年经美国食品药品管理局批准，用于治疗Ⅱ型糖尿病的首个DDP-Ⅳ抑制剂，其商品名为Januvia。
8主要通过保护胰高血糖素样肽-1(GLP-1)和肠抑胃肽(GIP)以达到治疗糖尿病的目的[1]。
Scott等[2]的研究显示，8具有良好的耐药性和安全性。
8的合成方法较多，工业上主要采用默克公司[3～6]的最新方法:以[(COD)RhCl]2和Josiphos SL-J002-1为手性催化剂不对称氢化烯胺(氢化转化率82%～89%, ee 值89%～95%);再与磷酸生成8的磷酸盐。
立体化学-外消旋体的拆分
这种 别，达 选择 应， 关系。 来 光学 光学 动 学 应 。 ， 对光 产源自应 对备, 来
7
（3）晶种结晶法
在少数情况下，可能是受外界现尚不清楚的某 种手性因素的影响，一对对映体中有一光活异构 体会少量的先结晶出来，发生了晶种的作用，同 时另一个过剩的对映体又转变为等量的(+)和 时另一个过剩的对映体又转变为等量的(+)和(-) 的消旋体而达到平衡，并且转变的速率比结晶的 速率更快一些，因此理论上讲，由一对对映体可 以转变为一个纯的光活体。
如外消旋化合物既不是酸也不是碱，可以将 化合物接上一个羧基然后再进行拆分，如一个外 消旋醇与邻苯二甲酸酐反应，得到外消旋酸，再 用光活性的拆分剂——碱处理，形成非对映体再 用光活性的拆分剂——碱处理，形成非对映体再 进行分离。
（2）酶解法
有时用酶解的方法，可以将外消旋体分开，酶对底物具有 非常严格的空间选择反应性能。例如合成的DL— 非常严格的空间选择反应性能。例如合成的DL—丙氨酸经乙 酰化后，通过由猪肾内取得的一个酶，水解L 酰化后，通过由猪肾内取得的一个酶，水解L型丙氨酸的乙酰 化物的速率要比D型的快得多。因此就可以把Dl— 化物的速率要比D型的快得多。因此就可以把Dl—乙酰化物变 为L—(+)—丙氨酸和D—(-)—乙酰丙氨酸，由于这二者在乙 (+)—丙氨酸和D 醇中的溶解度区别很大，可以很容易地分开。这一系列的关 系可用下式表示：
外消旋体的拆分
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简介及意义
简介：外消旋体是由一对对映体等量混合而成， 简介：外消旋体是由一对对映体等量混合而成，对映体 除旋光方向外，其它物理性质均相同。 除旋光方向外，其它物理性质均相同。用一般的物理方 蒸馏、分馏、结晶等）不能把一对对映体分离开来。 法（蒸馏、分馏、结晶等）不能把一对对映体分离开来。 必须用特殊方法。 必须用特殊方法。 外消旋体的拆分： 外消旋体的拆分：将外消旋体分离成旋光体的过程叫 拆分” “拆分”。 意义：根据药物的不同，有些药物是其多个对映体之一， 意义：根据药物的不同，有些药物是其多个对映体之一， 而有些药物则为外消旋体。 而有些药物则为外消旋体。事前必须就药物对映体的药 理学效果作验证，以减少危险发生。 理学效果作验证，以减少危险发生。
外消旋体的拆分
外消旋体的拆分12056114 陈雨雨外消旋体是由一对对映体等量混合而组成的，对映体除旋光方向相反外，其他物理性质都相同。
因此虽然外消旋体是两种化合物的混合物，但用一般的物理方法，例如蒸馏、重结晶等不能把一对对映体分离开来，必须用特殊的方法才能把它们拆开，为此将外消旋体分离成旋光异构体的过程通常叫做“拆分”。
意义：根据药物的不同，有些药物是其多个对映体之一，而有些药物则为外消旋体。
事前必须就药物对映体的药理学效果作验证，以减少危险发生。
外消旋体的特点：1.对映体中的左旋体与右旋体等量混合 2.旋光性消失3.可以拆分成左旋体与右旋体。
外消旋体在药物化学中的应用：氧氟沙星的左旋体，抑制细菌DNA复制，具有抗菌作用；加替沙星为8-甲氧基氟喹诺酮类外消旋体化合物，其R-和S-对映体抗菌活性相同。
拆分的方法很多，一般有下列几种：（1）机械法。
如果对映体为呈明显的物体与镜像关系的半面体结晶时，可用手工方法将这两种晶体分开。
利用外消旋体中对映体的结晶形态上的差异，借肉眼直接辨认，或通过放大镜进行辨认，而把两种结晶体分开。
例如外消旋酒石酸钠铵。
（2）酶解法。
有时用酶解的方法，可以将外消旋体分开，酶对底物具有非常严格的空间选择反应性能。
例如合成的DL—丙氨酸经乙酰化后，通过由猪肾内取得的一个酶，水解L型丙氨酸的乙酰化物的速率要比D型的快得多。
因此就可以把Dl—乙酰化物变为L—(+)—丙氨酸和D—(-)—乙酰丙氨酸，由于这二者在乙醇中的溶解度区别很大，可以很容易地分开。
（3）晶种结晶法。
在少数情况下，可能是受外界现尚不清楚的某种手性因素的影响，一对对映体中有一光活异构体会少量的先结晶出来，发生了晶种的作用，同时另一个过剩的对映体又转变为等量的(+)和(-)的消旋体而达到平衡，并且转变的速率比结晶的速率更快一些，因此理论上讲，由一对对映体可以转变为一个纯的光活体。
（4）柱层析法。
利用具有光活性的吸附剂，有时用柱层析的方法，也可以把一对光活对映体拆开。
内消旋体和外消旋体的概念
内消旋体和外消旋体的概念1. 消旋体是什么1.1 定义哎，大家知道什么是消旋体吗？简单来说，消旋体就是一对镜像的分子。
就好比你左手和右手，它们看起来一模一样，但实际上，它们是“非重叠”的。
这种分子一边叫内消旋体，另一边叫外消旋体。
内消旋体有点像那个总是待在家里、爱穿拖鞋的家伙，而外消旋体则是出门在外、总喜欢打扮的那位。
1.2 形象比喻想象一下，内消旋体就像你在家里享受周末，穿着宽松的T恤和短裤，完全没有压力；而外消旋体则像是你朋友在聚会上，穿得漂漂亮亮、活力四射。
两个分子虽然相似，但在化学反应中的表现却大相径庭！就像人有性格差异一样，分子也有自己的“个性”。
2. 内消旋体和外消旋体的区别2.1 结构差异说到结构，内消旋体和外消旋体真的是天差地别。
内消旋体的分子在空间中是完全对称的，这就好比镜子里看到的自己；而外消旋体则有点像在模糊的镜子中看自己，总感觉不太一样，像是穿越了时间，换了个“人”。
这种微小的差异，结果却可以导致大不同。
2.2 功能差异在功能上，内消旋体和外消旋体可不是等价的。
有些药物的效果依赖于它们的外消旋体，而内消旋体可能完全没用。
比如说，你吃药时，医生总是让你按时吃，因为药物的效果和你吃的那一颗分子有密切关系。
这就像你在选择菜的时候，有时候就是想吃家常菜，有时候又想换点口味，完全看心情。
3. 应用实例3.1 医药领域在医药领域，内消旋体和外消旋体的区别可以说是影响生死的关键。
就拿某种止痛药来说，外消旋体可能能够有效缓解疼痛，而内消旋体可能导致不适或者副作用。
想象一下，如果你在医院等药，药师递给你一瓶内消旋体，你可能会想：“这不是让我更痛吗？”3.2 日常生活再说说日常生活，其实消旋体的概念无处不在。
像调味品、香水等产品中，分子的结构决定了它们的味道和香气。
就像你喜欢的那种香味，有可能就是外消旋体的功劳！这让我想起一件事，有一次我买了瓶香水，喷上去后觉得味道好奇怪，问了店员，才知道是“内消旋体”的香味，这让我哭笑不得。
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论外消旋体的拆分对生命健康的影响
化学系 尹璐 1110700058
在学习对映异构时，教材中出现了这么一句话：对映体除了对偏振光表现出不同的旋光性能，在手性环境的条件下也会表现出某些不同的性质。
例如，生物体中非常重要的催化剂具有很高的手性，因此许多可以受酶影响的化合物，其对映体的生理作用表现出很大的差别。
（选自《有机化学》上册 李景宁（第5版）高等教育出版社）本文就这句话展开，通过查阅资料的方法，讨论外消旋体的拆分对人类生命健康的影响。
我们知道，外消旋体的拆分往往是一个比较麻烦的工作，但是为什么还要必须进行外消旋体的拆分呢？下文通过几个例子来说明旋光异构体的构型与好多生理活性之间有什么
关系，由此得出将不同旋光异构体拆开即进行外消旋体
的拆分对人类的生命健康将产生何种的影响。
这样的例
子太多了，可以说数不胜数，下文中仅选几个典型的例
子来说明：我们先来看这么一个化合物（如左图），我
们看似比较复杂，但是这样一个化合物在80多年前就
有人已经成功的合成了，而且把它用在药物里面。
这样
一个雌素酮有一个左旋体和一个右旋体两个异构体，通
过研究发现它的右旋体是可以作为药物来使用的，是一
个雌性激素。
而左旋体却没有任何生理活性。
这还可
以，比如说它混合在一起我们不做拆分的话，它仍然可
以用作药物，只不过其中一个没有任何活性，只要它不引起副作用，也还可以。
但是我们再看其它的例子就不是这样的了。
我们再看这样一个例子（如下图）：氯代丙二醇。
这个合成是非常容易合成的。
在一
定条件下把甘油一氯代，就可以得到这样一个氯代丙二醇。
我国为
合成氯代丙二醇做了很多的贡献。
这个化合物只有中间一个手性
碳，所以这个氯代丙二醇只有两个对映异构体。
一个R 构型，另一
个S 构型。
其中这个R 构型就是有毒的，只有这个S 构型是有抗生
育活性的这样一个药物。
所以说这个就不能混在一起用了。
混
在一起用一个又药性另外一个有毒有副作用，这就不行了，必
须要进行外消旋体的拆分。
类似的例子还有很多，比如说像这
样一个异丙基肾上腺素（如右图）。
这个化合物里的手性碳原子也有两个对映异构体。
D 和L 两个构型。
这是
一个很好的抗哮喘的药物。
商品名又叫做喘息定。
这个化合物我
们发现，它的左旋体就要比右旋体的药效高出很多倍。
有人报导
说能高出约500倍。
这就很不一样了。
有的时候就需要药的用量
少而且活性要高。
在将喘息定的两个对映体分开之前一片喘息定
只需要几角钱。
在将这个外消旋体拆分之后，把它的右旋体扔
掉，只剩下左旋体，制成喷雾剂，对治疗哮喘有非常好的疗效，
一瓶喷雾剂就要卖到300多元钱.这个价格的差别就非常大了。
因为这个外消旋体的拆分可能确实比较麻烦，分开以后的药效确
实大大提高。
下面我们再来看一些例子。
比如说像这样一个例子：巴比妥酸的衍生物（如左图）。
像这种巴比妥酸衍生物在100多年前就有人成功的合成它并把它
作为药物去使用。
左图仅是巴比妥酸衍生物中的一个。
这类药物
人们最早发现它们时是用来治疗胃病的。
可以缓解胃痛，是治疗
胃病的一个比较好的药。
但是发现这种药物要是长期用就有副作
用了。
长期使用不但不能缓解胃痛反而会导致胃痉挛。
这就更讨
厌了。
进一步研究发现，这里面的R 构型是一种比较弱的麻醉
雌素酮
剂，就可以缓解胃痛。
但是S 构型却有导致痉挛的作用。
由此可见，两个结构完全相似只是手性碳略有不同，就会在生理活性上导致这么大的差别。
这样类似的例子还有很多。
比如说像苯并芘衍生物，这是一个作为致癌物标准的这样一个药。
它的右旋体是一个强致癌物，而左旋体却没有任何致癌活性。
再比如说，苯并吗啡烷衍生物，右旋体是一个弱止痛，反倒还成瘾。
止痛效果并不是很好还容易让人成瘾。
而左旋体是强止痛的，不成瘾。
这就很有用了。
再举个例子（如下图）。
这也是在药物合成里边非常有名的一个药——反应停。
这个药是上个世纪60年代，就已经成功合成的这么一个药物。
当时在全世界（主要是美国和欧
洲部分国家）销售量非常大。
孕妇在怀孕了以后有
的时候反应非常大，比如呕吐的很厉害。
在吃了这
个药以后马上就可以缓解。
但是在那个年代吃了这
种药的人后来发现有不少的人生出来的孩子有畸
形。
后来这个药因为确实很有用所以很多孕妇都服
用了，后来又导致畸形。
所以很多家长都向药厂索
赔。
后来这个药厂赔了非常多的钱。
损失非常严
化合物中的手性碳也具有一
对对映异构体。
且只有
S
构
型的有畸胎作用，而R
构型是没有这种畸胎作用的。
R
构型的沙利度胺是一个很好的抗妊娠反应的这样一个药物。
后来人们知道以后对它进行了外消旋体的拆分，把S
构型的扔掉，继续售卖R 构型的反应停，至今仍然畅销，仍然是一个很好的药物。
这是在药物里边我们举的一些例子。
下边我们再看在一些香料里边的旋光异构体对化合物生理活性的影响，以便更易理解外消旋体的拆分的重要性以及其对生命健康的影响。
比如说像这样一个门冬酰胺（如右图）。
分子中只有一
个手性碳，它的R 构型，是一个非常甜的一个甜味剂，可以
加到食品里边，比如说做巧克力，蛋糕等都可以使用。
而S
构型则是味道特别苦的这么一个东西。
这样的话混在一起绝
对不行。
必须进行外消旋体的拆分。
再比如像这样一个乙胺丁醇（如左图）。
它为我国的抗结核事业做出了非常大的贡献。
这样一个乙胺丁醇，因为它的合成成本非常低而且也很容易合成，可以大量合成，所
以在上个世纪70年代一直到90年代之前，这种乙胺
丁醇，是我国在抗结核方面的一个主打药物，应用非
常广泛。
在乙胺丁醇中的（S,S ）构型，是一个很好的
抗结核药，但是在长期口服后，这里边的（R,R ）构型
就会有致盲作用了。
所以就不是什么好药了。
但是在
进行外消旋体的拆分后，把这两个对映异构体拆分
开，把容易致盲的（R,R ）构型的异构体扔掉，使乙胺
丁醇至今仍然是一个很好的抗结核药。
另外很多其他
的抗结核药物在长期服用后很容易就有了耐药性，而乙胺丁醇的耐药性就要差很多。
再比如，像这个氯霉素（如右图）。
这也是一个很好的
药物。
在众多的抗菌素类药物里边，氯霉素的合成成本相对
来说比较低，是一个比较廉价的一个抗菌素。
在这个氯霉素里
我们看到，有两个不相同的手性碳，所以它就应该有4个对映
异构体。
人们发现，这4个对映异构体分别去测它们的抗菌活
性，只有D-(+)-苏氏的氯霉素的抗菌活性是最高的。
而另外几个抗菌活性都非常低，仅是D-(+)-苏氏的氯霉素的约1%。
那么如果没有进行外消旋体的拆分的氯霉素，吃一片相当于只有四分之一片在这里边起作用，而另外那四分之三都是没用的。
要是进行过外消旋体的拆分，只是用D-(+)-苏氏的氯霉素，那么整个用药量就会大大降低。
不仅如此，其他几种对映异构体可能不但抗菌活性很低，有可能还会引起其它的副作用，进行外消旋体的拆分的话，减少用药量，产生这种副作用的可能性也就大大降低了。
像这样的例子还有很多很多，比如说，克他命是一种高效麻醉剂，但它的用途是有限的，因为它能引入幻觉。
原因是S构型有药效，而R构型有致幻的效果；龙涎香本身很香，但它的对映异构体却有樟脑的臭味；(+)-葡萄糖在动物代谢中能其独特的作用，具有营养价值，但其对映异构体(-)-葡萄糖则不能被动物代谢；左旋尼古丁的毒性比右旋体的尼古丁的毒性大很多，等等……
综上所述，在很多情况下，外消旋体中的一个对映异构体是生物受体的阻滞剂，因而降低了另一个对映异构体的药物活性。
更糟糕的是，其中一个对映异构体可能具有完全不同的活性，甚至是有毒性的。
鉴于以上情况，美国FDA修改了手性药物商品化的方针，鼓励制药公司生产单一对映异构体的药物制剂，使手性药物生产与销售得到了飞速发展。
而生产单一对映异构体的药物制剂，必不可少的就是要进行外消旋体的拆分。
由此可见，外消旋体的拆分对于人类的生命健康具有极其重要以及深远的影响。