第5章第四节 利用前手性原料制备手性药物
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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。
手性化学的合成及其合理运用手性是化学领域中的一个重要概念,它指的是一种分子在空间立体构型上的非对称性。
具体来说,手性分子是由一对对映异构体组成的,它们的化学式相同,但是空间取向不同。
由于手性分子的非对称性,它们与其他分子的相互作用具有一定的差异性。
因此,手性化学的研究对于探讨分子作用、确定其性质和利用其特性等方面都具有重要的意义。
手性化学的合成主要依赖于化学合成方法和技术,这些技术可以将单一的化学原料转化为手性的化合物。
目前,手性化学的合成方法主要包括以下几类:手性拆分法、手性酸碱试剂法、手性金属催化法、手性药物前体合成法、手性诱导不对称合成法等。
手性拆分法是较为简单的手性合成方法之一。
将手性混合体与手性拆分试剂进行反应,即可得到对映异构体之一。
目前,手性拆分法主要适用于生物合成领域,例如抗生素、激素和生物碱等的合成。
手性酸碱试剂法是一类通过使用手性酸碱试剂对原料进行反应而合成手性化合物的方法。
常见的手性酸碱试剂包括手性酸(Luojiaxi acid、COMU等)和手性碱(DABCO、Quinidine等)。
这些试剂可以引入手性中心,从而合成左旋和右旋异构体。
手性金属催化法是一种利用手性金属(例如手性铑)作为催化剂的合成方法。
在这种方法中,手性金属催化剂可以控制反应的立体选择性,从而合成对映异构体。
手性金属催化法已广泛运用于医药、农药、光电等领域的手性合成。
手性药物前体合成法是一种利用手性试剂(例如手性酸的酯、手性醇的酯等)作为合成中间体来合成手性药物的方法。
这种方法是目前常用的手性药物合成方法之一,可以高效地合成左旋和右旋异构体。
手性诱导不对称合成法是利用手性诱导剂或手性辅助剂催化反应的一种合成方法。
在这种方法中,手性诱导剂可以控制反应的立体选择性,从而合成对映异构体。
目前,手性诱导不对称合成法被广泛应用于制药、材料、农药等领域。
手性化学合成虽然存在诸多方法,但是具有一定的难度和限制性。
一些需要高端设备和技术的手性合成难以推广和运用,手性合成制备成本较高,同时也存在不同的手性敏感度,对初始材料的纯度要求很高。
河北省高等教育自学考试课程考试大纲课程名称:化学制药工艺学课程代码:第一部分课程性质与学习目的一、课程性质与特点化学制药工艺学是研究药物制备原理及生产过程的一门综合性学科,是将制药理论知识与具体生产实际相结合的前沿学科。
它综合应用所学的基础理论知识,结合具体药物的生产实际,研究符合大规模生产条件的工艺路线,为考生今后从事新药开发、工艺研究、质量控制及工程设计等方面的工作奠定基础。
化学制药工艺学是制药科学与工程专业的主干课程之一。
二、课程设置的目的和要求要求学生掌握药物合成路线设计、工艺路线选择的基本理论与规律,工艺研究的基本理论、基本实验方法和技能。
“三废”防治的基本常识,中试放大,制定生产规程。
熟悉典型药物的合成原理与生产工艺,为从事化学制药工艺学研究奠定基础。
三、与其它课程的关系本课程是制药科学与工程专业的必修课。
第二部分课程内容与考核要求第一章绪论一、学习目的与要求通过本章学习,掌握制药工艺学的研究对象、内容、目的;了解现代制药工业的基本特点和发展状况,我国制药工业的发展状况和发展方向;新药研究与开发;的基本知识。
明确本课程在制药工程专业中的意义和作用。
二、考核知识点与考核要求第一节世界制药业的发展现状.世界制药工业的现状和特点。
(一般).化学制药工业的发展趋势。
(一般)第二节我国制药工业的现状和发展.我国制药工业的现状。
(一般).我国医药工业的发展前景。
(一般)第三节化学制药工艺学及其研究内容.化学制药工艺学极其研究内容。
(一般).学习本课程的要求和方法。
第二章药物合成工艺路线的设计和选择一、学习目的与要求掌握药物合成路线设计的基本方法,分子拆开技巧,逆合成法的运用;药物工艺路线的评价与选择的原则和方法。
二、考核知识点与考核要求第一节概述第二节药物合成工艺路线的设计.类型反应法。
(次重点).分子对称法。
(次重点). 追溯求援法。
(次重点). 模拟类推法。
(次重点)第三节药物合成工艺路线的评价和选择.药物合成工艺路线的评价标准。