手性药物的制备技术
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第三节利用前手性原料制备手性药物-、不对称合成的定义和发展(一)不对称合成Morrison和Mosher的将不对称合成定义为“一个反应, 底物分子中的非手性单元在反应剂作用下以不等量地生成立体异构产物的途径转化为手性单元。
也就是说不对称合成是这样一个过程,它将潜手性单元转化为手性单元,并产生不等量的立体异构产物。
”不对称合成分为对映体选择合成和非对映异构体选择合成两类。
对映体选择合成指潜手性底物在反应中有选择的生成一种对映体;非对映异构体选择性合成指手性底物在生成一个新的不对称中心时,选择性生成一种非对映异构体。
R -CH -CH 2+ R 1COOH例如潜手性烯桂和手性烯炷的环氧化反应: 由此可见:在不对称合成反应中,底物和反应剂结合 形成非对映过渡态,两个反应物中至少有一个手性中 心以便在反应位点上诱导不对称性。
通常不对称性是 在官能团点位上由三面体碳转化为四面体碳时产生的, 这些官能团包括拨基、烯胺、烯醇、亚胺或碳■碳不饱 和双键。
手蛙傕化剂■R'COjll+ RTOOH不对称合成的目标不仅是得到光学活性化合物,而且要达到高度的非对映选择性。
因此,一个成功的不对称合成反应的标准是:(1)具有高的对映体过量;;;;;;(2)手性试剂易于制备并能循环使用;:!(3)可以制备R和S两种构型的目标产物;(4)最好是催化型的合成反应。
(二)不对称合成的发展20世纪60年代以前,手性非均相催化反应是不对称合成研究的主流。
60年代后期发现了均相催化剂三苯麟氯化错(Rh(PPh3)3Cl) ,1971 年,Kagan和Dang发明了含有手性二麟DIOP的不对称催化氢化催化剂, DIOP-Rh⑴配合物催化a-(酰胺)丙烯酸及其酯的不对称催化氢化反应,生成相应的氨基酸衍生物,对映体过量高达80%,由此带来了不对称催化领域的突破性进展。
30年来,许多研究结果表明含有手性取代基的二麟类化合物在有机过渡金属催化的反应中是最有效的多功能配体,已在氢化、环氧化、环丙烷化、烯桂异构化、氢氧化和双烯加成等几十种反应中取得成功,其中DIOP、BINAP等手性二麟配体催化某些反应, 立体选择性达到或接近100%oPPh2PP%("-DKJPH3C ctiy/_\ph2p PPh? Ph* pPh2 (R) - PROPHOS ⑴ 5>CHIRAPHOSH3e{RRASKEWPHOS (凡&-CH1RAPH0S(RR)-NORPHOS(R&卜PYRPHOS(55)-8PPM水溶性手性麟配体的过渡金属配合物解决了均相催化剂不易貞原与回q攵的问题。
手性药物制备技术—化学制药工艺学36常用的手性药物制备技术有哪些?手性药物制备技术主要由化学制备技术和生物控制技术两部分组成。
在实际生成过程中,化学制备和生物制备技术常常交替进行,如甾体类药物的生产工艺。
1 化学制备技术手性药物的化学制备技术可分为常规化学合成、手性源合成和不对称合成三类。
将化学合成的外消旋体拆分制备手性药物,是目前工业制备手性药物最主要的方法。
拆分法分为直接结晶法、非对映异构体结晶法、动力学拆分法和色谱分离法。
手性源合成是指以价格低廉、易得的天然产物及其衍生物,如糖类、氨基酸、乳酸等手性化合物为原料,通过化学修饰的方法转化为手性产物。
一个潜手性化合物选择性与手性实体反应转化为手性产物即为不对称合成。
其中手性催化剂优于手性试剂。
2 生物制备技术天然产物提取:在动植物中存在大量手性化合物,如糖类、生物碱、氨基酸等,用分离提取方式可以直接获得手性化合物。
控制酶代谢技术:利用生物催化剂将待定底物转化为目标产物的过程,即生物催化。
固定化酶具有稳定性好、可连续操作、易于控制、易于提纯和收率高等特点,是生物催化的主要发展方向。
3 影响手性药物生产成本的主要因素影响手性药物生产成本的因素有哪些?(1)起始原料成本。
(2)拆分剂、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)反应步骤数。
(5)拆分或不对称合成在多步合成中的位置。
在多步合成中,拆分或不对称合成要尽早进行。
为什么?越后面的中间体价格越贵、结构越复杂,越难以进行手性拆分或不对称合成。
(6)非目标立体异构体的转化利用。
非目标立体异构体的转化利用途径有哪些?构型翻转和消旋化。
手性药物的制备与分离技术研究手性药物是一种药物分子中存在对映异构体的分子结构,在它们的制备和分离上,存在独特的技术难点和挑战。
手性药物不同对映异构体的药效和细胞毒性差异较大,因此在临床上应用时要对不同的对映体进行鉴定和纯化。
手性分离技术的发展至关重要,涉及着从药物开发到化学制品生产的广范围应用。
本文将主要讨论手性药物的制备和分离技术的研究进展,以期能够更好地掌握这些技术的基本原理和实际应用。
一、手性药物制备技术手性药物的制备技术主要有基于对映体分离的方法和对映体识别反应的方法两种。
其中基于对映体分离的方法包括手性合成和分子印迹技术。
手性合成是一种基于已知对映体的建模和合成目标对映体的化学合成方法,对映体分离的难点在于具有相同分子式、相同化学性质,但分子结构不同的对映异构体间的分离。
而手性合成则是根据对映异构体的物理和化学性质的差异性来进行不同对映异构体的合成,从而达到对不同对映异构体分离纯化的目的。
这种方法的优点在于可以实现对目标对映体的纯度和产量高,同时也可以通过不同反应路径来优化药效和安全性。
分子印迹技术是一种根据药物分子和其靶标分子间的亲和性来获取目标对映体的方法。
它通过合成分子印迹聚合物来选择性绑定目标对映体,并在循环流动的系统中帮助对缺失对映体进行识别和追踪。
但是,这种方法使用场景相对较少,需要进行很多前期实验和参数的调整,其精确度和分离效率仍有待提高。
二、手性药物分离技术手性药物的分离技术是一种基于物理性质的分离方法。
其中最常用的是液相色谱法和毛细管电泳法。
液相色谱法是一种基于物质在不同的化学性质下通过不同吸附剂和固定相间的分离方法,可以对手性药物进行不同程度的分离,可以获得较高纯度的对映异构体。
毛细管电泳法是一种利用毛细管对带电药物分子的分离和聚积,也可以用于对手性药物进分离。
这种方法的优点在于对样品的耗费和多种离子传输的选择性,同时又具有扩展性和优化性。
但毛细管电泳法需要一些特别的样品制备和流量控制技术来获得最好的结果,并且也不适用于大规模药物生产的情况下。
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。