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化学分子的手性研究手性是化学中一个重要的概念，它指的是物质在空间中的非对称性。
在化学分子中，手性是指分子的镜像和原始分子无法通过旋转和平移重合。
手性分子是由手性中心所引起的，在自然界中存在着大量手性分子的原因是其存在两种不对称的构型。
手性分子的研究在化学领域具有重要的理论和应用价值。
一、手性分子的定义和特点1. 定义：手性分子是指不对称的分子，其镜像和原始分子无法通过旋转和平移重合。
2. 特点：手性分子在物理、化学性质上与其非手性镜像分子有明显的差异，如旋光性、光学活性、生物活性等。
二、手性分子的研究方法1. 空间构型分析：通过X射线衍射、核磁共振等技术来确定分子内部的空间构型。
2. 旋光度测定：利用旋光度仪等仪器测定手性分子的旋光性。
3. 显示手性试剂：使用显示手性试剂，如酒石酸铵等，观察其对手性分子的特异性反应。
三、手性分子的应用领域1. 药物合成：药物分子通常都是手性的，研究手性分子的性质和构型有助于合成优异的药物。
2. 化学合成：手性催化剂在有机合成中起到重要作用，控制手性选择性能够合成具有特殊功能的化合物。
3. 生物领域：研究手性分子的生物活性和与生物体的作用，有助于理解生物分子的结构和功能。
四、手性分子的发展趋势1. 多功能手性分子的设计：通过合理设计手性分子的结构，实现多功能性质和应用。
2. 手性分子的催化研究：发展更高效、选择性更好的手性催化剂，促进有机合成反应的发展。
3. 生物手性研究：深入研究手性分子在生物体内的作用机制，为药物研发提供更多的信息。
综上所述，手性分子的研究在化学领域具有重要的意义。
通过研究手性分子的定义和特点、研究方法、应用领域以及发展趋势，可以更好地理解手性分子的性质和应用。
希望在未来的研究中，能够深入探索手性分子的奥秘，为科学研究和应用领域带来更多的突破和创新。
有机化学之浅谈分子手性有机化学之浅谈分子手性有机化学是化学、化工、轻工、环工医药类各专业的一门重要的基础课,而立体化学是有机化学的一个重要组成部分，它的内容主要是研究有机化合物分子的三度空间结构、立体结构及其对化合物的物理性质和化学性质的影响，其中又以对映异构现象为重点。
学习对应异构不仅可以锻炼我们学生的空间想象能力，也能锻炼学生的思维能力，这对于我们学生的成长有着积极影响。
学习认知在学习立体化学时，难点就是分子的手性，接下来我们主要研究分子的手性我们知道，生命是由碳元素组成的，碳原子在形成有机分子的时候，4个原子或基团可以通过4根共价键形成三维的空间结构。
由于相连的原子或基团不同，它会形成两种分子结构。
这两种分子拥有完全一样的物理、化学性质。
比如它们的沸点一样，溶解度和光谱也一样。
但是从分子的组成形状来看，它们依然是两种分子。
这种情形像是镜子里和镜子外的物体那样，看上去互为对应。
由于是三维结构，它们不管怎样旋转都不会重合，就像我们的左手和右手那样，所以又叫手性分子。
对于非碳原子手性中心的分子，只要没有对称面和对称中心即为手性分子。
一个化合物的分子与其镜像不能互相叠合，则必然存在一个与镜像相应的化合物，这两个化合物之间的关系，相当于左手和右手的关系，即互相对映。
这种互相对应的两个化合物成为对映异构体。
这类化合物分子成为手性分子。
不具有对称面和对称中心的分子有一个重要的特点，就是实体和镜象不能重叠，镜面不对称性是识别手性分子与非手性分子的基本标志。
分子的手性和分子结构的对称性有密切联系。
化合物分子存在的对称因素有：对称轴（旋转轴）、对称面、对称中心和交替对称轴旋转反映轴,在课堂学习时，重点应放在对一个分子有没有对称中心和对称面的考察上。
一般地说，有机物分子只要既没有对称中心，又没在对称面存在，就可以断定它是个手性分子了。
会有个别例外情况，但不是主要问题。
所以只要对这个问题掌握了就会比较容易地判断有机化合物分子是否存在手性，同时对立体化学中内消旋体概念的理解也会有较大的帮助。
有机化学的手性分析方法
在有机化学领域中，手性分析是一项十分重要的工作。
手性化合物是指分子的结构镜像不能完全重合的分子。
因此，手性分析的目的就是确定有机化合物中手性中心的配置。
在本文中，将介绍几种常用的手性分析方法。
一、圆二色谱分析法
圆二色谱分析法是一种利用圆二色现象测定有机物的手性的方法。
圆二色现象是指左旋光和右旋光通过具有手性的物质后，光传播方向不变，但相位差发生变化的现象。
通过观察物质在不同波长下的圆二色光谱，可以确定其手性。
二、红外吸收光谱分析法
红外吸收光谱分析法是一种常用的手性分析方法。
在红外光谱中，手性物质通常表现出特定的旋光效应，通过比较旋光贡献可以判断有机物的手性。
三、核磁共振分析法
核磁共振分析法是一种非常重要的手性分析方法。
通过核磁共振技术，可以观察到手性物质中的不对称中心周围原子核的信号差异，从而确定有机物的手性。
四、质谱分析法
质谱分析法是一种高灵敏度的手性分析方法。
通过质谱仪对有机物进行分析，可以观察到手性分子离子的不同质量谱峰，从而确定有机物的手性。
五、氨基酸序列分析法
氨基酸序列分析法主要用于蛋白质的手性分析。
通过氨基酸序列分析仪，可以确定蛋白质中的手性氨基酸的排列顺序，从而确定蛋白质的整体手性。
综上所述，有机化学的手性分析方法主要包括圆二色谱分析法、红外吸收光谱分析法、核磁共振分析法、质谱分析法以及氨基酸序列分析法。
这些方法各自有其优点和适用范围，科学家们可以根据具体情况选择合适的手性分析方法来进行研究。
药物分析中的手性分析技术应用手性分析是药物分析领域中的重要技术之一。
由于药物分子中存在手性中心，即分子中存在手性异构体，其对于药物活性、代谢和药效等方面具有重要的影响。
因此，手性分析技术在药物研发、质量控制和临床应用中扮演着重要的角色。
本文将就药物分析中的手性分析技术应用进行论述。
一、手性分析技术概述手性分析技术是对手性药物的立体特性进行定性和定量分析的一类分析方法。
常见的手性分析技术包括极性手性色谱法（CSP）、核磁共振技术（NMR）和圆二色光谱技术（CD）等。
这些技术可以对手性药物进行手性异构体的分离和结构鉴定，进而研究手性药物的性质和应用。
二、极性手性色谱法（CSP）在药物分析中的应用极性手性色谱法是一种高效的手性分析方法，广泛应用于药物分析领域。
该方法利用手性色谱柱对手性异构体进行分离，通过优化色谱条件实现手性化合物的定性和定量分析。
极性手性色谱法在药物质量控制、药代动力学研究和药效学等方面发挥着重要的作用。
三、核磁共振技术（NMR）在手性分析中的应用核磁共振技术是一种基于核磁共振现象的手性分析方法。
通过测定手性异构体的化学位移差异，可以实现对手性异构体的身份鉴定和含量分析。
核磁共振技术具有无损、高灵敏度和高分辨率等优点，在药物分析中得到广泛应用。
四、圆二色光谱技术（CD）在手性分析中的应用圆二色光谱技术是对手性分子的光学旋光性质进行分析的一种有效手段。
通过测量手性化合物在紫外-可见光区域的旋光角度，可以确定手性异构体的构型和含量。
圆二色光谱技术具有高选择性和灵敏度，广泛应用于药物分子的手性分析和结构研究。
五、手性分析技术在药物研发中的应用手性分析技术在药物研发中起到了至关重要的作用。
在新药研发过程中，药物化学师需要对合成的手性药物进行手性分析，确定主要手性异构体的存在与含量，并进一步评估其药代动力学和药效学特性。
手性分析技术的应用使得药物研发人员能够更全面地了解手性药物的特性，指导药物设计和优化。
关于手性药物药学研究的几点看法审评三部药学组关于手性药物药学研究的几点看法审评三部药学组伴随着手性拆分技术以及不对称合成技术的日益成熟，手性药物的研究已成为新药研究的一大热点。
1992年1月美国FDA发布有关手性药物的指导原则。
据不完全统计，1999年美国FDA批准上市的37个新药中，18个为手性药物，其中16个为单一的对映体。
目前世界上正在开发1200种新药中，有820种为手性药物，其中612种以单一的对映体进行开发。
而在实际使用中，手性药物所占的比重也越来越大。
如1999年手性药物在全世界的销售额达到1150亿美元，比1998年的998亿美元增加了15.2%，约占当年药品总收入（3600亿美元）的三分之一。
具体到国内的新药研究领域，对单一的立体异构体药物的研究也越来越重视，申报品种逐渐增加。
由于手性药物的立体化学特征，以及体内酶、受体等生物大分子的立体特异性，对这类药物的研究及审评都有其特殊之处。
为更好地审评此类药物，我专业组先期进行了一些文献调研工作：除美国FDA 外，欧盟（具体要求同ICH）、加拿大及ICH都对手性药物的研发提出了一些具体要求。
药审中心根据以往审评工作结合与国内有关专家的专题讨论，对此问题也提出了初步的审评要点。
现将各方的情况简要概括如下：一、ICH对手性药物的要求ICH的指导原则对合成工艺、结构确证及稳定性研究均无明确要求，对质量标准的要求为：原料药：立体专属性的鉴别试验；规定另一异构体的限度；含测方法最好选用手性分析方法，如为非手性方法，则需同时采用其他对另一异构体的控制手段。
制剂：应有立体专属性的鉴别试验。
如果另一异构体不是降解产物，则不要求检测其含量，但鼓励采用立体专属性方法从严控制。
二、FDA对手性药物的要求对合成工艺、结构确证及质量标准均无明确要求，总体政策是应以立体化学的观点，采用合适的生产及控制手段来保证药物的鉴别、含量、质量及纯度。
但对稳定性研究提出了要求：原料药及制剂的稳定性研究应使用能评价其立体构型完整性的方法。
手性分析经验谈关于手性化合物、手性分析、手性填料和手性柱，现在的理论很多，讲的也比较复杂，我看了很多也不是特别明白，做分析三年多，分过的手性化合物最少也有几千种，拿到手里的消旋体几乎没有分不开的，没用到什么理论，主要都是经验，这里还是拣最实用的来讲。
手性分析可以使用普通的色谱柱，需要流动相中添加手性分离试剂，也可以直接用固定相为手性填料的手性色谱柱，前者使用较少，大家更多的是使用商品化的手性色谱柱。
手性分析包括气相和液相两种，这个主要和样品的物理性质有关系，现在的手性化合物绝大多数都不能做气相，所以气相手性色谱柱无论从数量还是质量上来讲都不能与液相手性色谱柱相提并论。
一、手性柱手性分离最重要的是选择一根好的手性柱，说到手性柱就不得不提大赛璐，做手性分析的都知道，大赛璐的手性柱目前市场占有率最高，大家最熟悉的可能是OD- H，很多文献中都有报道。
大赛璐公司最初有四种填料，结构类似，对应的色谱柱分别是OD、AD、OJ和AS，粒径10um，后来填料粒径变为5um，就是卖的最多、使用范围最广的柱子，号称四大金刚，分别是OD-H、AD-H、OJ-H和AS-H，在柱子名称后边加“-H”，意思应该是高效，这些柱子都只能做正相使用，为了在反相色谱中使用开发的柱子在相应的色谱柱名称中添加了一个“R”，上述色谱柱都属于涂覆型填料，不耐溶剂，使用起来受样品溶解性的限制，最近又开发了键合相手性柱，可以使用几乎所有的常见溶剂做流动相，新的溶剂还提供了新的选择性，进而提升了色谱柱的分离能力，主要是IA、I B和IC，其中IA对应AD-H，IB对应OD-H，IC是新开发的填料。
和反相柱的发展趋势一样，大赛璐的手性柱也通过减小粒径来获得更高的柱效，最新的手性柱填料粒径是3um。
另外大赛璐还有其它一些手性色谱柱，但是远不及上述几种。
关于大赛璐手性柱的详细资料官方网站上讲的很详细，大家有兴趣可以去看，这里主要讲我的使用经验。
最近大赛璐公司的销售和技术曾经来过我们公司做讲座，因为我们先后买了他们三四十只手性柱，一直是自己摸索着使用，理论上的东西懂得很少，非常希望专家的能给我们提供指导，提升我们的技术水平，这个讲座的ppt网上流传的很多，对初学者来讲确实非常不错，但是专家的水平让我们实在不敢恭维。
我们买了几十只手性色谱柱，但是型号相对很少，平时几乎只用两只色谱柱：AD-H和IC，但是拿到手里的手性化合物除去溶解性和紫外吸收的原因之外，几乎所有的样品都能用这两只色谱柱分开，我们主要的手段是在流动相上下功夫，通过流动相的调整来达到只用一两只柱子去解决遇到的所有手性分析问题，而大赛璐的专家讲座时给我们提供的思路是流动相变化相对较少，更多的是分不开就换柱子。
细想一下也不难理解，厂家手里最不缺的就是柱子，为了分析一个样品他们可以试用所有型号的手性柱，但是对我们用户来说，一只柱子动辄一两万，相信没有哪个用户能有厂家那样的魄力和实力，一下子拿出那么多型号的手性柱来为一个样品的分离做筛选。
二、样品前处理说到手性分析，样品的前处理非常重要。
首先是消旋体样品的普通液相纯度问题，样品的纯度低了，看到手性柱上分离开的几个峰让人无从判断究竟对映异构体有没有分离开，分离开的几个峰哪个是杂质峰哪个是对映异构体的峰，所以样品的纯度要尽量的高，一般我们的要求是样品的纯度能达到90%以上，纯度低的样品需要做进一步的纯化。
关于对映异构体峰的判断，现在比较好的手段是使用旋光检测器，在色谱图上可以直接看到分离开的两峰吸收一正一负，再有就是使用DAD检测器，通过看两峰的紫外吸收是否一致来做判断。
样品前处理的另外一项是稀释问题，这个问题最容易被忽视，处理不好会直接导致实验失败。
我们都知道反相样品稀释的时候需要尽量使用流动相做稀释剂，且稀释剂里水含量要尽量高一些，这个要求对于手性分析同样适用，正相的手性分析要求样品稀释溶剂尽量要求和流动相所采用的溶剂种类一致，且起洗脱作用的醇类溶剂含量尽量要低，最好不要超过流动相里醇类的含量，否则会导致有些样品的分离度降低，使原本能达到基线分离的样品不能基线分离，严重的甚至使样品峰分叉甚至不成峰，因为在手性分离里起洗脱作用的醇类能够促进样品在管路里的扩散，我做过一个化合物，手性分析的时候只能用正己烷做稀释剂，只要稀释样品添加了醇类的溶剂样品就不能达到基线分离。
有时候我们从实验室拿到的样品是溶液，使用的可能是DMF、甲苯、二氯甲烷或者乙酸乙酯等常见的溶剂，这些溶剂对于涂覆型的填料都不能使用，即使含量很低也会对固定相造成伤害，这样的样品必须除掉溶剂。
有时候样品不溶于流动相，我们又不得不使用这些溶剂，可以先用少量这类溶剂超声将样品溶掉，再加流动相稀释，对于键合相手性柱这样做完全没有问题，但有时我们不得以将此方法用到涂覆型手性柱上，就要牺牲手性柱寿命来换分离。
很多时候我们拿到手的样品比较难溶，毕竟乙醇和异丙醇不是非常好的溶剂，即便是二氯甲烷、四氢呋喃、DMF或者DMAC也会遇到溶解性比较差的样品，通常此类样品分子式都相对比较复杂，分子量偏大，结构中含有带N的显碱性基团和显酸性基团，此类样品可以通过稀释样品时加酸或者碱来促进其溶解，但是加入的酸或碱含量不宜太高，浓度不宜过大。
很多化合物为了增加其稳定性，都要做成盐来保存和转移，常见的包括盐酸盐、三氟乙酸盐、甲基磺酸盐、酒石酸盐以及其它更复杂的盐，这些盐类也是可以直接拿来做手性分析的，无论是正相还是反相都可以，只要样品能用合适的稀释剂溶解，当然样品游离出来做手性分析会更好。
再有就是很多样品因为液相没有紫外吸收、气相不能气化而不能直接做手性分析，这时就要衍生，衍生最多的样品可能就是氨基酸了。
氨基酸衍生方法可以是给氨基上衍生CBZ做液相，或者是用HCl(HBr)的乙醇(甲醇、异丙醇)溶液加三氟乙酸酐将羧基衍生成酯，氨基衍生成酰胺来做气相。
最近比较流行的氨基酸衍生方法是用苯异硫氰酸酯(也叫异硫氰酸苯酯)衍生氨基来做手性分析，此方法当然也可以用来做普通的氨基酸液相纯度分析，这个衍生方法要求化合物分子结构中的N原子上至少连接有一个H，所以只要是分子结构中含有带有至少一个H 原子的N结构，化合物都可以用此方法衍生。
需要指出的是，做手性分析的原则是能不衍生就不衍生，因为衍生有可能会引起样品手性纯度下降，即消旋。
总结一下，手性分析中使用的消旋体纯度一定要好，最好能配合DAD检测器或者是旋光检测器来做分析方法开发。
样品在稀释时尽量用流动相相同种类的溶剂做稀释剂，稀释剂中醇类的含量不宜超过流动相中醇类的含量，难溶的样品尽量不要用其它的溶剂，一方面可能会伤害柱子，另一方面容易导致峰形变差，但实际操作过程中很多时候为了达到分析目的，还不得不牺牲柱子的寿命，而且即便是使用纯的乙醇或者是异丙醇做稀释剂也不是不可以，只要是稀释剂和流动相能够互溶就行。
三、流动相手性分析很关键的一项是流动相的选择，手性分析一般都采用正相，使用最多的流动相是正己烷、正庚烷、乙醇和异丙醇这四种，其中起洗脱作用的流动相是乙醇和异丙醇，正己烷和正庚烷用来调节流动相的洗脱强度。
正己烷和正庚烷对于样品分离没有什么太大的影响，不会改变选择性和分离度，通常都可以混用，不过正庚烷比正己烷对人体的伤害要小很多，但价格是后者的一倍，所以欧美的很多大制药公司多使用正庚烷，而国内多使用正己烷。
乙醇和异丙醇对样品的分离起关键的作用，不同的醇有不同的选择性，改变醇的种类可以改变选择性，常用的醇类是乙醇和异丙醇，甲醇不能使用是因为它和正己烷、正庚烷不互溶，叔丁醇粘度太大，一般作为添加剂配合乙醇或者异丙醇少量使用，提供特殊的选择性，通常能起到意想不到的效果。
一般情况下分析手性样品，很多人推荐首选异丙醇，但是我喜欢首选乙醇，因为乙醇气味比异丙醇好一点，且乙醇做流动相压力要低一些，实际上二者差别不是太大。
流动相里经常需要添加酸或者是碱来调节峰形，常用的酸有三氟乙酸、乙酸和甲基磺酸，碱一般是二乙胺和三乙胺，也有用乙醇胺和异丁胺的，流动相里添加酸和碱的浓度一般要求控制在0.2%(体积比)以下，我们一般用0.1%，使用的原则一般是酸性样品加酸，碱性样品加碱，但实际上很多样品是即含酸性基团又含碱性基团，这就要看哪个基团作用强了，对于某些含氨基的两性样品，例如苯甘氨酸，甲基磺酸是一个非常好的选择，磺酸基能够抑制氨基的碱性，又能提供一个酸性的流动相环境，使样品既能得到很好的分离又能获得对称的峰形。
一般做纯度分析检测杂质含量时我们要求尽量的采用低波长来让尽可能多的杂质有紫外吸收，而做手性分析时我们需要采用尽可能高的波长来去除在低波长下才有吸收的杂质的干扰，一般原则还是尽量选择样品紫外吸收最好的地方来获得较高的灵敏度，但流动相里添加二乙胺会导致在低波长下基线波动变大，系统难以平衡，这种情况下一般要提高检测波长，实际操作过程中有些样品在高波长下吸收非常差，只能用低波长检测，这样的样品可以尝试在样品稀释的时候加入过量的二乙胺(但不宜太多)，而流动相用中性，从而获得满意的分析结果。
有些样品只添加碱或者酸效果不好，可以尝试在样品里同时添加酸或者碱，这样的样品我曾经遇到过，只添加酸或碱样品都拖尾，不能达到基线分离，这种情况下通过酸碱同时加入，最后获得了非常漂亮的峰形和良好的分离度。
实际操作中有些样品碱性太强，进样以后根本不成峰，低波长下细看似乎能感觉到基线一直在漂，开始时怀疑样品浓度不够，加大样品浓度以后仍看不到样品峰，流动相加入二乙胺或三乙胺以后再进样，得到比较漂亮的样品峰。
流动相里添加酸或者碱以后，基本上不会提供额外的选择性，但是却能提高分离度，因为峰形好了，相同的保留时间两个峰之间的分离度自然就好了。
但是流动相里添加酸或者碱以后，会在柱子上残留，即使长时间用中性流动相冲洗也不会有什么效果，这一点在键合相手性柱上表现的尤为明显。
有时我们发现原来用中性流动相分离很好的一个偏酸性的样品，柱子用过碱性流动相以后再用中性流动相去做，发现样品峰不能达到基线分离，拖尾严重，甚至不成峰，这时可以往流动相里添加一滴酸，或者柱子用酸性流动相冲洗一下再用中性的流动相，一切又正常了，同理，用过酸性流动相的柱子去做弱碱性的样品会有一样的问题。
残留在柱子上的酸或碱最好是用碱或酸性的流动相来清洗，有条件的话尽量固定一只柱子只用酸性流动相或只用碱性流动相。
还见过一些国外客户提供的正相手性分析方法，需要在流动相里加入0.5%的水，估计是用来改变流动相的选择性，但是据说加水以后方法重复性不好，且水对固定相有伤害，我本人没有开发过这样的分析方法，也不做推荐，这份客户分析方法拿到我手里的时候最终还是被我改了。
四、方法优化做手性分析时我一般选用两只柱子：AD-H和IC，基本上这两只柱子可以解决我遇到的所有的手性化合物，AD-H是早期我们一直在使用的，后来的IC可以使用更多的溶剂从而提供了更多的选择性，但是我还是习惯先用AD-H做手性分析方法开发，因为这个型号的柱子我们买了好多只。
