文档库 最新最全的文档下载
当前位置:文档库 › 手性拆分试剂

手性拆分试剂

手性拆分试剂
手性拆分试剂

手性拆分试剂有哪些

时间:2011-12-01 来源:未知点击:138次到论坛去讨论

【摘要】化学拆分法化学拆分法是用一个纯的光活性异构体D-碱去处理这一D-酸和L-酸的混合物,与其分别反应衍生化,形成一对非对映体:D-酸-D-碱和 L-酸-D-碱。非对映体很容易通过普通的物理......

化学拆分法

化学拆分法是用一个纯的光活性异构体D-碱去处理这一D-酸和L-酸的混合物,与其分别反应衍生化,形成一对非对映体:D-酸-D-碱和 L-酸-D-碱。非对映体很容易通过普通的物理方法如分级结晶法分离出来。在分离出非对映体之后,只要用强酸处理便可以分别得到纯的D-酸和L-酸。

化学拆分法适用于含有易反应基团,而且反应后也容易再生出原来的对映体化合物的分子。最常见的易反应基团为酸碱基团,这是由于酸碱反应非常简便,生成的盐类比较容易结晶,拆分剂酸、碱(通常为天然存在的酸或生物碱)廉价易得或可方便回收,也比较容易制得旋光纯。常用的酸性拆分剂有:(+)-酒石酸、(+)-樟脑酸、(+)-樟脑-10-磺酸、L-(+)-甘氨酸等;常用的碱性拆分剂有:(?)-马钱子碱、(?)-番木鳖碱、D-(?)-麻黄碱、(+)或(?)-α-苯乙胺等。

中华试剂网提供碱性、酸性及适用于醇、硫醇等化合物的三种拆分试剂,产品性质稳定、光学纯度高、易形成非对映异构体盐,且解析后回收率高。

碱性拆分剂:用于拆分酸性化合物

酸性拆分剂:用于拆分碱性化合物

其它拆分剂:适用于醇和硫醇化合物

手性分子的拆分技术

手性分子的拆分技术 Document serial number【LGGKGB-LGG98YT-LGGT8CB-LGUT-

手性分子的拆分技术 郝婷玉 57 15级材料工程 摘要:对外消旋体实施拆分是获得手性物质的重要途径。本文综述了外消旋体的拆分方法,主要有直接结晶拆分法、化学拆分法、动力学拆分法、色谱拆分法( 含毛细管电泳法) 和手性膜拆分法等五大类。其中, 包括目前作为手性拆分主要方法的色谱技术在内的前 4 类方法, 由于批处理能力小、工业放大成本高 ,不适合大规模生产 ; 相反,膜分离技术具有能耗低、易于连续操作等优点 ,被普遍认为是进行大规模手性拆分非常有潜力的方法之一,具有良好的应用前景。 关键词:手性分子;拆分;对映体;外消旋化合物 手性是自然界存在的一种普遍现象, 在药物化学领域尤为突出 ,已知药物中有 30 %~ 40 %是手性的。手性是生物体系的一个基本特征, 很多内源性大分子物质,如酶、蛋白、核酸、糖, 以及各种载体、受体等都具有手性特征。此外,手性还在医药、食品添加剂、杀虫剂、昆虫性信息素、香料和材料等领域有着深刻影响。特别是在医药行业,手性药物对映体通过与体内大分子的立体选择性结合, 产生不同的吸收、分布、代谢和排泄过程, 可能具有不同的药理毒理作用。随着医药行业对手性单体需求量的增加和对药理的探究,如何获得高纯度手性单体已成为一个令人困扰的问题。因此 ,手性药物的分离分析就显得尤为重要。随着对手性分子认识的不断深入,人们对单一手性物质的需求量越来越大,对其纯度的要求也越来越高。 单一手性物质的获得方法大致有以下三种:(1)手性源合成法:是以手性物质为原料合成其它手性化合物,这是最常用的方法。但由于天然手性物质的种类有限,要合成多种多样的目的产物会遇到很大困难,而且合成路线步骤繁多,也使得产物成本十分高昂。(2)不对称合成法:是在催化剂或酶的作用下合成得到过量的单一对映体化合物的方法。化学不对称合成高旋光收率的反应仍然有限,即使如此,所得产物的旋光纯度对于多

手性药物拆分的研究进展

手性药物拆分的研究进展 许多药物具有光学活性(opitical activeity)。一般显示光学活性的药物分子,其立体结构必定是手性(chirality)的,即具有不对称性。手性是指其分子立体结构和它的镜像彼此不能重合。互为镜像关系而又不能重合的一对分子结构称为对映体(enantiomer)。虽然对映异构体药物的理化性质基本相同,但由于药物分子所作用的受体或靶位是由氨基酸、核苷、膜等组成的手性蛋白质和核酸大分子等,后者对与之结合的药物分子的空间立体构型有一定的要求。因此,对映异构体在动物体内往往呈现出药效学和药动学方面的差异。鉴于此,美国食品药品监督管理局规定,今后研制具有不对称中心的药物,必须给出手性拆分结果,欧盟也提出了相应的要求。因此,手性拆分已成为药理学研究和制药工业迫切需要解决的问题。 目前,利用酶法、超临界流体色谱(SFC)法、化学法、高效液相色谱(HPLC)法、气相色谱(GC)法、毛细管电泳(capillary electrophoreisis,CE)法和分子烙印法拆分对映体,已成为新药研究和分析化学领域的重要课题。笔者在本文综述了近年来利用上述方法拆分手性药物的研究进展。 1酶法 酶的活性中心是一个不对称结构,这种结构有利于识别消旋体。在一定条件下,酶只能催化消旋体中的一个对映体发生反应而成为不同的化合物,从而使两个对映体分开。该法拆分手性药物已有较久的历史,反应产物的对映过剩百分率可达100%。酶催化的反应大多在温和的条件下进行,温度通常在0~50℃,pH 值接近7.0。由于酶无毒、易降解、不会造成环境污染,适于大规模生产。酶固定化技术、多相反应器等新技术的日趋成熟,大大促进了酶拆分技术的发展。脂肪酶、酯酶、蛋白酶、转氨酶等多种酶已用于外消旋体的拆分。脂肪酶是最早用于手性药物拆分的一类酶,是一类特殊的酯键水解酶,具有高度的选择性和立体专一性,反应条件温和,副反应少,适用于催化非水相递质中的化学反应,在B 一受体阻滞药、非甾体类抗炎药和其他多种药物的手性拆分中都有广泛的应用。意大利的Batlistel等用固定于载体Amberlite AD-7上的脂肪酶对萘普生的乙氧基乙酯进行酶法水解拆分,对温度、底物浓度和产物抑制等进行了研究,最后使用500 mL的柱式反应器,在连续进行了1200h的反应后,得到了l8kg的光学纯S-萘普生,且酶活性几乎无损失。另外,酯酶具有很高的工业价值,其应用前景也极为广阔。Jiaxin等利用pseudomaonas cepacia脂肪酶拆分了一类酰基取代的1.环己烯衍生物,通过酶催化酯交换反应,得到产率较高的光学纯化合物,且提供了反应过程监测方法。这种方法可推广到该类化合物系列衍生物的合成与拆分。 2 SFC法 根据手性选择剂种类不同,该分离方式主要包括氨基酸和酰氨类手性固定相、Prikle型手性固定相、环糊精型键合固定相如聚甲基异丁烯酯等。由于SFC 法尚处于发展阶段,各种参(如温度、压力、流动相的组成和密度等) 对分离度的影响机制还未完全清楚。SFC法具有简单、高效、易于变换操作条件等优点,已成为与HPLC法和GC法互补的拆分方法,因其具有独特的优越性,应用前景极为广阔。Nozal等用Chiralpak AD柱和Chiralcel OD柱在SFC条件下拆分了驱肠蠕虫药阿苯唑亚砜化合物,并研究了甲醇、乙醇、乙丙醇及乙腈等有机溶剂对立体构型的影响。结果表明,在以Chiralpak AD柱为固定相时,用2丙醇可以获得最好的拆分效果;而在Chiralcel OD柱上用甲醇效果最好。

手性化合物的拆分技术

手性化合物的拆分技术研究进展 许多药物具有光学活性。一般显示光学活性的药物分子,其立体结构必定是手性的,即具有不对称性。手性是指其分子立体结构和它的镜像彼此不能重合。互为镜像关系而又不能重合的一对分子结构称为对映体。虽然对映异构体药物的理化性质基本相同,但由于药物分子所作用的受体或靶位是由氨基酸、核苷、膜等组成的手性蛋白质和核酸大分子等,后者对与之结合的药物分子的空间立体构型有一定的要求。因此,对映异构体在动物体内往往呈现出药效学和药动学方面的差异。鉴于此,美国食品药品监督管理局规定,今后研制具有不对称中心的药物,必须给出手性拆分结果,欧盟也提出了相应的要求。因此,手性拆分已成为药理学研究和制药工业迫切需要解决的问题。 1.生成非对映体拆分 此方法是利用外消旋混合物与手性试剂反应后生成有不同性质的非対映体,从而利用生成物的不同物理性质(溶解度、蒸汽压、结晶速率等)将其分离,再将分离后的物质分别还原成之前的対映体。 还可以使用拆分剂家族代替单一拆分剂进行拆分,所谓拆分剂家族是指有类似结构的2~3个手性剂拆分剂。组合拆分提高了产品收率和纯度。 2.动力学拆分 利用两个対映体和手性试剂发生反应的速度不一样,在混合物中添加不足量的手性试剂。一个対映体与手性试剂结合,从而得到纯的反应慢的対映体。可以分为经典动力学拆分和动态动力学拆分,动态动力学拆分是指将经典动力学拆分和底物消旋化相结合的拆分方法,理论产率可以达到100%。底物消旋化分为化学消旋化和酶消旋化,由于酶消旋化具有操作条件温和、产率高、副反应少等优点而具有广泛的工业应用价值[4]。 3.液膜拆分 将具有手性识别功能的物质溶解在溶剂中制备液膜,利用内外向间推动力(浓度差、pH 差等)使待分离物中的某种物质得到富集。液膜分离方法又分为本体液膜、乳化液膜、支撑液膜3种类型。 4.固体膜拆分 此方法是基于対映体间亲和力的差异,利用推动力(浓度差、压力差、电势差)进行分

手性拆分液膜及固膜的研究进展

2008年第27卷第11期CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS ·1703· 化工进展 手性拆分液膜及固膜的研究进展 郑熙,胡小玲 (西北工业大学理学院应用化学系,陕西西安 710072) 摘要:对外消旋体的手性拆分是获得单一对映体的有效途径,在诸多拆分方法中,膜拆分法以其能耗低、易连续操作、易工业放大的优点受到广泛关注,被认为是最有前途的方法。本文将膜技术分为液膜和固膜两部分,分别介绍了两者在手性物质拆分中的研究进展,并总结了各种方法的优缺点,在此基础上提出了存在的问题和今后的研究方向。 关键词:手性拆分;外消旋体;液膜;固膜 中图分类号:TQ 028.8 文献标识码:A 文章编号:1000–6613(2008)11–1703–07 Development of membranes for chiral resolution ZHENG Xi,HU Xiaoling (Department of Chemistry,Northwestern Polytechnical University,Xi’an 710072,Shaanxi,China)Abstract:Raceme resolution is the main route to get pure enantiomer.Among all kinds of the resolution methods,membrane resolution methods are considered as the most promising ones because of their special advantages,such as low energy consumption,continuous operation mode and convenient up-scaling and so on.In this paper,we consider membrane as two parts:liquid membranes and solid membranes,and introduce their development in chiral resolution respectively.The advantages and disadvantages of each method are also summarized.Moreover,the problems which need to be resolved and the trend of development are discussed. Key words:chiral resolution;raceme;liquid membranes;solid membranes 手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、多糖、核酸和酶等,几乎都是手性的,这些大分子在体内往往具有重要的生理功能[1]。分子药理学研究发现,含有手性因素的药物对映体在人体内的毒性反应、药理活性和代谢过程都存在着显著差异。通常情况下,只有一种对映体具有药理活性,而另一个对映体不仅无药理活性,还会产生一定副作用。例如,抗帕金森氏病药物只以左旋多巴(L-多巴)单一对映体的形式销售,因为D-多巴会使得体内粒细胞减少,白、红细胞丧失,导致患者易于感染,严重的甚至危及生命[2]。因此,早在1992年美国食品与药物管理局(FDA)就发布了手性药物指导原则,要求在新药的使用说明中必须明确量化各种对映异构体的药理活性和毒性反应。这一条例的颁发不仅大大降低了医疗事故,同时也使手性药物开发这一年销售额超过1000亿美元的新兴产业得到了健康有序的发展[3]。 目前,对外消旋体的拆分是获得单一对映体的最有效途径。据统计,大约有65%的非天然手性药物是通过外消旋体或中间产物的手性拆分得到的[4]。当前用于外消旋体拆分的方法主要包括结晶法、化学拆分法、生物酶法、萃取法、色谱法、手性膜拆分法等[5]。其中以色谱法为代表的前5类方法都存在着批处理量小、放大成本高、连续性差等缺点,难以达到大规模工业化生产的要求。而手性膜拆分法以其能耗低、易连续操作、易工业放大等优点引起了国内外研究学者的广泛关注。近年来,关于手性拆分液膜和手性拆分固膜的研究时有报 收稿日期:2008–05–07;修改稿日期:2008–06–09。 第一作者简介:郑熙(1984—),男,硕士,主要从事膜分离方面的研究。E–mail jmacaulay@https://www.wendangku.net/doc/1c4971876.html,。

手性药物的合成与拆分的研究进展

手性药物的合成与拆分的研究进展 手性是自然界的一种普遍现象,构成生物体的基本物质如氨基酸、糖类等都是手性分子。手性化合物具有两个异构体,它们如同实物和镜像的关系,通常叫做对映异构体。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。 目前市场上销售的化学药物中,具有光学活性的手性药物约占全部化学药40% } 50%,药物的手性不同会表现出截然不同的生物、药理、毒理作用,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[Dl 1由天然产物中提取 天然产物的提取及半合成就是从天然存在的光活性化合物中获得,或以价廉易得的天然手性化合物氨基酸、菇烯、糖类、生物碱等为原料,经构型保留、构型转化或手性转换等反应,方便地合成新的手性化合物。如用乳酸可合成(R)一苯氧基丙酸类除草剂[}z}。天然存在的手性化合物通常只含一种对映体用它们作起始原料,经化学改造制备其它手性化合物,无需经过繁复的对映体拆分,利用其原有的手性中心,在分子的适当部位引进新的活性功能团,可以制成许多有用的手性化合物。 2手性合成 手性合成也叫不对称合成。一般是指在反应中生成的对映体或非对映体的量是不相等的。手J险合成是在催化剂和酶的作用下合成得到过量的单一对映体的方法。如利用氧化还原酶、合成酶、裂解酶等直接从前体化合物不对称合成各种结构复杂的手性醇、酮、醛、胺、酸、酉旨、酞胺等衍生物,以及各种含硫、磷、氮及金属的手性化合物和药物,其优点在于反应条件温和、选择性强、不良反应少、产率高、产品光学纯度高、无污染。 手性合成是获得手性药物最直接的方法。手J险合成包括从手性分子出发来合成目标手性产物或在手性底物的作用下将潜在手性化合物转变为含一个或多个手性中心的化合物,手性底物可以作为试剂、催化剂及助剂在不对称合成中使用。如Yamad等和Snamprogetti 等在微生物中发现了能催化产生N-氨甲酞基一D-氨基酸的海因酶( Hy-dantoinase)。海因酶用于工业生产D一苯甘氨酸和D一对轻基苯甘氨酸。D一苯甘氨酸和D一对轻基苯甘氨酸是生产重要的临床用药半合成内酞胺抗生素(氨节青霉素、轻氨节青霉素、氨节头炮霉素、轻氨节头炮霉素)的重要侧链,目前国际上每年的总产量接近SOOOto 3外消旋化合物的拆分 外消旋拆分法是在手性助剂的作用下,将外消旋体拆分为纯对映体。外消旋体拆分法是一种经典的分离方法,在工业生产中己有100多年的历史,目前仍是获得手性物质的有效方法之一。拆分是用物理化学或生物方法等将外消旋体分离成单一异构体,外消旋体拆分法又可分为结晶拆分法;化学拆分法;生物拆分法;色谱拆分法;膜拆分和泳技术。 3. 1结晶拆分法 3.1.1直接结晶法 结晶法是利用化合物的旋光异构体在一定的温度下,较外消旋体的溶解度小,易拆分的性质,在外消旋体的溶液中加入异构体中的一种(或两种)旋光异构体作为晶种,诱导与晶种相同的异构体优先(分别)析出,从而达到分离的目的。在。一甲基一L一多巴的工业生产中就是使两种对映体同时在溶液中结晶,而母液仍是外消旋的,把外消旋混合物的过饱和溶液通过含有各个对应晶种的两个结晶槽而达到拆分的目的[3]。结晶法的拆分效果一般都不太理想,但优点是不需要外加手性拆分试剂。若严格控制反应条件也能获得较纯的单一对应体。 3. 1. 2非对映体结晶法

手性药物拆分技术的研究进展

手性药物拆分技术的研究进展 摘要:简要阐述了手性药物的世界销售市场。综述了目前实验室和工业生产领域手性药物的拆分方法,包括:结晶拆分法,化学拆分法,动力学拆分法,生物拆分法,色谱拆分法,手性萃取拆分法和膜拆分法等,并简要介绍了每种方法的应用情况及优缺点。 关键词:手性药物; 外消旋体; 手性拆分 自然界存在各种各样的手性现象,比如蛋白质、氨基酸、多糖、核酸、酶等生命活动重要基础物质,都是手性的。据统计,在研发的1200种新药中,有820种是手性的,占世界新药开发的68%以上[ 1 ]。美国FDA在1992年发布了手性药物指导原则,该原则要求各医药企业今后在新药研发上,必须明确量化每一对映异构体的药效作用和毒理作用,并且当两种异构体有明显不同作用时,必须以光学纯的药品形式上市。随后欧共体和日本也采取了相应的措施。此项措施大大促进了手性药物拆分技术的发展,手性药物的研究与开发,已经成为当今世界新药发展的重要方向和热点领域[ 2 ]。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。但是近年来单一对映体药物市场每年以20%以上的速度增长。1993年全球100个热销药中,光学纯的药物仅仅占20%;然而到了1997年, 100个中就有50个是以单一对映体形式存在,手性药物已占到世界医药市场的半壁江山。在1993年,手性药物的全球销售额只有330亿美元;到了1996年,手性药物世界市场已增长到730亿美元; 2002年总销售额更是达到1720亿美元, 2010年可望超过2500亿美元[ 3~5 ]。广阔的应用前景和巨大的市场需求触发了更多的医药企业和学者探索更新更高效地获得单一手性化合物的方法。 不同的立体异构体在体内的药效学、药代动力学和毒理学性质不同,并表现出不同的治疗作用与不良反应,研究与开发手性药物是当今药物化学的发展趋势。随着合理药物设计思想的日益深入,化合物结构趋于复杂,手性药物出现的可能性越来越大;另一方面,用单一异构体代替临床应用的混旋体药物,实现手性转换,也是开发新药的途径之一[ 1 - 3 ]。1985~2004年上市的550个新化学合成药物中,有313个药物具有手性中心,其中以单一异构体上市的手性药物为167个,手性药物数量呈逐年上升趋势; 2005年世界药物的销售总额为6 020亿美元,而手性药物的销售总额为 2 250亿美元,占全球制药市场销售总额的37% , 2010年可望超过 5 000亿美元[ 4 - 6 ]。总之, 手性药物大量增长的时代已经来临,手性药物制备技术的发展亦日趋完善,这为以制备和生产手性药物为主要内涵的手性工业的建立和发展奠定了基础。 手性药物的制备技术由化学控制技术和生物控制技术两部分组成。手性药物的化学控制技术可分为普通化学合成、不对称合成和手性源合成3类;手性药物的生物控制技术包括天然物的提取分离技术和控制酶代谢技术。以前手性化合物为原料,经普通化学合成可得到外消旋体,再将外消旋体拆分制备手性药物中间体或手性药物,这是工业生产手性药物的主要方法。1985~2004年上市的58个含有一个手性中心的手性药物中,有27个手性药物是通过手性拆分法生产的[ 4 ]。 1结晶法拆分 结晶法拆分包括直接结晶法拆分( direct crys ta llization resolution )和非对映异构体拆分( dias te reom er crys tallization resolution) ,分别适用于外消旋混合物( conglom e rate)和外消旋化合物( racem ic compound)的拆分。在一种外消旋混合物的过饱和溶液中,直接加入某一对映体的晶种,即可得到一定量的该对映体,这种直接结晶的拆分方法仅适用于外消旋混合物,其应用几率不到10%。外消旋化合物较为常见,大约占所有外消旋体的90%。通过与非手性的酸或碱成盐可以使部分外消旋化合物转变为外消旋混合物,扩大直接结晶法拆分的应用范围。 对于外消旋化合物,可采用与另一手性化合物(即拆分剂, reso lving agent)形成非对映异

手性药物的结晶拆分方法

5.方茴说:“那时候我们不说爱,爱是多么遥远、多么沉重的字眼啊。我们只说喜欢,就算喜欢也是偷偷摸摸的。” 6.方茴说:“我觉得之所以说相见不如怀念,是因为相见只能让人在现实面前无奈地哀悼伤痛,而怀念却可以把已经注定的谎言变成童话。” 7.在村头有一截巨大的雷击木,直径十几米,此时主干上唯一的柳条已经在朝霞中掩去了莹光,变得普普通通了。 8.这些孩子都很活泼与好动,即便吃饭时也都不太老实,不少人抱着陶碗从自家出来,凑到了一起。 9.石村周围草木丰茂,猛兽众多,可守着大山,村人的食物相对来说却算不上丰盛,只是一些粗麦饼、野果以及孩子们碗中少量的肉食。 手性药物的结晶拆分方法--直接结晶法---逆向结晶法 在优先结晶法中,通过加入不溶的添加物即晶种形成晶核,加快或促进与之晶型或立体构型相同的对映异构体结晶的生长。而逆向结晶法则是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体溶液中的同种构型异构体结晶体的表面,从而抑制了这种异构体结晶的继续生长,而外消旋体溶液中相反构型的(S)—异构体结晶速度就会加快,从而形成结晶析出。例如在外消旋的酒石酸钠铵盐的水溶液中溶入少量的(S)—(—)—苹果酸钠铵或(S)—(—)—天冬酰胺时,可从溶液中结晶得到(R,R)—(十)—酒石酸钠铵。 逆向结晶中的添加物必须和溶液中的化合物在结构和构型上有相关之处。这样所添加的物质才能嵌入生长晶体的晶格中,取代其正常的晶格组分并能阻止该晶体的生长。逆向结晶是一种晶体生长的动力学现象,添加物的加入造成了结晶速度上的差别。由于逆向结晶是晶体生长的动力学的现象,因此当结晶时间无限制的延长下之,最终得到的仍是外消旋的晶体。从化合物的性质上来看,逆向结晶只能用于能形成聚集体的化合物。在结晶法的拆分过程中,若能将优先结晶法中“加入某种单—对映异构体晶体可诱导相同构型结晶生长”的原理和逆向结晶中“加入另一个对映异构体溶液可抑制相同构型的对映异构体生长”的原理相结合,可使结晶拆分的效率大大提高 手性药物的结晶拆分方法--直接结晶法---优先结晶法 优先结晶方法(preferential crystallization)是在饱和或过饱和的外消旋体溶液中加入一个对映异构体的晶种,使该对映异构体稍稍过量因而造成不对称环境,结晶就会按非稍的过程进行,这样旋光性与该晶种相同的异构体就会从溶液中结晶出来。优先结晶方法是在巴士德的研究基础上发现的。文献最早报道的优先结晶方法是用于肾上腺素的拆分。1934年Duschinsky第一次用该方法分离得到盐酸组氨酸,使人们认识到该方法的实用性。但直到1963年工业化学家Secor对该方法进行综述后,才引起人们关注并逐渐发展成为众所周知的科学实用方法。Secor根据优先结晶法是聚集物的结晶的原理,可用其溶解度曲线的相图来进行结晶分离过程的分析。20世纪60~70年代,优先结晶方法在工业生产上大规模的用于由丙烯腈制备L—谷氨酸的拆分,每年的产量可达1.3万吨。这一技术不仅在工业生产上有非常显著的应用价值,在'实验室也可用于拆分数克到数十克的光学活性的化合物。应当指出的是,优先结晶方法仅适用于拆分能形成聚集体的外消旋体,而且该聚集体是稳定的结晶形式。换句话讲,假若该外消旋体可以是以聚集物或外消旋化合物的形式存在,但在某一定的温度范围内,只可以以聚集物的形式结晶出来,而刁;是产生外消旋化合物的结晶。例如盐酸组氨酸在45℃以上温度进行的优先结晶拆分。减肥药物芬氟拉明(fenfluramine,6)及其前体去乙基芬氟拉明(7)的拆分研究说明了优先结晶拆分的局限性。在对(6)和(7)与非手性的有机酸形成的50多个盐进行聚集物性质研究时,发现只有五个(6)的盐和三个(7)的盐是聚集体,但其中有两个盐不能使用优先结晶法结晶,这两个盐是(6)的苯氧乙酸盐和(7)的二氯乙酸盐。(6)的苯氧乙酸盐在室温下以不稳定的聚集体和稳定的外消旋化合物的形式发生共结晶,而(7)的二氯乙酸盐在结晶过程中会发生异手性(heterochiral growth)生长,即—种对映异构体的晶体生长在另一种异构体晶体的表面,得到晶体的光学纯度很低。聚集体通常在一定的温度范围内是稳定的,一旦超过该温度范围则叫咱S形成聚集体的亚稳态的形式,这种亚稳态的形式也可以用优先结晶的方法拆分,但得到的将是亚稳态多晶型的形式。例如盐酸组氨酸在25℃时的结晶。也有些化合物,例如外消旋的3—(3—氯苯基)—3—羟基丙酸(8),可以形成热力学稳定的聚旧体的形式,但在溶剂中结晶时总是生成亚稳态的外消旋化合物,而且该外消旋化合物的溶解度约是其对映异构体的7倍,这种情况难以用优先结晶法进行结晶。优先结晶法是一种高效、简单而又快捷的拆分方法,晶种的加入造成两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。延长结晶时间可提高产品的产率,但产品的光学纯度有所下降。从优先结晶法中得到晶体后,如要进一步提高产物的光学纯度,可 1.“噢,居然有土龙肉,给我一块!” 2.老人们都笑了,自巨石上起身。而那些身材健壮如虎的成年人则是一阵笑骂,数落着自己的孩子,拎着骨棒与阔剑也快步向自家中走去。

手性拆分

手性拆分 手性拆分(Chiral resolution),亦称光学拆分(Optical resolution)或外消旋体拆分,为立体化学上,用以分离外消旋化合物成为两个不同的镜像异构物的方法。[1]为生产具有光学活性药物的重要工具。 与不对称合成法比较,手性拆分的缺点为尽有50%的产率。有时在拆分的同时将不需要的对映异构体外消旋化,使其不断转化为需要的一个对映体,将拆分和外消旋化同时进行,从而使拆分的产率超过50%。这种方法称为动态动力学拆分。酮的烯醇化是常用的外消旋化反应。 拆分方法 结晶拆分法 晶种结晶法:也称优先结晶法。是向热的饱和或过饱和的外消旋溶液中,加入一种纯光活性异构体的晶种,创造出不对称的环境。冷却到一定的温度。这时稍微过量的与晶种相同的异构体就会优先结晶出来。滤去晶体后,在剩下的母液中再加入水和消旋体制成的热饱和溶液,再冷却到一定的温度。这时另一个稍微过剩的异构体就会结晶出来。理论上讲,如果原料能形成聚集体的外消旋体,那么将上述过程反复进行就可以将一对对映体转化为纯的光学异构体。 没有纯对映异构体晶种的情况下,有时用结构相似的手性化合物,甚至用非手性的化合物作晶种,也能成功进行拆分。 晶种结晶法是在路易·巴斯德的工作的基础上发现的。文献上最早报道的应用是肾上腺素的拆分。 路易·巴士德首先发现酒石酸有右旋和左旋现象,并于1849年第一次进行手性拆分以分离两者。直到1882年,他示范了借着引晶技术从过饱和的酒石酸钠铵溶液中生成d-晶体及l-晶体,相反的手性晶体将会排列成相反的形状。 直接结晶拆分法:也称自发结晶拆分法。这是巴斯德最早发现的拆分方法。是指外消旋体在平衡时结晶自发形成聚集体(conglomerate),两个对映体都自发析出等量的互为镜像的对映结晶。对映结晶可以人工分开。 外消旋美沙酮可以通过这种方法拆分。[2]以50g的dl-美沙酮为起始原料,溶于石油醚并浓缩,加入两个毫米大小d-和l-晶体,在40°C下搅拌125小时后便可得到两个大的d-和l-晶体,产率各为50%。

手性拆分进展

手性拆分技术进展

手性拆分技术进展 手性拆分(chial resolution)称光学拆分或外消旋体拆分(optical resolution),为立体化学上,用以分离外消旋化合物成为两个不同的镜像异构的方法。近几十年在工业上应用很广,尤其在手性药物开发上,已逐渐成为新药发展重要方向和热点领域。当前,用于手性物质拆分的方法主要有:化学拆分法、毛细管电泳技术、色谱分析法、萃取拆分法、聚合膜拆分法。 一、化学拆分法 (一)晶种结晶法是在饱和或过饱和的外消旋体溶液中加入其中一个对映异构体的晶种, 使该对映异构体稍稍过量而造成不对称环境, 结晶就会按非平衡的过程进行。应当指出的是,优先结晶方法仅适用于拆分能形成聚集体的外消旋体, 而且该聚集体是稳定的结晶形式。换句话讲,假若该外消旋体可以是以聚集物或外消旋化合物的形式存在, 但在某一定的温度范围内,只可以用聚集物的形式结晶出来,而不是产生外消旋化合物的结晶。1934 年,Duschinsky【1】首次应用该方法实现了盐酸组氨酸的分离。 (二)外消旋体的不对称转换一对合成的外消旋体由于在非手性条件下物理、化学性质相同,普通的分离方法如蒸馏、重结晶等在这种情况下时无能为力的。因此要设法先将一对对映异构体变成非对映体,然后再借用二者物理、化学性质的区别,将他们分开,制纯,再分别将非对映异构体分解,得回两个纯的对映体。这种方法一般需要被拆分的分子中有一个易发生反应的基团,如羧酸、碱基等,然后让它们与一个纯的(+)或(-)光活性化合物反应,形成盐或酯,这样就形成了一对非对映异构体。如: 常用的光化学试剂有:光活性碱:奎宁、马钱子碱等 光活性酸:酒石酸、樟脑磺酸等 1853 年,Pastrure【2】对该种拆分方法进行了全面概括酸碱性的外消旋体的拆分方面具有明显的优势,但也存在一定的局限性拆分过程中使用的手性试剂是拆分成功与否的关键合适的拆分剂应具备以下条件: 1 、必须容易与外消旋体中的2、个对映体结合生成非对映异构体,经拆分后又容易实现原

手性药物的结晶拆分方法--直接结晶法---逆向结晶法

手性药物的结晶拆分方法--直接结晶法---逆向结晶法 在优先结晶法中,通过加入不溶的添加物即晶种形成晶核,加快或促进与之晶型或立体构型相同的对映异构体结晶的生长。而逆向结晶法则是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体溶液中的同种构型异构体结晶体的表面,从而抑制了这种异构体结晶的继续生长,而外消旋体溶液中相反构型的(S)—异构体结晶速度就会加快,从而形成结晶析出。例如在外消旋的酒石酸钠铵盐的水溶液中溶入少量的(S)—(—)—苹果酸钠铵或(S)—(—)—天冬酰胺时,可从溶液中结晶得到(R,R)—(十)—酒石酸钠铵。 逆向结晶中的添加物必须和溶液中的化合物在结构和构型上有相关之处。这样所添加的物质才能嵌入生长晶体的晶格中,取代其正常的晶格组分并能阻止该晶体的生长。逆向结晶是一种晶体生长的动力学现象,添加物的加入造成了结晶速度上的差别。由于逆向结晶是晶体生长的动力学的现象,因此当结晶时间无限制的延长下之,最终得到的仍是外消旋的晶体。从化合物的性质上来看,逆向结晶只能用于能形成聚集体的化合物。在结晶法的拆分过程中,若能将优先结晶法中“加入某种单—对映异构体晶体可诱导相同构型结晶生长”的原理和逆向结晶中“加入另一个对映异构体溶液可抑制相同构型的对映异构体生长”的原理相结合,可使结晶拆分的效率大大提高 手性药物的结晶拆分方法--直接结晶法---优先结晶法 优先结晶方法(preferential crystallization)是在饱和或过饱和的外消旋体溶液中加入一个对映异构体的晶种,使该对映异构体稍稍过量因而造成不对称环境,结晶就会按非稍的过程进行,这样旋光性与该晶种相同的异构体就会从溶液中结晶出来。优先结晶方法是在巴士德的研究基础上发现的。文献最早报道的优先结晶方法是用于肾上腺素的拆分。1934年Duschinsky第一次用该方法分离得到盐酸组氨酸,使人们认识到该方法的实用性。但直到1963年工业化学家Secor对该方法进行综述后,才引起人们关注并逐渐发展成为众所周知的科学实用方法。Secor根据优先结晶法是聚集物的结晶的原理,可用其溶解度曲线的相图来进行结晶分离过程的分析。 20世纪60~70年代,优先结晶方法在工业生产上大规模的用于由丙烯腈制备L—谷氨酸的拆分,每年的产量可达1.3万吨。这一技术不仅在工业生产上有非常显著的应用价值,在'实验室也可用于拆分数克到数十克的光学活性的化合物。应当指出的是,优先结晶方法仅适用于拆分能形成聚集体的外消旋体,而且该聚集体是稳定的结晶形式。换句话讲,假若该外消旋体可以是以聚集物或外消旋化合物的形式存在,但在某一定的温度范围内,只可以

1手性化合物拆分与鉴定

手性物质提取分离 手性药物的结晶拆分方法: 手性化合物的拆分是给外消旋混合物制造一个不对称的环境,使两个对映异构体能够分离开来。 从方法学上来讲,可以分为结晶拆分法(物理拆分方法、化学拆分方法)、动力学拆分方法、生物拆分方法(相当部分是生物催化的动力学拆分)及色谱拆分方法。 --手性药物的拆分方法— 1、结晶拆分法 --直接结晶法---在光学活性溶剂中的结晶拆分 --直接结晶法---外消旋体的不对称转化和结晶拆分 --直接结晶法---逆向结晶法逆向结晶法则是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体溶液中的同种构型异构体结晶体的表面,从而抑制了这种异构体结晶的继续生长,而外消旋体溶液中相反构型的(S)—异构体结晶速度就会加快,从而形成结晶析出。 --直接结晶法---优先结晶法优先结晶方法(preferential crystallization)是在饱和或过饱和的外消旋体溶液中加入一个对映异构体的晶种,使该对映异构体稍稍过量因而造成不对称环境,结晶就会按非稍的过程进行,这样旋光性与该晶种相同的异构体就会从溶液中结晶出来。 --直接结晶法---自发结晶拆分法自发结晶拆分(spontaneous resolution)是指当外消旋体在结晶的过程中,自发的形成聚集体。 --通过形成非对映异构体的结晶法--非对映异构体的形成和拆分原理 --通过形成非对映异构体的结晶法--用于碱拆分的拆分试剂(酸性拆分剂) 2、动力学拆分

--组合拆分拆分原理是采用一组同一结构类型的手性衍生物的拆分剂家族(resolving agent family)代替单一的手性拆分剂进行外消旋化合物的拆分。 --复合拆分方法---形成π电子复合物的拆分(通过形成π电子复合物或π电子转移复合物的拆分方法主要应用十含芳香环化合物的拆分,所用拆分剂是手性的含π电子的酸) --复合拆分方法---金属配合物的拆分方法:有机过渡金属化合物与被拆分物形成非对映异构体的配位物而被分离。 --包合拆分(inclusion resolution)方法--洞穴包合物拆分(拆分剂是手性的环状多元醚(冠醚)和环糊精) 3、色谱分离:气相色谱,液相色谱,薄层色谱、超临界色谱和电泳 -------气相色谱: 按照拆分机制 GC 手性固定相可分为三类:基于氢键的手性固定相;基于配位作用的手性金属配合物固定相;基于包含作用的环糊精衍生物固定相。 -----HPLC柱色谱法分离手性化合物: 直接法:手性固定相CSP拆分:手性流动相CMP拆分 间接法:手性试剂衍生化法CDF 直接法间接法 手性固定相拆分CSP 手性流动相拆分CMP 手性试剂衍生化法 CDF 定义将具有手性识别 作用的配基,通 过稳定的共价键 连接或以物理方 法涂敷于适当的 固相载体上,以 制备出手性固定 相。CMP手性流动相又称手 性添加剂法,这种拆分 法是在流动相中加入 手性试剂,利用手性试 剂与各对映体结合的 稳定常数不同,以及药 物与结合物在固定相 上分配系数的不同来 进行分离。有:配体交 换型手性添加剂、环糊 精添加剂、手性离子对 添加剂。 该法是药物对映体在 分离前与高光学纯度 衍生化试剂( C D A) 反应,形成非对映体, 再进行色谱分离测定。 优点分离时间短, 而手性选择性 和拆分能力 高,多数药物 在分离前都不 需要进行衍生此法不需昂贵的手性 柱,亦无须进行柱前衍 生,手性添加剂可视要 求而更换,使用比较方 便。 可使用已有的非 手性同定相,花费少, 通过选用具有强烈紫 外吸收或荧光吸收的 手性试剂,可提高检 测敏感度,而且多数

手性化合物及其拆分方法文献检索报告

检索报告 (1)数据库名称:万方数据库 (2)检索方法: 检索式:手性化合物and 拆分方法;时间范围:2004-今天; 范围:全部期刊; 匹配:模糊;其他条件…… (3)命中记录数:298条 手性化合物对映体拆分方法概述 作者:李水清黄延胜 摘要:回顾了对映体的研究历史,综述了手性化合物对映体的拆分方法,展望了该领域未来的发展 关键词:手性化合物;对映体;拆分 手性流动相添加剂法对两种手性化合物的直接拆分 作者:杨丽廖勇周志强江树人王鹏 摘要:以β-环糊精为手性流动相添加剂,于C8反相柱上建立了2种手性农药(包括杀菌剂己唑醇和杀虫剂SR-生物丙烯菊酯)对映体的高效液相色谱拆分方法.探讨了β-环糊精浓度、流动相pH、有机改性剂种类等因素对手性拆分的影响.结果表明:在流动相为β-环糊精水溶液、磷酸钠缓冲液(0.05mol/L)、乙腈、三乙胺(体积比50:30:20:0.5)条件下,己唑醇对映体在pH为7.4,β-环糊精溶液浓度为7 mmol/L时,SR-生物丙烯菊酯对映体在pH为6.4,β-环糊精浓度为10.5 mmol/L时得到最佳分离. 关键词:手性物质;外消旋体;手性拆分 手性化合物的动态动力学拆分研究进展 作者:杜志强王安明王华周成杨明张俊祝社民沈树宝 摘要:获得光学纯手性化合物已成为精细化学品和制药行业的重要目标,外消旋体的拆分是合成光学纯手性化合物最主要的途径之一[1],其中动力学拆分是常用的方法.然而经典的动力学拆分方法的缺点是最大理论产率仅为50%. 关键词:动态动力学拆分;手性;消旋;过渡金属 手性物质及其拆分方法 作者:刘凤艳庞小琳郑轶群甘秀石 摘要:简要介绍了手性化合物的概念和发展情况以及获得手性化合物单一对映体的几种拆分方法.包括:结晶拆分法,化学拆分法,微生物酶拆分法,色谱拆分法,膜拆分法及电泳技术拆分法.并简要介绍了每种方法的应用情况及优缺点. 关键词:手性物质;外消旋体;手性拆分

手性拆分技术

手性拆分技术 手性药物的制备技术由化学控制技术和生物控制技术两部分组成。化学控制技术:普通化学合成、不对称合成和手性源合成. 生物控制技术:天然物的提取分离技术和控制酶代谢技术。 手性拆分法: 结晶法拆分、动力学拆分、色谱分离法拆分、膜拆分法、萃取拆分法 1.结晶拆分法 结晶法拆分包括直接结晶法拆分和非对映异构体拆分分别适用于外消旋混合物和外消旋化合物的拆分。 在一种外消旋混合物的过饱和溶液中, 直接加入某一对映体的晶种,即可得到一定量的该对映体, 这种直接结晶的拆分方法仅适用于外消旋混合物, 其应用几率不到10% 外消旋化合物较为常见, 大约占所有外消旋体的90%。通过与非手性的酸或碱成盐可以使部分外消旋化合物转变为外消旋混合物, 扩大直接结晶法拆分的应用范围使部分外消旋化合物转变为外消旋混合物。也可采用与另一手性化合物(即拆分剂)形成非对映异构体混合物的方法, 利用这对非对映异构体盐的溶解度和结晶速去率的差异, 通过结晶法进行分离, 最后脱去拆分剂即得单一构型的异构体。最常见的拆分剂是手性酸或手性碱。 近年出现了组合拆分、复合拆分、包合拆分和包结拆分等新技术, 是对非对映异构体拆分的有效补充。 1.1 组合拆分 组合拆分是指采用结构类型相同的2~3个手性化合物构成的拆分剂家族代替单一拆分剂进行外消旋化合物拆分的新方法。拆分剂家族一般是将常用的手性拆分剂(如α-甲基苄胺、α-氨基苯乙醇、酒石酸、扁桃酸等)进行结构修饰而形成的一组衍生物。在拆分剂家族中, 每个化合物之间要具有非常强的结构类似性和立体化学均一性。 实际操作过程是将拆分剂家族和被拆分的外消旋化合物以物质的量比1∶1

手性拆分方法——包结拆分法原理及应用

手性拆分方法——包结拆分法原理及应用 摘要:简要介绍了包结拆分方法的原理及其应用 关键词:包结拆分、包结复合物、氢键 A novel method of resolution—Chiral Inclusion Complexation Abstract:The resolution of racemic compound by chiral inclusion complexation .The chiral recognition principles in inclusion complex is also discussed. Key words:resolution, chiral recognition, hydrogen bond. 手性是自然界的一种普遍现象,构成生物体的基本物质如氨基酸、糖类等都是手性分子[1]。基本物质如氨基酸、糖类等都是手性分子。手性分子的重要性不仅表现在与生物相关的领域,在功能材料领域,如液晶、非线性光学材料、导电高分子方面也显示出诱人前景。 医药和生物技术的发展,人们对光学活性化学物质的需求不断增加。目前在市场上手性药物占有很大的比例,许多具有生物活性的化合物,其对映异构体一般具有不同程度的话性,甚至具有不同的生理作用。手性对

映体药物在吸收、分布、代谢与排泄过程中,通过与体大分子的不同立体结合,产生不同的药理作用。它们的药理作用是通过与体大分子之间的严格手性匹配与分子识别来实现的,在人体的药理活性、代谢过程及毒性上均存在着显著差异[2]。 随着对手性分子认识的不断深入,人们对单一手性物质的需求量越来越大,对其纯度的要求也越来越高。单一手性物质的获得方法大致有3种[3]:○1手性源合成法:最常用的方法,但由于天然手性物质的种类有限,要合成多种多样的目的产物会遇到很大困难,而且合成路线步多,也使得产物成本十分高昂。○2不对称合成法:是在催化剂或酶的作用下合成得到过量的单一对映体化合物的方法。不对称化学合成高旋光收率的反应仍然有限,所得产物的旋光纯度对于多数应用仍不够高;生物的不对称合成具有很高的选择性,反应条件温和,但对底物要求高、反应慢、产物的分离困难,因而在应用上也受到一定的限制。○3外消旋体拆分法:是在拆分剂的作用下,将外消旋体拆分成对映体。成本较低,应用广泛。通过不对称合成方法获取单一对映体药物虽然更为合理和诱人,但外消旋体药物或中间体拆分仍是获取单一对映体药物的主要方法。据报道,大约有65%的非天然手性药物是由拆分得到的。 外消旋体的拆分用的最多的是化学拆分法,经典的化学拆分是化学拆分法,利用光学活性的有机酸或碱与对映异构体作用形成非对映异构体衍生物(或盐),通过分步结晶而分离,然后再用无机酸或碱分解,从而获得有光学活性的产物。由于必须使被拆分化合物变为酸或碱,这种方法在被拆分化合物类型上受到了很大的限制。

手性分子的拆分技术

手性分子的拆分技术 郝婷玉1531025057 15级材料工程 摘要:对外消旋体实施拆分是获得手性物质的重要途径。本文综述了外消旋体的拆分方法,主要有直接结晶拆分法、化学拆分法、动力学拆分法、色谱拆分法( 含毛细管电泳法) 和手性膜拆分法等五大类。其中, 包括目前作为手性拆分主要方法的色谱技术在内的前 4 类方法, 由于批处理能力小、工业放大成本高,不适合大规模生产; 相反,膜分离技术具有能耗低、易于连续操作等优点,被普遍认为是进行大规模手性拆分非常有潜力的方法之一,具有良好的应用前景。关键词:手性分子;拆分;对映体;外消旋化合物 手性是自然界存在的一种普遍现象, 在药物化学领域尤为突出,已知药物中有30 %~40 %是手性的。手性是生物体系的一个基本特征, 很多内源性大分子物质,如酶、蛋白、核酸、糖, 以及各种载体、受体等都具有手性特征。此外,手性还在医药、食品添加剂、杀虫剂、昆虫性信息素、香料和材料等领域有着深刻影响。特别是在医药行业,手性药物对映体通过与体内大分子的立体选择性结合, 产生不同的吸收、分布、代谢和排泄过程, 可能具有不同的药理毒理作用[1]。随着医药行业对手性单体需求量的增加和对药理的探究,如何获得高纯度手性单体已成为一个令人困扰的问题。因此,手性药物的分离分析就显得尤为重要。随着对手性分子认识的不断深入,人们对单一手性物质的需求量越来越大,对其纯度的要求也越来越高。 单一手性物质的获得方法大致有以下三种:(1)手性源合成法:是以手性物质为原料合成其它手性化合物,这是最常用的方法。但由于天然手性物质的种类有限,要合成多种多样的目的产物会遇到很大困难,而且合成路线步骤繁多,也使得产物成本十分高昂。(2)不对称合成法:是在催化剂或酶的作用下合成得到过量的单一对映体化合物的方法。化学不对称合成高旋光收率的反应仍然有限,即使如此,所得产物的旋光纯度对于多数应用仍不够高;生物的不对称合成具有很高的选择性,反应介质通常为稀缓冲水溶液,反应条件温和,但对底物要求高、反应慢、产物的分离困难,因而在应用上也受到一定的限制。(3)外消旋体拆分法:是在拆分剂的作用下,将外消旋体拆分成对映体。因为化学法合成外消旋体

相关文档