手性一词来源于希腊语“手”(Cheiro)。自然界中存在的手性物质是指具有一定构型或构象的物质与其镜像物质不能互相重合,就象左手和右手互为不能重合的实物和镜象关系类似。手性是宇宙间的普遍特征,体现在生命的产生和演变过程中。首先组成地球生命体的基本结构单元,氨基酸几乎都是左旋氨基酸,而没有右旋氨基酸。也就是说,生命基本的东西也有左右之分。为什么自然界选择左旋氨基酸而不是右旋氨基酸
手性分子
手性一词来源于希腊语“手”(Cheiro)。自然界中存在的手性物质是指具有一定构型或构象的物质与其镜像物质不能互相重合,就象左手和右手互为不能重合的实物和镜象关系类似。手性是宇宙间的普遍特征,体现在生命的产生和演变过程中。首先组成地球生命体的基本结构单元,氨基酸几乎都是左旋氨基酸,而没有右旋氨基酸。也就是说,生命基本的东西也有左右之分。为什么自然界选择左旋氨基酸而不是右旋氨基酸作为生命的基本结构单元一直是个迷。而更加复杂的蛋白质和DNA的螺旋构象都是右旋的。海螺的螺纹和缠绕植物也都是右旋的。因此生物体内存在着手性的环境,使得生物体可以识别常规化学和物理性能完全一样的手性异构体分子。作用于生物体内的手性药
l物及农
l药,其药
l效作用多与它们和体内靶分子间的手性匹配和手性相关。因此,手性药
l物的不同对映异构体,在生理过程中会显示出不同的药
l效。甚至会出现一种对映异构体对治
l疗有效,而另一种对映异构体表现为有害性质这种现象。
色谱技术是目前世界上可以对复杂组分进行分离比较有效的手段。色谱分离是根据不同组分的物理和化学性质不同,导致其与色谱填料的作用力不同、因此当一个带有多种组分的混合样品从色谱柱一端进去,流过色谱柱,之后从另外一端出来时,不同组分的分子在色谱柱的保留时间不同,也就是穿过色谱柱的速度不同以达到对不同组分分子分离的目的。而手性分子是一对有镜像关系的分子,就跟左右手一样,物理和化学性能没有任何差异。这种手性拆分就是上帝也怕麻烦的事情,这也是为什么上帝在创建生命物质时只选择一种构象。科学家是如何去分离这样的手性分子呢?
手性化合物的分离被认为是很有挑战性的色谱分离技术之一。不同分子之间的物理和化学性质相差越大,越容易建立色谱分离方法。但手性分子就像左右手一样,看起来似乎一模一样,其分子组成、分子量一样,物理和化学性质也相同,只是它们在空间结构上却无法完全重合,因此分离难度比较大。
二十世纪六十年代以来,色谱技术作为一种分析技术在生命科学、环境科学、药
l物分析等领域的应用日益普遍。色谱在手性药
l物分离和分析发展也得到很快的发展。色谱柱是色谱系统的心脏,而色谱填料是色谱柱的关键材料,因此被誉为色谱芯。色谱填料不仅是色谱方法建立的基础,也往往是分离效果的关键因素。
苏州纳微科技股份有限公司专门从事高
l性能纳微球材料的研发、生产和销售,拥有微球精准制备自主核心技术,致力于成为的纳微米球产品与应用的。
一个有效的手性色谱填料应当具有能够分离对映体,测定对映体的纯度,尽可能适应多种类型的对映体的分离;应当具有较高的对映体分离选择性和柱容量。目前手性色谱填料主要是在多孔二氧化硅基球上涂覆或键合带有手性结构的生物材料如功能化纤维素,直链淀粉,大环万
l古霉
l素,环糊精等生物物质制备的。所有这些手性材料中,纤维素和直链淀粉型色谱填料使用很为普遍。手性化合物的色谱分离技术已被广泛地用于手性分子的分离和检测。
为了达到手性异构体拆分的目的,涂覆或键合后的纤维素和直链淀粉必须保持手性结构环境,使得对映异构体间呈现物理特征的差异。纤维素和直链淀粉手性结构容易在涂覆或键合过程中受到破坏,因此制备手性色谱填料不仅对硅胶要求高,对涂覆或键合工艺要求也高,还对纤维素和直链淀粉的本身的结构、分子量、及衍生功能基团都有极高的要求,因此手性色谱填料的制备技术壁垒极高。
(作者: 来源:)