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
纳微
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。
手性色谱填料是通过在大孔球形硅胶中涂敷或键合带有手性识别位点的材料,主要包括衍生化的纤维素和直链淀粉两大类。为了达到光学异构体拆分的目的,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。
虽然人类科学家没有上帝的能力,但有学习并借用上帝创造的手性生命体的能力。前面说过上帝只选择给这个世界一种构象的生命体,生命体的组成如蛋白、DNA、和糖物质都具有手性结构。科学家正是利用蛋白和糖物质具有手性分子识别能力才发明了手性色谱分离方法。也就是把具有手性空间识别能力的糖物质加到色谱填料微球中使得色谱填料与一对对映体分子具有差异化的作用力或保留能力以达到手性分子分离的目的。这篇文章就是讲述国内学家是如何发展手性世界拆分技术的。‘
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。
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