【廣告】
手性化合物的分離被認為是有挑戰(zhàn)性的色譜分離技術之一。因為色譜分離技術往往是利用混合樣品各組份在固定相(色譜填料)和流動相中的分配系數(shù)不同,當流動相推動樣品中的各組份在色譜填料填充的柱中遷移時,由于各組份在兩相中進行連續(xù)反復吸附和脫附或其他親和能力作用的差異,從而形成差速移動,達到分離的目的。分子之間的物理和化學性質(zhì)相差越大,越容易建立色譜分離方法。但手性分子就像左右手一樣,看起來似乎一模一樣,其分子組成、分子量一樣,物理和化學性質(zhì)也相同,只是它們在空間結(jié)構(gòu)上卻無法完全重合,因此分離難度很大。在精細化工、生物工程及制藥工業(yè)中制備高純度的單一對應體手性分子將具有巨大的商業(yè)價值和應用前景,因此建立對映體的手性分離方法顯得日益重要。因為許多手性藥l物真正起作用的是其中的一種單一對映體,而另一種對映體可能不僅無藥理作用,還會有副作用。
二十世紀六十年代以來,色譜技術作為一種分析技術在生命科學、環(huán)境科學、藥l物分析等領域的應用日益普遍。應用在手性色譜分離方面得到很快的發(fā)展,而其中色譜填料可謂是色譜技術的核心,它不僅是色譜方法建立的基礎,而且是一種重要的消耗品。色譜柱作為色譜填料的載體,當之無愧被稱為色譜儀器的“心臟”。的色譜填料一直是色譜研究中豐富、有活力、富于創(chuàng)造性的研究方向之一。
首先讓我們看一下我們化學家是如何做的?對于一個微觀分子世界,化學家就是上帝之手,現(xiàn)代科學發(fā)展到足可以讓化學家設計和創(chuàng)造很多結(jié)構(gòu)復雜的分子,只不過化學家在創(chuàng)造這些分子時往往沒有上帝之手的靈巧和能力,化學家創(chuàng)造的分子會經(jīng)常同時形成一對有互為鏡像關系(對映體)的分子。這種對映體分子就象左右手關系一樣,左手的鏡像就是右手,但左右手永遠無法重疊,因此這種對映體分子也就叫手性分子。
一方面化學家在不斷學習上帝之手希望在創(chuàng)造分子時只做成一種構(gòu)像的分子而不希望有另外一種構(gòu)象分子的存在。雖然這一對對映體的分子所有物理化學性能都一樣,但當這一對分子與具有手性結(jié)構(gòu)的生命體結(jié)合時,可能只有一種構(gòu)象的分子在起作用,另外一種構(gòu)象的分子卻沒有作用甚至起反作用。就像有一些手性藥l物分子,其中只有一種構(gòu)象分子可以治l病,另外一種不僅不能治l病而且可能致病。20世紀50至60年代初的“海豹嬰兒”事件,就是因為孕婦在懷孕期間因服用“反應?!倍鴮е碌膽K痛教訓,因其藥l物中“反應?!钡囊环N構(gòu)象具有鎮(zhèn)靜作用,而另外一種構(gòu)象對胚胎有很強的致畸作用。
雖然人類科學家沒有上帝的能力,但有學習并借用上帝創(chuàng)造的手性生命體的能力。前面說過上帝只選擇給這個世界一種構(gòu)象的生命體,生命體的組成如蛋白、DNA、和糖物質(zhì)都具有手性結(jié)構(gòu)??茖W家正是利用蛋白和糖物質(zhì)具有手性分子識別能力才發(fā)明了手性色譜分離方法。也就是把具有手性空間識別能力的糖物質(zhì)加到色譜填料微球中使得色譜填料與一對對映體分子具有差異化的作用力或保留能力以達到手性分子分離的目的。這篇文章就是講述國內(nèi)外科學家是如何發(fā)展手性世界拆分技術的?!?