劉正威

摘要：生物酶法具有轉化率及光學純度高、成本低、反應條件溫和、環(huán)境污染小等綠色工藝優(yōu)點，隨著生物技術的不斷發(fā)展，酶法拆分越來越廣泛應用于手性藥物的制備中。

關鍵詞：酶 手性藥物 拆分法

在有機藥物合成及天然藥物中，有許多具有手性碳或手性中心，因而具有光學異構體。結構特異性藥物是作用于受體、酶、蛋白質、離予通道等作用機制，在結構及電性效應上與這些物質互補，而產生激動或拮抗作用，表現出不同的生理效應。因此，光學異構體往往在生物活性上具有較大的差異。但目前臨床應用的合成藥物約有500多種為外消旋體，而單一對映體的療效高、副作用低，服用的劑量小，更符合臨床應用要求。近幾年手性藥的年增長率已經超過20%，2005年全世界上市的新藥中約有60%為具有手性的單一對映體藥物。因此，手性藥物的開發(fā)已非常重要。

手性藥物的制備可采用不對稱合成方法、生物酶法或經化學合一成方法先制備藥物的消旋體，然后再進行拆分而制得。消旋體藥物的拆分有多種方法，傳統(tǒng)拆分方法是采用手性拆分劑與不同對映體一形成鹽或復合物，根據其在溶劑中的不同溶解性進行分離，或采用物理方法進行誘導析晶分離得到有效的單旋體。該方法具有拆分效，效率低，光學純度差，另一單旋體需要消旋化后進行再拆分，操作繁瑣，配套設備多、拆分劑及溶劑的消耗量較大，拆分成本較高。近年來上市的手性藥物不斷增長，手性藥物的制備和拆分技術也有較，大的發(fā)展，如液相酶法、固相酶法、不對稱轉換法、包結法等拆分技術，均較傳統(tǒng)的拆分方法拆分效率高，且光學純度好，拆分成本低，對環(huán)境友好。

酶是一種高活性、高特異性和高立體選擇性的催化劑，可催化多種化學反應。由于生物酶有很高的對映體選擇性，利用生物酶作催化劑拆分手性藥物，具有選擇性定向、拆分效率高、光學純度好的優(yōu)點，可得到光學純度很高的單對映體藥物，這一方法優(yōu)越。酶法拆分有液相酶法和固相酶法兩種，液相酶法是經微物發(fā)酵產生生物酶，直接利用其酶液進行拆分。固相酶法是將酶埋或加載在載體物上，對藥物進行拆分。固相酶法具有應用方便可反復多次應用的優(yōu)點。

例如心血管藥物普萘洛爾的S(一)一異構體的療效是R(+)一異構體的100倍，將昔荼洛爾進行拆分得S(-)普萘洛爾。可降低劑量和副反應。普茶洛爾的制備是先采用化學方法合成得到中間體2一丙醇酯，BevinaKatti等在有機溶劑中，利用脂肪酶PS對外消旋的萘氧氯丙醇酯進行水解得到S（-）一1一氯-3-(1一萘氧基)一2-丙醇(E。E，值大于95%)，最后與異丙胺縮合得S(-)一普茶洛爾。

非甾體抗炎藥萘普生的S(十)一構型在體內的抗炎活性是R(一)一構型的28倍，因此現臨床應用的主要是S(+)一萘普生。S(~-)一萘普生的制備是先合成得到消旋(±)一萘普生，然后用化學法或酶法拆分而得。化學法拆分可以用堿性手性拆分劑，如奎寧、。葡辛胺、(，--a-g乙胺等，與(±)一萘普生形成非對映體鹽，然后根據其鹽在溶劑中的溶解性不同分別拆分得到(R)一對映體或(S)一對映體，再將?一對映體消旋化后重復拆分。該法操作步驟多、拆分劑回收損失大、成本高，消耗大量溶劑，對環(huán)境污染也較。Battistel等采用固相酶技術，用固定于載體AmberliteXADY上的柱狀假絲酵母脂肪醇(liaisefrorn仂址idiocylindracea，CCL)對消旋萘普生的乙氧基乙酯進行酶法水解拆分，得到光學純的S(+)一萘普生，且酶的活性幾乎沒有損失，可反復應用。辛嘉英等人將CCL固定在鍵合有不同疏水基團的多孔硅膠NWG-QH5、NWG-側和yWG-NH9上，制固定化脂肪酶，在含有磷酸緩沖溶液的異辛烷中~于37℃pH7.5條件下，對消旋萘普生甲酯在連續(xù)流動攪拌反應器中進行酶拆分，產生S(十)一萘普生，產物對映體過量95%。可連續(xù)化拆分，操作大為簡化。

L-苯丙氨酸是合成藥物的中間體，也是合成二肽甜味劑阿坦主要原料，可由光學拆分消旋DL-苯氨酸甲酯制得。劉立建等人用多孔硅膠固定化a一胰凝乳蛋白酶，于35℃pH7條件下，在甲苯一水兩相中連續(xù)拆分DL-苯丙酸甲酯L一苯丙酸，拆分產率達90%以土，純度大干96%。

L-甲硫氨酸屬氨基酸類藥，可減少脂肪積聚而用于抗脂肪肝，醫(yī)藥上常用作保肝制劑，也作為復合氨基酸輸液的主要組分之一，甲硫氨酸在動物體內幾乎都被用作體蛋白質的合成。利用氨基?；凰饷覆鸱只煨琢虬彼峥芍频肔-甲硫氨酸。姚紹斌等人采用具有高活性的氨基酸?；缸雒冈?，將乙?；煨鞍彼?，在10-41℃溫度下進行拆分，然后在0-6℃下分離結晶得L一甲硫氨酸本法收率相對于混旋蛋氨酸的一次拆分理論收得量的99.0%以上.可從動物內臟提取物得到氨基酸酰化酶，酶源易得，成本低。、

泛酸(pantothenicacid)又名本多生酸，為B族維生素之，廣泛存在于生物體組織中，與氨基乙醇和腺苷二磷酸構成人和動物體內酰基轉移酶類的輔酶.4，參與蛋白質、脂肪、糖的代謝，在物質代謝中起著重要的作用。由于泛酸不穩(wěn)定，人體和動物的泛酸補充劑是用其鈣鹽。泛酸鈣具有兩種構型，D-(十)一和L-(一)一泛酸鈣，僅泛酸鈣具有生物活性，廣泛應用于醫(yī)藥，保健食品及飼料添加劑中。D-泛酸鈣的制備方法有化學法和微生物法，化學合成法之一是先制備得到DL一泛解酸內酯中間體，然后拆分得D一泛解酸內酯，再與盧一氨基丙酸鈣縮合即得D-泛酸鈣。DL一泛解酸內酯的化學拆分法常用拆分劑有:D-N一芐基苯丙醇胺、（R）一扁桃酸乙酯、麻黃堿等，單程拆分收率可達80%左右(按D一泛解酸計算)。但這些手性拆分劑價格昂貴、拆分成本高，難于推廣應用?！?/p>

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作者單位：西北民族大學榆中校區(qū)化工學院化學工程與工藝05（1）班