镜像异构物的分离方法（下）？ 连结：镜像异构物的分离方法（中） V 、生物拆分法 ： 此法其原理是利用具有光学活性且十分专一的生物酶只与待分离外消旋混合物其中一种镜像异构物进行反应 7 ，而另外一种镜像异构物则不会与生物酶进行反应，反应后的产物与没反应的起始物物性、化性相差甚大，便可将其分离，得到高光学纯度的产物，例如布洛芬 (ibuprofen) 是一种市售的非甾体抗炎药，1960 年代英国化学家从丙酸中提取出布洛芬，1969 年与 1974 年在英国与美国分别发售，用于止痛、退烧与消炎，以前市售的布洛芬是一种外消旋混合物，只有 ( S )-(+)-异丁苯丙酸（右旋布洛芬）有药性，因此每一药片都有两倍剂量的布洛芬（( R )-与( S )-form），在化学家的研究下，布洛芬便可以使用动力学拆分法来纯化 ，如图十一所示，首先将消旋混合物布洛芬脂化，再使用化学家发现有选择性水解能力的马肝脂酶，只将右旋布洛芬脂水解成右旋布洛芬，此种方法已经在工业上採用，为生物拆分法极好的例子。 图十一、布洛芬利用生物拆分法示意图。（图片来源：自製） VI 、萃取拆分法： 此法是利用两光学异构物对两液相亲和力不同来进行分离，可细分为二类：亲和萃取及配位萃取拆分法，与传统萃取不同之处在于其两液相至少有一液相为手性的溶剂，如图十二所示。 亲合萃取拆分法是利用手性溶剂与 ( S )-form 和 ( R )-form 的分配係数不同，萃取来达到分离的效果，例如：使用 D-酒石酸正丁酯等作萃取剂，辛烷为稀释剂，加入微量辛醇作为介面活性剂，分别对外消旋麻黄硷水溶液和外消旋假麻黄硷水溶液进行萃取，结果发现 D-酒石酸酯的辛烷溶液中含有较多的左旋麻黄硷或左旋假麻黄硷 8 。 配位萃取法则是利用手性配位基与中心离子（通常为过渡金属离子）配位后作为拆分剂，并和外消旋混合物形成错合物，因所形成的错合物就不是镜像异构物对，分配係数不同，便可进行萃取分离。而与动态动力学拆分法类似，萃取拆分法也可透过加入其他试剂使外消旋化与拆分同时进行使产率突破 50%。 图十二、萃取拆分法示意图。（图片来源:自製） 结论： 手性拆分是许多化学家十分感兴趣的领域，不但在学术界可以解决许多天然物全合成所碰到的纯化问题，在业界也是十分重要的议题，以布洛芬为例，若能使用动态动力学拆分法使外消旋布洛芬全部变成右旋布洛芬，这样等于成本先少一半，副作用也减少一半，不止如此若是像沙利窦迈等光学异构物对人体有强烈副作用的药物，若能得到高的光学纯度的产物，便可以不用付那天价的赔偿金，也不会对数以万计的家庭造成不可挽回的后果。 参考文献 Pasteur, L. (1848). Recherches sur les relations qui peuvent exister entre la forme cristalline, la composition chimique et les sens de la polarisation rotatoire . Impr. Bachelier. Carvalho, P. O., Cass, Q. B., Calafatti, S. A., Contesini, F. J., & Bizaco, R. (2006). Review-Alternatives for the separation of drug enantiomers: ibuprofen as a model compound. Brazilian Journal of Chemical Engineering , 23 (3), 291-300. ?i, N., Kitahara, H., Aoki, F., & Kisu, N. (1995). Direct separation of carboxylic acid enantiomers by high-performance liquid chromatography with amide and urea derivatives bonded to silica gel as chiral stationary phases. Journal of Chromatography A , 689 (2), 195-201. Tung et al . (1995) . AIChE Symposium Series , 91 , 64. Maier, N. M., Franco, P., & Lindner, W. (2001). Separation of enantiomers: needs, challenges, perspectives. Journal of Chromatography A , 906 (1), 3-33. Nadin, A., & Harrison, T. (1999). Synthesis of tricyclic pyridones by radical cyclization. Tetrahedron letters , 40 (21), 4073-4076. Lee, W. H., Kim, K. J., Kim, M. G., & Lee, S. B. (1995). Enzymatic resolution of racemic ibuprofen esters: effects of organic cosolvents and temperature. Journal of fermentation and bioengineering , 80 (6), 613-615. 李俊、蔡水洪等 (2001)。化学世界。233。 查看更多
第1天
关注盖德视界
添加小助手
