主题：【原创】手性分析的意义及其概述

      19世纪中期，法国科学家路易斯·巴斯德通过手工，用放大镜分离了两种镜像形式的结晶D-酒石酸钠铵和L-酒石酸钠铵。手性的发现标志立体化学这门学科的诞生。“chiral”最早来源于希腊字母“cheir”，意思是“手”。Kelvin勋爵在1904年首次明确提出了手性的定义。像手一样，与其镜像不能叠合的分子就叫手性分子。如果一个碳原子相连的四个原子和基团不同那么这个分子就可能具有手性，该化合物就有可能是对映体。两种在分子结构上呈手性的物质，它们的化学性质完全相同，唯一的区别就是：在微观上它们的分子结构呈手性，在宏观上它们的结晶体也呈手性。
      手性是生命体的基本属性之一，是生命物质与非生命物质的分水岭。通过圆二色谱法的表征，人们发现了一个令人震惊的事实，那就是除了少数动物或昆虫的特定器官内含有少量的右旋氨基酸之外，组成地球生命体的几乎都是左旋氨基酸，而没有右旋氨基酸。生命体在手性药物未被人们认识以前，欧洲一些医生曾给孕妇服用没有经过拆分的消旋体药物作为镇痛药或止咳药，很多孕妇服用后，生出了无头或缺腿的先天畸形儿。这就是骇人听闻的“反应停”惨剧。后来经过研究发现，反应停的R构型有镇静作用，但是S构型对胚胎有很强的致畸作用。如果只给孕妇服用R构型的药物，该悲剧就可以避免。据估计，当今世界常用的药物总数约为1900种，其中手性药物占50%以上，在临床常用的200种药物中，手性药物多达114种。限于分离测定技术的困难，得到两种光学纯的异构体非常困难。到目前为止，大部分对映体的药效、药理学和药代动力学的研究还尚未开始，而这些手性药物大多仍然以外消旋体的形态在市场上出售，其潜在的风险不可忽视。
      随着生物工程和生命科学的不断发展，人们对不同旋光活性的手性药物具有不同生物活性的认识越来越深刻，对单一对映体的需求量越来越大，对纯度的要求也越来越高。尤其是在药物研究方面，获得光学纯的、毒副作用小的单体已经成为现代药物研究的一个重要内容。早在1992年，美国食品药品管理局就做出了规定，要求新研制的具有不对称中心的药物，必须提供各个单体的药理学以及药代动力学的相关文件。
    目前进行手性拆分的方法分为经典方法和色谱方法，分述如下：
1.1.1经典的拆分方法
（1）人工机械拆分法 1848年，法国科学家Pesteur第一次发现了手性的存在，并得到了D-酒石酸钠铵以及L-酒石酸钠铵。其方法是，通过放大镜的帮助，利用镊子等工具将有实物和镜面关系的一对半面晶手性异构体分离。Pesteur的这种方法是很机械的，实际操作起来很难，既浪费时间，又消耗精力。而且，另一方面，诸如酒石酸那样的完美晶形也极其少见，可遇而不可求。
（2）结晶拆分法 结晶拆分法就是向外消旋体溶液中加入其中一个对映体的单体，以此为晶核，提供手性源，进而形成手性单体之晶体，从而达到手性分离之目的。在此基础上，母液再加入外消旋体至饱和，条件合适的情况下，亦可以得到该手性物质的另外一个单体。周而复始，可以得到大量的手性单体。该方法相对简单，应用性强，目前已经广泛应用于工业化生产。
（3）衍生化拆分法 通过一种衍生试剂将带手性的物质转化为非手性的物质，就可以利用常规的分离方法进行分离。但是这种方法需要衍生物经过一定的化学处理可以回到原来的物质。
（4）生物化学拆分法 生物体具有天然的立体选择性，人们利用微生物发酵的方法生产抗生素就包含有立体化学的过程。微生物体内具有活性的酶，由于其具有高度的专一性，可以将其应用于析解外消旋体。该方法基本上可以拆分所有的氨基酸。
1.1.2色谱法拆分对映体
对映体的分离一直是一个具有挑战性的课题，许多对映体通过经典方法是无法得到手性拆分的，现代色谱拆分法应运而生。常用的色谱法有气相色谱法、高效液相色谱法、毛细管电泳法、超临界流体色谱法以及薄层色谱法。而其中高效液相色谱法和毛细管电泳法是拆分手性药物最重要的方法。高效液相色谱法和毛细管电泳法又相互补充。其中高效液相色谱法是最主流的手性拆分方法。目前，kromasil作为世界顶尖的色谱柱生产厂家，在手性色谱柱方面有着非常强的实力。