[藥物化學(xué)]手性藥物的發(fā)展

加速手性技術(shù)的開(kāi)發(fā)迎接世界制藥工業(yè)的手性挑戰(zhàn)

2手性技術(shù)發(fā)展的日趨完善，為手性工業(yè)的建立與壯大奠定了基礎(chǔ)［8～10］

2.1　外消旋轉(zhuǎn)化受到普遍重視，為手性新藥開(kāi)發(fā)提供捷徑　外消旋轉(zhuǎn)化（racemic swithchs）是將已經(jīng)批準(zhǔn)以消旋體形式上市的藥物轉(zhuǎn)化成以單一異構(gòu)體形式批準(zhǔn)上市。手性藥物市場(chǎng)的增長(zhǎng)依賴(lài)于外消旋轉(zhuǎn)化的成功，外消旋轉(zhuǎn)化的成功為延長(zhǎng)原有藥物的專(zhuān)利和市場(chǎng)獨(dú)占期限提供了條件。在外消旋轉(zhuǎn)化中，有一些是由原開(kāi)發(fā)廠(chǎng)家轉(zhuǎn)化的，有一些則是由第二者轉(zhuǎn)化的。例如，日本第一制藥將其開(kāi)發(fā)的抗菌藥氧氟沙星（ofloxacin）轉(zhuǎn)化成左旋異構(gòu)體左氟沙星（levofloxacin），1993年在日本上市；山之內(nèi)制藥將其開(kāi)發(fā)的鈣通道阻滯劑巴尼地平（barnidipine）進(jìn)行了外消旋轉(zhuǎn)化，1992年在日本上市，用于治療高血壓；意大利的 Dompe 制藥對(duì)由 Brusscl-based UCB 開(kāi)發(fā)的消旋體羥丙哌嗪（dropropizine）進(jìn)行了第2次開(kāi)發(fā)，以單一異構(gòu)體左羥丙哌嗪（levodropropizine）于1988年在意大利上市，用于治療咳嗽；奧地利的 G Broschek Gebro 公司將 Boots 制藥的外消旋非甾體抗炎藥布洛芬進(jìn)行了轉(zhuǎn)化，1994年以單一對(duì)映體（S）-（＋）-布洛芬在奧地利上市。目前市場(chǎng)上只有6個(gè)外消旋轉(zhuǎn)化產(chǎn)品，但作為單一異構(gòu)體處在2次開(kāi)發(fā)的化合物大約有20個(gè)左右。見(jiàn)表3.

2.2　制備手性色譜和色譜手性分析的迅速發(fā)展，為手性技術(shù)工業(yè)提供了經(jīng)濟(jì)實(shí)用的方法　一般采用的方法，非對(duì)映異構(gòu)體拆分或酶法拆分。非對(duì)映體拆分是與光學(xué)純的拆分試劑形成一種鹽或共價(jià)衍生物后，分離不同衍生物，再將其分解成相應(yīng)的2個(gè)對(duì)映體。另一個(gè)廣泛使用的方法是不對(duì)稱(chēng)合成。但不對(duì)稱(chēng)合成反應(yīng)步數(shù)比較多，需要使用價(jià)值昂貴的對(duì)映體試劑。據(jù)報(bào)道，目前大約65%非天然對(duì)映體藥物是通過(guò)外消旋藥物或中間體拆分制造的。

德國(guó) E.Merck 的化學(xué)家 Joachim N Kinkel 認(rèn)為，采用色譜拆分外消旋體原料藥可作為生產(chǎn)對(duì)映體藥物的首選方法。因此工藝的產(chǎn)率對(duì)每種異構(gòu)體都很高，具有高對(duì)映體過(guò)剩（ee），能滿(mǎn)足管理部門(mén)對(duì)每一個(gè)對(duì)映體生理活性都要進(jìn)行研究的要求，而且此方法便宜。

商業(yè)規(guī)模制備色譜最有希望的技術(shù)是模擬移動(dòng)床色譜（simulated moving bed chromat-ography，SMBC）。常規(guī)的色譜是液體攜帶樣品向前流經(jīng)一個(gè)填料固定床，各組分根據(jù)其與填料的相對(duì)親和力被分離。模擬移動(dòng)床的運(yùn)行像在同一時(shí)間內(nèi)填料都向后移動(dòng)。實(shí)際過(guò)程中填料床并不移動(dòng)，而是將柱子首尾兩端連接成為一個(gè)閉路循環(huán)，操作人員改變樣品與溶劑的注入點(diǎn)和混合組分的移出點(diǎn)。整個(gè)過(guò)程像不斷開(kāi)和關(guān)的一串電燈泡，雖然燈泡本身并沒(méi)有移動(dòng)，而光亮的圖案則顯示在不斷移動(dòng)。每個(gè)回路中連有8～12根色譜柱，柱與柱之間的連接點(diǎn)處有4個(gè)閥門(mén)，用來(lái)注入外消旋體與溶劑和取出產(chǎn)品。反復(fù)注入和取出的時(shí)間與位點(diǎn)都是由微電腦軟件控制的。

60年代，美國(guó) UOP 與 Chiral Technologies 合作，共同開(kāi)發(fā)應(yīng)用模擬移動(dòng)床工藝拆分各種外消旋體。在24種用于石油化學(xué)、食品和藥物分離工藝中，UOP 已許可53家工廠(chǎng)從 C8芳香族化合物中分離對(duì)二甲苯，33家從支鏈和環(huán)烴中分離直鏈烷烴，6家從直鏈烷烴分離烯烴，5家從玉米漿中分離果糖，1家純化檸檬酸。模擬移動(dòng)床現(xiàn)已發(fā)展成噸級(jí)工藝，如 UOP Sorber Prep 裝置可生產(chǎn)10～100 g/d；UOP Sorbex Prep plus 可拆分10 g/d～1 kg/d.Separex Licosep 12/26可生產(chǎn)分開(kāi)的對(duì)映體10～400 g/d；Licosep 8/200生產(chǎn)500 g/d～25kg/d.UOP在Chiral USA‘95討論會(huì)上稱(chēng)，該公司大型 SMB 裝置每年可以從消旋體生產(chǎn)（R）-3-氯-1-苯丙醇10 000 kg，成本750美元/kg.該醇是Lilly公司制備抗抑郁藥氟西丁單一異構(gòu)體的中間體。如果生產(chǎn)規(guī)模從每年1 000 kg 增加到40 000 kg 才能形成規(guī)模經(jīng)濟(jì)。

液相色譜不僅是一種工業(yè)生產(chǎn)方法，而且是一種測(cè)定對(duì)映體純度的方法。在手性藥物分析方面，現(xiàn)已裝配成液相色譜手性分離數(shù)據(jù)庫(kù)，可以快速確定所要的詳細(xì)分析方法。該數(shù)據(jù)庫(kù)描述了24 000個(gè)分析分離系統(tǒng)，而且每年以4 000個(gè)的速度在增加。已有8 000個(gè)化合物對(duì)映體的結(jié)構(gòu)已完成色譜分離，并建立了檔案。數(shù)據(jù)庫(kù)可以采用定向的分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢索。 FDA 要求制藥公司對(duì)手性藥物的2個(gè)單一異構(gòu)體和外消旋體進(jìn)行測(cè)定，同時(shí)對(duì)原料藥、制劑和每個(gè)關(guān)鍵中間體也要進(jìn)行測(cè)定。色譜法對(duì)于對(duì)映選擇分析是各制藥公司廣泛采用的方法。

表3　一些公司試圖上市外消旋藥物的單一對(duì)映體

藥物名稱(chēng) 作用 開(kāi)發(fā)公司 上市公司 進(jìn)展?fàn)顟B(tài) 國(guó)家 上市日期a

（S）-酮洛芬（（S）-ketoprofen） 非甾體抗炎 Chiroscience Manarini 已批準(zhǔn) 西班牙 1995

（S）-（＋）-布洛芬（（S） 消炎鎮(zhèn)痛 Merck JJMerck 申請(qǐng)批準(zhǔn)b 美　國(guó) 1995

-（＋）-lbuprofen）

Bayer Bayer 申請(qǐng)批準(zhǔn)c 美　國(guó) 1995c左西孟旦（levosimendan） 強(qiáng)心 Orion-Farmos 　 Ⅲ期臨床d 美　國(guó) 1997

（R）-（-）維拉帕米（（R） 抗心律失常 Knoll Knoll Ⅲ期臨床d 德　國(guó) 1997

-（-）-verapamil）

R-氯谷胺（（R）-loxiglumide） 改善腸胃功能 Rotta Rotta Ⅲ期臨床d 英　國(guó) 1997

（S）-氟西?。ǎ⊿）-fluoxetine） 抗抑郁 Sepracor 　 Ⅱ期臨床e 美　國(guó) 1998

右吲哚布芬（dextroindobufen） 消炎鎮(zhèn)痛 　 　 Ⅱ期臨床e 美國(guó)、日本 1998

（R）-酮洛芬（（R）-ketoprofen） 預(yù)防牙周病 Sepracor SKB Ⅱ期臨床e 美　國(guó) 1998

（R）-Pyridinium 　 衛(wèi)材 衛(wèi)材 Ⅱ期臨床e 日　本 1998

（R）-沙丁胺醇（（R）-albuterol） 支氣管擴(kuò)張 Sepracor 　 Ⅱ期臨床e 美　國(guó) 1998

左布比卡因（levobupivacaine） 局部麻醉 Chiroscience Pharmacia Ⅱ期臨床e 英　國(guó) 1998

右異環(huán)磷酰胺dexifosfamide 抗腫瘤 Chiroscience 　 臨床前 加拿大 1998

（S）-酮洛芬（（S）-ketoprofen） 非甾體抗炎 Sepracor 　 Ⅰ期臨床f 美　國(guó) 1999

昂丹司瓊（ondansetron） 5-羥色胺拮抗藥 Sepracor 　 臨床前 美　國(guó) 2001

西沙必利（cisapride） 鎮(zhèn)吐 Sepracor 　 臨床前 美　國(guó) 2001

（R）-沙美特羅（（R）-salmeterol） 支氣管擴(kuò)張 Sepracor 　 臨床前 美國(guó) 2001

（R）-福莫特羅（（R）-formoterol） 支氣管擴(kuò)張 Sepracor 　 臨床前 美　國(guó) 2001

多沙唑嗪（doxazosin） 抗高血壓 Sepracor 　 臨床前 美　國(guó) 2001

（S）-氨氯地平（（S）-amlodipine） 抗高血壓 Sepracor 　 臨床前 美　國(guó) 2001

洛美沙星（lomefloxacin） 抗菌藥 Sepracor 　 臨床前 美　國(guó) 2001

（R）-酮咯酸（（R）-ketorolac） 消炎鎮(zhèn)痛 Sepracor 　 臨床前 美　國(guó) 2001

a.預(yù)計(jì)；b.NDA（新藥注冊(cè)）；c.該公司暫時(shí)保留此課題；d.在幾千病人中進(jìn)行臨床試驗(yàn)；e.在幾百名病人中進(jìn)行臨床試驗(yàn)；f.在10幾名志愿者中進(jìn)行試驗(yàn)；

來(lái)源：Technology Catalysts International

2.3　不對(duì)稱(chēng)合成從實(shí)驗(yàn)室進(jìn)入工業(yè)生產(chǎn)　不對(duì)稱(chēng)合成是使用一種對(duì)映體試劑或催化劑，對(duì)某種底物進(jìn)行反應(yīng)，使之只形成一個(gè)對(duì)映體的手性產(chǎn)品。對(duì)于大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)而言，催化氫化可能是最實(shí)用的不對(duì)稱(chēng)技術(shù)。70年代中期，美國(guó) Monsanto 公司首先采用不對(duì)稱(chēng)催化氫化工業(yè)生產(chǎn) L-多巴。80年代，Ve-blsis-Chemie采用 Glup-Rh 催化體系以工業(yè)規(guī)模生產(chǎn)同一產(chǎn)品。之后，E.Merck、高砂和 Anic Enichem 3家公司分別用不對(duì)稱(chēng)環(huán)氧化反應(yīng)和氫化反應(yīng)生產(chǎn)抗高血壓藥物cromakalim、carbapenem 及新型甜味劑aspartame的原料 L- 苯丙氨酸。日本的野依良治利用 Binap-Ru絡(luò)合物不對(duì)稱(chēng)催化氫化反應(yīng)合成了光學(xué)純度高達(dá)97%ee的 S-萘普生（S-naprxen）。見(jiàn)表4.

表4　現(xiàn)已用于工業(yè)的不對(duì)稱(chēng)催化反應(yīng)

產(chǎn)品 　反應(yīng)類(lèi)型（金屬） 　公司（發(fā)明人）

L-多巴（L-dopa） 氫化（Rh） Monsanto（Knowles）

西司他?。╟ilastatin） 環(huán)丙烷化（Cu） 住友（Aratani等）

L-苯丙氨酸（L-phenylalanine） 環(huán)氧化（Rh） Anic Enichem（Fiorini等）

Disparlure 環(huán)氧化（Ti） T.T.Baker（Sharpless）

縮水甘油（glycidol） 環(huán)氧化（Ti） ARCO（Sharpless）

L-薄荷腦（L-menthol） 重排（Rh） 高沙（Noyori）

MK-0417 羰基還原 Merck（Corey）

色滿(mǎn)卡林（cromakalim） 環(huán)氧化（Mn） E.Merck（Jacobson）

carbapenem 氫化（Ru） 高砂（Noyori）

不對(duì)稱(chēng)氫化的經(jīng)典催化劑是（R）-或（S）-BINAP［雙（二苯基膦基）］聯(lián)苯與銠或釕絡(luò)合物。在這一領(lǐng)域最重要的進(jìn)展是由法國(guó) Aix-Maseille Ⅲ大學(xué)化學(xué)工程教授 Gerard Buono 和美國(guó) Merck 研究所工藝化學(xué)家 Dongwei Cai 提出的一種便宜的制備 BINAP 的新方法。第2個(gè)進(jìn)展是德國(guó) Bayer 研究中心不對(duì)稱(chēng)合成研究組 Christian Laue 提出一個(gè)新的配體雙（二苯基膦基）雙（二苯并呋喃），該配體的一種釕絡(luò)合物是生產(chǎn)（S）-酮洛芬的不對(duì)稱(chēng)氫化催化劑。與酮不對(duì)稱(chēng)還原成對(duì)映體二級(jí)醇的長(zhǎng)足進(jìn)展相比，將亞胺（R2C＝NR）還原成對(duì)映體胺的進(jìn)展卻不夠理想。胺在藥物化學(xué)上極為重要，雖然現(xiàn)有的不對(duì)稱(chēng)氫化催化劑要在高溫高壓下對(duì)亞胺才有活性，但因氫化無(wú)試劑需要回收，無(wú)硼或鋁廢物需要處理，仍是有希望的方法。對(duì)亞胺的不對(duì)稱(chēng)氫化用于生產(chǎn)持樂(lè)觀(guān)態(tài)度，是因?yàn)閷?shí)驗(yàn)室研究可以提供越來(lái)越多對(duì)映體二膦配體，與銥、銠、釕有可能形成所需要活性的螯合物。

對(duì)于非線(xiàn)性對(duì)映選擇效應(yīng)的新認(rèn)識(shí)，大大改變了不對(duì)稱(chēng)合成的發(fā)展前景。非線(xiàn)性效應(yīng)亦稱(chēng)不對(duì)稱(chēng)放大（asymmetric amplification）。不對(duì)稱(chēng)放大是指應(yīng)用一種具有低對(duì)映體純度的催化劑或試劑，產(chǎn)生一種具有較高對(duì)映體純度的產(chǎn)品。不對(duì)稱(chēng)放大已成為 Aldrich Chemical 公司在對(duì)映體有機(jī)硼烷方面申請(qǐng)專(zhuān)利的重要因素。如 Aldrich Chemical 從 Purdue 大學(xué)獲得了一項(xiàng)專(zhuān)利的許可，并以 DIP Chloride 為商品名投入市場(chǎng)。該試劑用于二級(jí)醇的生產(chǎn)，對(duì)映體過(guò)?？蛇_(dá)95%以上。Merck 的藥物化學(xué)家從只有70%對(duì)映體過(guò)剩的α-蒎烯試劑，將酮還原成二級(jí)醇的對(duì)映體過(guò)剩大于98%.不對(duì)稱(chēng)放大的另一種技術(shù)是“手性中毒”（chiral poisoning），就是將一種便宜的外消旋氫化催化劑與L-蛋氨酸衍生物反應(yīng)，蛋氨酸的硫使對(duì)映體催化活性中毒。一個(gè)例子是應(yīng)用手性中毒催化劑系統(tǒng)還原α-蛋氨酸衍生物反應(yīng)，蛋氨酸的硫使對(duì)映體催化活性中毒。另一個(gè)例子是應(yīng)用手性中毒催化劑系統(tǒng)還原α-亞甲基琥珀酸即衣康酸（itaconic acid），生成甲基琥珀酸。

不對(duì)稱(chēng)合成的另一策略是應(yīng)用“手性合成子”（chiral synthons）。這些合成子均為對(duì)映體化合物，以它們?yōu)槠鹗荚希谝院蟮姆磻?yīng)過(guò)程中誘發(fā)出所希望的手性。應(yīng)用合成子的一個(gè)最新實(shí)例是 Smithkline Beecham 公司的化學(xué)家 Lendon N.Pridgen 應(yīng)用（R）-苯甘氨醇與對(duì)溴苯甲醛反應(yīng)，合成出（R）-α-對(duì)溴苯乙胺。這是一個(gè)重要拆分試劑，用來(lái)拆分外消旋羧酸。另一個(gè)例子是 Glaxo 制備環(huán)戊烷氨基醇。這些氨基醇在抗病毒藥中摹擬核糖和脫氧核糖。一個(gè)特別重要的化合物就是單一對(duì)映體4-氨基-2-羥甲基環(huán)戊醇。

手性助劑 （chiral auxiliaries）是不對(duì)稱(chēng)合成的另一新技術(shù)，由德國(guó) Rhine-Westphalia 研究所開(kāi)發(fā)，稱(chēng)為 SAMP、RAMP.手性助劑均是對(duì)映體化合物，這些化合物通過(guò)共價(jià)鍵暫時(shí)與底物相連接。在該底物以后所進(jìn)行的反應(yīng)過(guò)程中，這些手性助劑誘導(dǎo)出所希望的手性，最后再將這些助劑斷裂掉回收。一個(gè)例子是（S，S）A-74704的合成，該化合物是 HIV 蛋白酶抑制劑，是治療艾滋病的一種候選藥物。

2.4　手性化合物的生物合成，是手性藥物生產(chǎn)取得突破的關(guān)鍵技術(shù)　生物合成是利用酶促反應(yīng)或微生物轉(zhuǎn)化的高度立體、位點(diǎn)和區(qū)域選擇性將化學(xué)合成的外消旋衍生物、前體或潛手性化合物轉(zhuǎn)化成單一光學(xué)活性產(chǎn)物。優(yōu)點(diǎn)為反應(yīng)條件溫和（通常在20℃～30℃），位點(diǎn)選擇性強(qiáng)，副反應(yīng)少，收率高，光學(xué)純度高（100%對(duì)映體過(guò)剩），無(wú)環(huán)境污染。

手性化合物的生物合成主要有兩種途徑。早期是利用水解酶類(lèi)如脂肪酶、酯酶、蛋白酶、酰胺酶、腈水合酶、?；傅?，對(duì)外消旋底物進(jìn)行不對(duì)稱(chēng)水解拆分制備手性化合物。這種方法的缺點(diǎn)是必需先合成外消旋目標(biāo)產(chǎn)物，拆分的最高收率不超過(guò)50%，需將另一對(duì)映體消旋化，經(jīng)過(guò)循環(huán)最終轉(zhuǎn)化成目標(biāo)產(chǎn)物。最近的發(fā)展是微生物或酶直接轉(zhuǎn)化，或利用氧化還原酶、合成酶、裂解酶、水解酶、羥化酶、環(huán)氧化酶等，直接從前體化合物不對(duì)稱(chēng)合成各種復(fù)雜的手性醇、酮、醛、酯、胺衍生物，以及各種含磷、硫、氮及金屬的手性化合物。該法不需制備前體衍生物，可將前體100%的轉(zhuǎn)化為手性目標(biāo)產(chǎn)物，因此具有更大的工業(yè)價(jià)值。

在合成中引入生物轉(zhuǎn)化在制藥工業(yè)中已成為關(guān)鍵技術(shù)。如 Merck 公司開(kāi)發(fā)的β-內(nèi)酰胺酶抑制劑西司他丁的生產(chǎn)就是一個(gè)實(shí)例。西司他丁是一種N-取代的（S）-2，2-二甲基環(huán)丙烷羰酰胺衍生物，它可以從易得原料合成消旋的2，2-二甲基環(huán)丙羰基腈開(kāi)始，通過(guò)不同途徑合成。Lonza 公司采用生物轉(zhuǎn)化法，應(yīng)用一種非立體選擇性腈水合酶（nitrile hydratase）將腈轉(zhuǎn)化為酰胺，再應(yīng)用酰胺酶amidase將（R）-酰胺優(yōu)先轉(zhuǎn)化成（R）-羧酸，剩下的則是生產(chǎn)西司他丁所要的（S）-酰胺。將（R）-羧酸再轉(zhuǎn)化成消旋的酰胺，再進(jìn)行循環(huán)，理論上可將原始原料100%轉(zhuǎn)化成（S）-酰胺。

天然L-氨基酸如蛋氨酸大量用于動(dòng)物飼料添加劑。非天然D-氨基酸如D-丙氨酸是Pfizer人工甜味劑 alitame 的組成部分。Degussa-Rexim 工藝開(kāi)始應(yīng)用化學(xué)方法，用氫氰酸、氨和二氧化碳通過(guò)經(jīng)典Strecker轉(zhuǎn)化，將相應(yīng)的β-甲硫丙醛和乙醛轉(zhuǎn)化成消旋乙內(nèi)酰脲。蛋氨酸乙內(nèi)酰脲經(jīng)水解、乙?；蔀橄齆-乙?；鞍彼幔又蒙镛D(zhuǎn)化，使用一種氨基?；?，只水解L-乙?；鞍彼幔粝翫-異構(gòu)體再經(jīng)消旋化，返回氨基?；杆夤ば?。丙氨酸乙內(nèi)酰脲與一種D-乙內(nèi)酰脲酶作用，該酶只水解D-異構(gòu)體，再與甲氨?；缸饔茫纬蒁-丙氨酸。Degussa使用的一種生物量（biomass），既具有D-乙內(nèi)酰脲酶的活性，又具有甲氨?；傅幕钚?。L-乙丙酰脲經(jīng)消旋化后返回到生物拆分工序。

D-蘇型-苯絲氨酸是生產(chǎn)“Phenicol”類(lèi)抗生素中間體的原料。Celgene公司將苯甲醛與甘氨酸縮合，蘇型非對(duì)映異構(gòu)體首先從溶液中沉積出來(lái)。L-醛縮酶只降解L-蘇型苯絲氨酸，剩下所要的D-蘇型-對(duì)映體。1994年DSM Andeno與荷蘭的Royal Gist-Brocades建立起一家合資公司Chemferm，將集中力量生產(chǎn)和銷(xiāo)售半合成頭孢菌素類(lèi)抗生素原料藥。該公司可能應(yīng)用水酶（aqueous enzymes）將D-苯甘氨酸這類(lèi)側(cè)鏈連接到7-氨基頭孢烷酸主環(huán)上，不需在二氯甲烷中使用酸的酰氯。Chemferm有可能發(fā)現(xiàn)一種酶促工藝，可用更便宜的外消旋苯甘氨酸，只把D-對(duì)映體連接到該抗生素的主環(huán)上。

酶技術(shù)的一個(gè)新方向是美國(guó)Altus Biologics 的交聯(lián)酶結(jié)晶（cross-linked enzyme crystals）。Altus已將來(lái)自Candida rugosa酵母的一種交聯(lián)結(jié)晶脂酶（Lipase）加入到其肽酶（peptidase）產(chǎn)品thermolysin中，該脂酶能催化廣泛的酯化和水解。Thermolysin可以將肽縫合在一起，又可以將它們拆散。作為交聯(lián)脂酶能力的一個(gè)實(shí)例是布洛芬消旋體甲酯的選擇水解成（S）-（＋）-布洛芬，對(duì)映體過(guò)剩95%.該蛋白酶還可以用來(lái)裝配人工甜味劑aspartame的3個(gè)L-氨基酸。Altus的產(chǎn)品商品名為CLEC，其特點(diǎn)是比溶解酶穩(wěn)定性更大，比樹(shù)脂固定化酶活性更高，而且可在相當(dāng)高的溫度（60℃）下，在水或純有機(jī)溶劑中使用。該公司的3個(gè)新產(chǎn)品是Chiro CLEC-BL，來(lái)自Bacillus licheni formis的枯草桿菌蛋白酶Carlsberg；Chiro CLEC-PC，來(lái)自Pseudomonas cepacia的一種脂酶；Chiro CLEC-CR是來(lái)自Candida rugosa的一種脂酶。

英國(guó)Synopsys科學(xué)系統(tǒng)建立了一個(gè)由酶、微生物和催化抗體進(jìn)行的生物轉(zhuǎn)化數(shù)據(jù)庫(kù)“Biocatalysis”。1995年收載了包括專(zhuān)利在內(nèi)的最近文獻(xiàn)中5000個(gè)反應(yīng)，到1996年4月增加到15 000個(gè)反應(yīng)。自1995年1月開(kāi)始以來(lái)，以每年3倍量的速度出現(xiàn)新反應(yīng)。費(fèi)用范圍從5 000美元（單個(gè)用戶(hù)）到10萬(wàn)美元（大型場(chǎng)所）。另一個(gè)制備開(kāi)始階段的數(shù)據(jù)庫(kù)是“UM-BBD”。該數(shù)據(jù)庫(kù)的目的是幫助基因工程師查明在什么微生物中存在什么代謝途徑，以便找到合適的工程菌。目前，UM-BBD還只有120個(gè)反應(yīng)，用戶(hù)尚不能檢索，只能“瀏覽”。在World Wide Web上用此數(shù)據(jù)庫(kù)是免費(fèi)的。

3加強(qiáng)手性技術(shù)的開(kāi)發(fā)，推動(dòng)我國(guó)手性制藥工業(yè)的發(fā)展［11］

3.1　我國(guó)手性藥物工業(yè)雖有一定基礎(chǔ)，但手性技術(shù)的開(kāi)發(fā)亟待加強(qiáng)　我國(guó)手性藥物工業(yè)是隨制藥工業(yè)的發(fā)展而發(fā)展。據(jù)對(duì)中國(guó)藥典（1995年版）二部收載的化學(xué)藥品、抗生素等原料藥（不包括制劑）的統(tǒng)計(jì)，其中單一對(duì)映體藥物144種?；瘜W(xué)藥品主要包括合成藥與植物藥。合成藥中腎上腺皮質(zhì)激素類(lèi)藥物和性激素類(lèi)藥物最多，如丙酸倍氯米松、地塞米松磷酸鈉、潑尼松、潑尼松龍、倍他美松、醋酸氫化可的松，以及丙酸睪酮、戊酸雌二醇、甲睪酮、炔諾酮、炔雌醇、黃體酮等。其次是腎上腺素受體激動(dòng)劑和阻滯劑，如腎上腺素、去甲腎上腺素、鹽酸偽麻黃堿、酒石酸美托洛爾等；抗高血壓藥物，如卡托普利、甲基多巴；抗腫瘤藥物，如甲氨蝶呤、阿糖胞苷；呼吸系統(tǒng)藥，如鹽酸洛貝林、福爾可定、羧甲司坦和鎮(zhèn)痛藥，如羅通定、萘普生等。植物藥包括抗瘧藥喹寧、青篙素；強(qiáng)心藥去乙酰毛花甙、地高辛；抗高血壓藥利血平；抗腫瘤藥秋水仙堿；抗偏頭痛藥酒石酸麥角胺；抗震顫麻痹藥左旋多巴；神經(jīng)肌肉阻斷劑氯化筒箭毒堿等。

在手性藥物中抗生素、維生素、激素和氨基酸占有相當(dāng)大的數(shù)量。抗生素中來(lái)自發(fā)酵的產(chǎn)品有紅霉素、卡那霉素、四環(huán)素、金霉素、慶大霉素等，來(lái)自合成或半合成的抗生素有甲砜霉素、氯霉素、阿米卡星、氨芐西林、阿莫西林、頭孢拉定、頭孢哌酮、頭孢氨芐、頭孢羥氨芐、頭孢噻肟鈉等。維生素類(lèi)藥有維生素C、維生素B2、維生素D2和D3、泛酸鈣等。氨基酸包括有絲氨酸、異亮氨酸、谷氨酸、亮氨酸、纈氨酸、賴(lài)氨酸等。

我國(guó)手性藥物的工業(yè)生產(chǎn)多采用傳統(tǒng)的拆分方法，對(duì)外消旋最終產(chǎn)物或?qū)ο虚g體進(jìn)行拆分。通常是用光學(xué)純的拆分試劑形成非對(duì)映異構(gòu)體鹽進(jìn)行分離，如用酒石酸拆分腎上腺素、苯腎上腺素、對(duì)羥基苯甘氨酸、乙胺丁醇中間體消旋氨基丁醇，樟腦酸拆分苯甘氨酸，辛可尼定拆分萘普生，對(duì)甲苯磺酰谷氨酸拆分四咪唑（tetramisole）等。有時(shí)用消旋體中的一個(gè)對(duì)映體進(jìn)行誘導(dǎo)結(jié)晶進(jìn)行分離，如加入L-氨基物拆分氯霉素中間體DL-氨基物，加入D-或L-甲基多巴拆分DL-甲基多巴，加入單旋泛酸鈣拆分混旋泛酸鈣等。

早在60年代我國(guó)就開(kāi)展甾體化合物的微生物轉(zhuǎn)化研究，并用于工業(yè)生產(chǎn)，如采用霉菌氧化在可的松和氫化可的松的生產(chǎn)中形成11α-醇和11β-醇。從70年代后期開(kāi)始進(jìn)行手性化合物的生物合成研究，實(shí)現(xiàn)了L-天冬氨酸和L-蘋(píng)果酸的工業(yè)化。對(duì)D-苯甘氨酸、D-對(duì)羥基甘氨酸、L-苯丙氨酸、L-色氨酸的不對(duì)稱(chēng)合成和（S）-布洛芬的酶法拆分也取得了很好的結(jié)果。

我國(guó)手性藥物工業(yè)雖有一定基礎(chǔ)，但對(duì)化學(xué)合成和生物合成的研究并不多，更缺少創(chuàng)新和基礎(chǔ)性研究，與世界手性工業(yè)的發(fā)展有較大差距，因此亟待加強(qiáng)手性技術(shù)的研究與開(kāi)發(fā)。

3.2　跟蹤國(guó)際最新發(fā)展，加強(qiáng)基礎(chǔ)研究，開(kāi)創(chuàng)我國(guó)手性制藥工業(yè)的新局面　進(jìn)入90年代以來(lái)，手性科學(xué)的發(fā)展非常迅猛，為此專(zhuān)門(mén)創(chuàng)刊了兩本學(xué)術(shù)雜志“Chirality”和“Tetrahedron：Asymmetry”，而且每年分別在美國(guó)和歐洲召開(kāi)一次Chiral USA和Chiral Europe國(guó)際專(zhuān)題研討會(huì)。各國(guó)政府對(duì)于手性技術(shù)迅速的發(fā)展迅速作出反應(yīng)，如英國(guó)政府已將手性技術(shù)作為決定投資的眾多技術(shù)領(lǐng)域之一。英國(guó)貿(mào)易與工業(yè)部（DTI）已把手性技術(shù)作為英國(guó)精細(xì)化學(xué)公司全面支持的一部分。

我國(guó)有關(guān)部門(mén)，例如國(guó)家醫(yī)藥管理局和國(guó)家科委生物工程中心在各自的“九五”計(jì)劃中，列項(xiàng)支持手性藥物的不對(duì)稱(chēng)合成與拆分技術(shù)的攻關(guān)。國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)近幾年來(lái)一直優(yōu)先資助手性科學(xué)的研究，1996年國(guó)家自然科學(xué)基金第一批12個(gè)“九五”重大項(xiàng)目中就包括“手性藥物的化學(xué)與生物學(xué)”。明確提出了研究的科學(xué)目標(biāo)和內(nèi)容，即研究和應(yīng)用現(xiàn)代化學(xué)和生物學(xué)的新方法、新技術(shù)，進(jìn)行手性藥物的設(shè)計(jì)、合成，藥物的手性與藥理活性關(guān)系及作用機(jī)理的研究；發(fā)展手性合成的新方法、新技術(shù)，包括化學(xué)方法、生物方法及化學(xué)與生物聯(lián)用方法，為手性藥物的產(chǎn)業(yè)化提供理論基礎(chǔ)；進(jìn)行有重要醫(yī)療價(jià)值的單一光學(xué)活性手性藥物的研究，期望在“九五”期間完成若干個(gè)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的手性藥物的創(chuàng)制和消旋藥物的轉(zhuǎn)化，為推動(dòng)手性技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展作貢獻(xiàn)。

根據(jù)上述科學(xué)目標(biāo)，國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)化學(xué)部與生物學(xué)部聯(lián)合進(jìn)行了項(xiàng)目招標(biāo)。中國(guó)科學(xué)院系統(tǒng)、中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院系統(tǒng)、原國(guó)家醫(yī)藥管理局系統(tǒng)、以及地方和軍隊(duì)大專(zhuān)院校和有關(guān)企業(yè)紛紛提出應(yīng)招研究課題，積極爭(zhēng)取進(jìn)入重大項(xiàng)目資助范圍。主要研究?jī)?nèi)容如下：

3.2.1　手性藥物的創(chuàng)新研究　對(duì)有發(fā)展前途且結(jié)構(gòu)新的手性化合物，主要是天然產(chǎn)物及其衍生物，研究其結(jié)構(gòu)和構(gòu)型與生物活性、藥效、代謝和毒性的相關(guān)性以及適宜于工業(yè)生產(chǎn)的新方法，以創(chuàng)制具有專(zhuān)利保護(hù)的新手性藥物。

3.2.2　手性藥物不對(duì)稱(chēng)合成研究　新的配體、輔基和手性催化劑的設(shè)計(jì)和合成，發(fā)展新型的不對(duì)稱(chēng)合成反應(yīng)和方法，研究手性催化劑的結(jié)構(gòu)和不對(duì)稱(chēng)催化反應(yīng)機(jī)理及手性源，尤其是利用氨基酸、碳水化合物、萜類(lèi)等天然手性源方法研究。手性藥物生物催化合成研究。通過(guò)生物催化不對(duì)稱(chēng)合成反應(yīng)，對(duì)生物催化劑如酶進(jìn)行選育、修飾和固定化，以及反應(yīng)機(jī)理和方法研究。

3.2.3　外消旋藥物的拆分及無(wú)效對(duì)映體轉(zhuǎn)化的研究　研究新的拆分方法（包括化學(xué)的和生物的方法），以便經(jīng)濟(jì)地獲得單一對(duì)映體手性藥物；研究非目標(biāo)對(duì)映體向有效單一對(duì)映體的轉(zhuǎn)化方法。通過(guò)外消旋轉(zhuǎn)化，完成諸如沙丁胺醇、氟西汀、氧氟沙星、萘普生、布洛芬、酮洛芬、磷霉素、甲砜霉素等單一對(duì)映體的開(kāi)發(fā)。模擬移動(dòng)床色譜和手性固定相的研究以及手性包夾拆分方法的研究等。

3.2.4　手性藥物在體內(nèi)生物行為和機(jī)理研究　研究手性藥物的手性與藥理、毒理、藥物代謝和藥物動(dòng)力學(xué)的立體選擇性，受體與手性藥物的識(shí)別和作用機(jī)理，細(xì)胞攝入的手性選擇性，為單一對(duì)映體藥物的選擇、設(shè)計(jì)與合成提供理論指導(dǎo)。

手性技術(shù)正是在手性藥物日益增長(zhǎng)的市場(chǎng)推動(dòng)下興起和發(fā)展的。我們有理由相信21世紀(jì)將是手性藥物大發(fā)展的世紀(jì)。