環(huán)氧化物水解酶在手性藥物中間體合成中的應(yīng)用

武海鵬

摘 要：環(huán)氧化物水解酶可以水解環(huán)氧化物，形成高效性、高選擇性的手性鄰二醇，對(duì)光學(xué)活性鄰位二醇的合成和光學(xué)活性環(huán)氧化物的制備具有重要意義。 本文綜述了環(huán)氧化物水解酶在手性醫(yī)藥中間體合成中的應(yīng)用，以及環(huán)氧化物水解酶催化環(huán)氧化物水解和環(huán)氧化物水解酶表達(dá)的研究進(jìn)展。

關(guān)鍵詞：環(huán)氧化物水解酶;手性藥物;色譜技術(shù);藥理活性

0 引言

環(huán)氧化物可通過(guò)選擇性開(kāi)環(huán)制備以光學(xué)活性的手性醇化合物并選擇性地保留具有重要價(jià)值的環(huán)氧化物。（R）-4-氯苯乙二醇是神經(jīng)保護(hù)藥物的關(guān)鍵合成子，可以通過(guò)環(huán)氧化物水解酶水解相應(yīng)的環(huán)氧化物來(lái)制備，也可用于催化環(huán)氧化物水解酶的開(kāi)環(huán)水解，以產(chǎn)生抗艾滋病藥物Ziff：（1R，2S）--環(huán)氧化合物和（1R，2R）二醇的重要中間體。

環(huán)氧化物水解酶廣泛存在于自然界中，并且環(huán)氧化物水解酶存在于植物、動(dòng)物、真菌和細(xì)菌中。它們的催化環(huán)氧化物水解相比化學(xué)催化具有許多優(yōu)點(diǎn)，例如高選擇性和催化效率高，環(huán)保等，引起了廣泛的關(guān)注。然而，從自然界篩選的環(huán)氧化物水解酶也具有某些限制，例如理論產(chǎn)率不超過(guò)50%，底物耐受性低，難以提取和純化酶，以及酶表達(dá)低。針對(duì)這些問(wèn)題，研究人員使用基因克隆和基因突變等技術(shù)有效地克服了這些困難。

1 手性藥物色譜拆分的意義

手性藥物具有自己的先天性條件，因此它們?cè)谒幚砘钚院腕w循環(huán)方面與其他藥物不同，并且各自具有很大差異。手性新藥與人們的藥物密切相關(guān)，因此其研發(fā)和生產(chǎn)必須安全穩(wěn)定，這要求藥品制造商能夠快速準(zhǔn)確地了解手性藥物成分的特性，而色譜技術(shù)可以幫助企業(yè)快速完成藥物分析工作，以提高藥物的質(zhì)量和安全。在這個(gè)階段，有許多類(lèi)型的手性藥物分離技術(shù)，包括薄層色譜，高效液相色譜，氣相色譜和超臨界流體色譜，這些技術(shù)彼此不同并且也可以實(shí)現(xiàn)。

2 環(huán)氧化物水解酶在手性藥物中間體合成中的應(yīng)用

2.1 薄層色譜

薄層色譜誕生于20世紀(jì)30年代，隨著醫(yī)學(xué)的進(jìn)步，該技術(shù)已發(fā)展成高效薄層色譜，離心薄層色譜，梯度開(kāi)發(fā)等，從而實(shí)現(xiàn)了更好的手性藥物分離。薄層色譜在手性藥物分離方面具有許多優(yōu)點(diǎn)，包括色譜參數(shù)的簡(jiǎn)單調(diào)整，快速分析，高效率，低設(shè)備要求和簡(jiǎn)單操作，因此，它廣泛用于手性藥物分離。然而，值得注意的是，該技術(shù)仍然存在低靈敏度的缺點(diǎn)，因此它仍局限于使用范圍 內(nèi)的手性藥物的定性分析。薄層色譜在手性藥物分離中的應(yīng)用方法大致分為手性固定相法，手性流動(dòng)相添加法和手性試劑衍生法三大類(lèi)，其中，手性固定相法主要采用手性試劑浸漬固定相，手性氨基酸金屬配體交換，纖維素及其衍生物等。國(guó)外學(xué)者使用微晶三乙酰纖維素作為薄層對(duì)，使得卡洛芬，苯氧基布洛芬，氟比洛芬等藥物得到了解決。手性流動(dòng)相添加劑法主要包括添加手性離子對(duì)試劑及其衍生物，國(guó)外一些學(xué)者使用含有銨樟腦作為試劑來(lái)開(kāi)發(fā)含有苯基-α-氨基醇的8種藥物分裂。

2.2 高效液相色譜法

2.2.1 手性固定相法

手性固定相方法使用簡(jiǎn)單方便，不需要高光學(xué)純度的衍生化試劑，但通用性稍差，因此有時(shí)對(duì)樣品進(jìn)行柱前衍生處理以確保分離效果。手性固定相方法由具有高光學(xué)純度的單體鍵合手性異構(gòu)體組成，當(dāng)進(jìn)行拆分時(shí)，手性異構(gòu)體與對(duì)映異構(gòu)體反應(yīng)，其中一種形成不穩(wěn)定的對(duì)應(yīng)配合物，這種復(fù)合物的存在相對(duì)較短，因此，由于它們存在的不同時(shí)間而能夠分離這兩種物質(zhì)。現(xiàn)代研究方法中最常用的手性固定相方法有以下幾種：冠醚固定相，蛋白質(zhì)鍵合固定相，纖維素和多糖衍生物固定相，以及環(huán)糊精固定相。

2.2.2 手性流動(dòng)相添加劑法

手性流動(dòng)相添加法也是直接分離型，操作方便，在分裂過(guò)程中很少使用它，可用添加劑的范圍也很寬，可以從柱后洗脫中回收一定量的純對(duì)映體，但相應(yīng)地，該技術(shù)所需的添加劑的量很大，并且該體系必須長(zhǎng)時(shí)間保持平衡。手性流動(dòng)相添加劑方法是這樣一種方法，其中將處理試劑加入到流動(dòng)相中以形成金屬離子配位鍵和氫鍵與溶質(zhì)的非對(duì)應(yīng)關(guān)聯(lián)，然后是常規(guī)的高效液相色譜。手性流動(dòng)相加成法在現(xiàn)代研究中的應(yīng)用主要集中在以下類(lèi)型：手性誘導(dǎo)吸附，手性包合物，手性離子對(duì)，蛋白質(zhì)復(fù)合物，手性配位交換。

2.2.3 手性衍生化試劑法

手性衍生化試劑法是一種間接拆分型，分離條件較少，分離效果理想，但在特定操作中比較麻煩，分離時(shí)需要較高純度的衍生化試劑。手性衍生化試劑是藥物對(duì)映體的衍生化以形成非對(duì)映異構(gòu)體，然后進(jìn)行色譜分離。

3 結(jié)束語(yǔ)

隨著近年來(lái)人們生活水平的提高，人們對(duì)藥品質(zhì)量和藥品安全的要求越來(lái)越高，其中，手性藥物作為一種與人密切相關(guān)的藥物，逐漸成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。 手性藥物的開(kāi)發(fā)和藥物分析與分裂技術(shù)的發(fā)展密不可分，色譜分裂作為主要的分裂選擇一直是研發(fā)機(jī)構(gòu)關(guān)注的焦點(diǎn)，可以通過(guò)列出幾種色譜分辨率技術(shù)來(lái)了解它。色譜分離技術(shù)各有優(yōu)缺點(diǎn)，需要正確認(rèn)識(shí)各項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用范圍，合理科學(xué)應(yīng)用，確保手性藥物的分離。

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