手性分子与沙利度安惨剧 上世纪50年代,德国一家制药商推出镇静剂反应停。这种药品对减轻妇女 怀孕早期出现的恶心、呕吐等反应有效,于是迅速在多个国家推广。而此时,美 国食品药品监督管理局(FDA)一位叫弗兰西斯凯尔西的审评员也在案头审查 这家德国公司的资料。由于凯尔西博士发现资料中有许多不确定的数据和其它问 题,反应停未被准许在美国上市。后来,使用该药品的欧洲、澳大利亚、加拿大 和日本等先后发现了新生儿先天四肢残缺,即海豹婴儿。经科学证实,新生儿四 肢残缺的罪魁祸首就是反应停。 反应停即沙利度安(Thalidomide))。该药主要成分是A-苯酞茂二酰亚胺。但 A苯酞茂二酰亚胺有两种手性结构分子,S型与R型对映体(下图所示),药理作 用也有极大的差异。S一对映体有镇静作用,而R一对映体则对胚胎有极强的致 畸作用。 NH =0 (A-Thalidomide,镇静止吐 (S)-Thalidomide,致畸 手性分子,是化学中结构上镜像对称而又不能完全重合的分子。碳原子在形 成有机分子的时候,4个原子或基团可以通过4根共价键形成三维的空间结构。 由于相连的原子或基团不同,它会形成两种分子结构。这两种分子拥有完全一样 的物理、化学性质。但是从分子的组成形状来看,它们依然是两种分子。这种情 形像是镜子里和镜子外的物体那样,看上去互为对应。由于是三维结构,它们不 管怎样旋转都不会重合,就像左手和右手那样,称这两种分子具有手性,又叫手 性分子。因此这两种分子互为同分异构体,这种异构的形式称为手性异构,有R 型和S型两类。 手性(chirality)一词源于希腊语词干“手”,在多种学科中表示一种重要的
手性分子与沙利度安惨剧 上世纪 50 年代,德国一家制药商推出镇静剂反应停。这种药品对减轻妇女 怀孕早期出现的恶心、呕吐等反应有效,于是迅速在多个国家推广。而此时,美 国食品药品监督管理局(FDA)一位叫弗兰西斯·凯尔西的审评员也在案头审查 这家德国公司的资料。由于凯尔西博士发现资料中有许多不确定的数据和其它问 题,反应停未被准许在美国上市。后来,使用该药品的欧洲、澳大利亚、加拿大 和日本等先后发现了新生儿先天四肢残缺,即海豹婴儿。经科学证实,新生儿四 肢残缺的罪魁祸首就是反应停。 反应停即沙利度安(Thalidomide)。该药主要成分是 A-苯酞茂二酰亚胺。但 A-苯酞茂二酰亚胺有两种手性结构分子,S 型与 R 型对映体(下图所示),药理作 用也有极大的差异。S—对映体有镇静作用,而 R—对映体则对胚胎有极强的致 畸作用。 手性分子,是化学中结构上镜像对称而又不能完全重合的分子。碳原子在形 成有机分子的时候,4 个原子或基团可以通过 4 根共价键形成三维的空间结构。 由于相连的原子或基团不同,它会形成两种分子结构。这两种分子拥有完全一样 的物理、化学性质。但是从分子的组成形状来看,它们依然是两种分子。这种情 形像是镜子里和镜子外的物体那样,看上去互为对应。由于是三维结构,它们不 管怎样旋转都不会重合,就像左手和右手那样,称这两种分子具有手性,又叫手 性分子。因此这两种分子互为同分异构体,这种异构的形式称为手性异构,有 R 型和 S 型两类。 手性(chirality)一词源于希腊语词干“手”,在多种学科中表示一种重要的
对称特点。如果某物体与其镜像不同,则其被称为“手性的”,且其镜像是不能 与原物体重合的,就如同左手和右手互为镜像而无法叠合。手性物体与其镜像被 称为对映体(enantiomorph,希腊语意为“相对相反形式”):在有关分子概念的 引用中也被称为对映异构体。可与其镜像叠合的物体被称为非手性的(achiral), 有时也称为双向的(amphichiral)。 手性是生命过程的基本特征,构成生命体的有机分子绝大多数都是手性分 子。人们使用的药物绝大多数具有手性,被称为手性药物。手性药物的“镜像” 称为它的对映体,两者之间在药力、毒性等方面往往存在差别,有的甚至作用相 反,沙利度安惨刷就是一个典型的例子。因此,能够独立地获得手性分子的两种 不同镜像形态极为重要。 正是有了60年代的这个教训,所以现在的药物在研制成功后,都要经过严 格的生物活性和毒性试验,以避免其中所含的另一种手性分子对人体的危害。 在化学合成中,这两种分子出现的比例是相等的,所以对于医药公司来说, 他们每生产一公斤药物,还要费尽周折,把另一半分离出来。如果无法为它们找 到使用价值的话,它们就只能是废物。在环境保护法规日益严厉的时代,这些废 品也不能被随意处置,考虑到可能对公众健康产生的危害,这些工业垃圾的处理 也是一笔不小的开支。 因此,医药公司急切地寻找一种方法来解决这个问题,比如,他想要左旋分 子,那么他就得想办法把另一半右旋分子转化成左旋分子。现在,这个令人头痛 的问题已经得到了解决。科学家用一种叫做“不对称催化合成”的方法解决了这 一问题。这个方法可以广泛地应用于制药、香精和甜味剂等化学行业,给工业生 产一下子带来了巨大的好处,这项研究也获得了2001年度的诺贝尔化学奖。毫 无疑问,这个成果具有重要意义
对称特点。如果某物体与其镜像不同,则其被称为“手性的”,且其镜像是不能 与原物体重合的,就如同左手和右手互为镜像而无法叠合。手性物体与其镜像被 称为对映体(enantiomorph,希腊语意为“相对/相反形式”);在有关分子概念的 引用中也被称为对映异构体。可与其镜像叠合的物体被称为非手性的(achiral), 有时也称为双向的(amphichiral)。 手性是生命过程的基本特征,构成生命体的有机分子绝大多数都是手性分 子。人们使用的药物绝大多数具有手性,被称为手性药物。手性药物的“镜像” 称为它的对映体,两者之间在药力、毒性等方面往往存在差别,有的甚至作用相 反,沙利度安惨剧就是一个典型的例子。因此,能够独立地获得手性分子的两种 不同镜像形态极为重要。 正是有了 60 年代的这个教训,所以现在的药物在研制成功后,都要经过严 格的生物活性和毒性试验,以避免其中所含的另一种手性分子对人体的危害。 在化学合成中,这两种分子出现的比例是相等的,所以对于医药公司来说, 他们每生产一公斤药物,还要费尽周折,把另一半分离出来。如果无法为它们找 到使用价值的话,它们就只能是废物。在环境保护法规日益严厉的时代,这些废 品也不能被随意处置,考虑到可能对公众健康产生的危害,这些工业垃圾的处理 也是一笔不小的开支。 因此,医药公司急切地寻找一种方法来解决这个问题,比如,他想要左旋分 子,那么他就得想办法把另一半右旋分子转化成左旋分子。现在,这个令人头痛 的问题已经得到了解决。科学家用一种叫做“不对称催化合成”的方法解决了这 一问题。这个方法可以广泛地应用于制药、香精和甜味剂等化学行业,给工业生 产一下子带来了巨大的好处,这项研究也获得了 2001 年度的诺贝尔化学奖。毫 无疑问,这个成果具有重要意义