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手性化合物的分離被認為是有挑戰(zhàn)性的色譜分離技術(shù)之一。因為色譜分離技術(shù)往往是利用混合樣品各組份在固定相(色譜填料)和流動相中的分配系數(shù)不同,當流動相推動樣品中的各組份在色譜填料填充的柱中遷移時,由于各組份在兩相中進行連續(xù)反復(fù)吸附和脫附或其他親和能力作用的差異,從而形成差速移動,達到分離的目的。分子之間的物理和化學(xué)性質(zhì)相差越大,越容易建立色譜分離方法。但手性分子就像左右手一樣,看起來似乎一模一樣,其分子組成、分子量一樣,物理和化學(xué)性質(zhì)也相同,只是它們在空間結(jié)構(gòu)上卻無法完全重合,因此分離難度很大。在精細化工、生物工程及制藥工業(yè)中制備高純度的單一對應(yīng)體手性分子將具有巨大的商業(yè)價值和應(yīng)用前景,因此建立對映體的手性分離方法顯得日益重要。因為許多手性藥l物真正起作用的是其中的一種單一對映體,而另一種對映體可能不僅無藥理作用,還會有副作用。
突破手性色譜填料的制造壁壘,不僅要解決大孔硅膠基球生產(chǎn)問題,還要解決纖維素和直鏈淀粉生產(chǎn)及其衍生化工藝問題;有了硅膠基球及手性材料后,還要解決涂覆和偶聯(lián)工藝問題。纖維素和淀粉通常是極為常見而豐富的物質(zhì),但能夠滿足手性色譜填料制備要求的纖維素和淀粉卻極難獲得,尤其是直鏈淀粉。全世界上只有日本的一家公司可以買到,但其價格超乎一般人的想象,每公斤直鏈淀粉的價格高達60萬人l民幣。為了開發(fā)手性色譜填料,我們在項目開發(fā)期間以這種天價買了日本的直鏈淀粉,遺憾的是即使用這么昂貴的直鏈淀粉,做出的手性色譜填料,其性能還是達不到日本公司的水平,因此好的東西即使我們花天價也不一定能買到。
雖然人類科學(xué)家沒有上帝的能力,但有學(xué)習(xí)并借用上帝創(chuàng)造的手性生命體的能力。前面說過上帝只選擇給這個世界一種構(gòu)象的生命體,生命體的組成如蛋白、DNA、和糖物質(zhì)都具有手性結(jié)構(gòu)。科學(xué)家正是利用蛋白和糖物質(zhì)具有手性分子識別能力才發(fā)明了手性色譜分離方法。也就是把具有手性空間識別能力的糖物質(zhì)加到色譜填料微球中使得色譜填料與一對對映體分子具有差異化的作用力或保留能力以達到手性分子分離的目的。這篇文章就是講述國內(nèi)外科學(xué)家是如何發(fā)展手性世界拆分技術(shù)的。‘