新型手性介孔二氧化硅材料在手性药物分离中的应用研究文献综述

 2023-02-20 19:12:35

一、国内外的发展及立题依据

手性是自然界的基本属性之一。如果一个物体不能与其镜像重合,该物体就称为手性物体。在这种情况下,这两种互成镜像的异构体被称为对映体[1]。尽管对映异构体在物理性质上没有明显差别,但它们在生理和化学活性上却表现出不同的作用。例如,左旋多巴通过肠内壁的速度明显大于右旋多巴;L-MTX(左旋甲氨蝶呤)在低浓度下,胃肠道也会对其吸收,而D-MTX在较高浓度下才能被吸收等。由于生物体内含有诸如氨基酸、糖类等手性大分子,使得手性药物在体内处于一个手性大环境中,当手性药物与机体作用时则表现出高度的立体选择性,这就使得两对映体表现出不同的生理和化学活性。据报道,1985~2004年上市的550个新化学合成药物中,有313个药物具有手性中心,并且手性药物数量呈逐年上升趋势[2]。由于手性药物两对映体在人体内所产生的药效和毒性并不相同,FDA和CFDA规定了新的手性药物上市之前必须分别对左旋体和右旋体进行药效和毒性试验,否则不允许上市。因此,获得单一手性药物以及对其药效和药动学研究,已经成为现代药学领域的重要组成部分。目前,应用于对映体拆分的方法主要有结晶法、色谱法[3-6]等,但是这些方法由于操作过程复杂、耗时、需要昂贵的手性柱、分析规模小等缺点,其应用较为局限。因此,探索出一种快速、有效、普遍适用的分析方法已经成为科学界亟需解决的问题。

手性介孔材料是一类高度有序的、孔径分布在2~50 nm之间、具有二维六方手性介观结构的多孔材料。由于介孔材料孔径介于大孔材料与微孔材料之间,具备了许多大孔材料与微孔材料所不具备的优良性质,比如高度有序的螺旋介观结构、高比表面积、大孔容、可调孔径、较高的热稳定性和水热稳定性、多功能化、孔道壁上能够嫁接丰富的有机官能团等优点,因此在分离提纯、生物材料、环境、能源、化工、催化、新型组装材料等方面具有广阔的应用前景。目前,关于手性介孔材料的研究主要集中在二氧化硅纳米材料的制备方面,比如Chen Muzi等人以手性小分子自组装体为模板成功得到了具有单一手性的介孔二氧化硅纳米结构[7],Wang Zhongping等人利用阳离子表面活性剂合成了手性的二氧化硅纳米纤维[8],Wang Qing等人以卵磷脂为手性添加剂合成了螺旋手性二氧化硅纳米棒[9],Che教授课题组通过共结构导向法,首次采用阴离子表面活性剂为模板合成了手性介孔二氧化硅等[10]。

虽然手性介孔材料的理论应用价值很高,但是现在这方面的纵深研究进行地还是比较迟缓,存在许多问题和挑战。目前,国内外报道的有关手性介孔二氧化硅纳米材料在手性物质吸附应用的研究并不广泛,已见报道的也仅仅是采用氨基酸衍生化的表面活性剂作为为模板剂制备手性介孔二氧化硅用于氨基酸的单一对映体的吸附差异研究,而迄今为止尚未有实际手性药物的吸附分离的报道。

二、拟研究和解决的问题:

本课题设计包括新型手性介孔二氧化硅材料的合成以及材料在手性吸附分离中的应用两方面内容。首先,运用共结构导向法,将beta;-环糊精衍生化的表面活性剂作为模板,与共结构导向剂、无机硅源相互作用制备手性介孔材料,并对其制备工艺进行优化;其次,将制备好的手性介孔材料运用于实际手性药物的拆分,建立更加精密、准确的手性物质吸附分离的新方法。

(1)通过对手性介孔材料制备工艺进行优化以期制备出形态结构稳定、大小均一、性质可控的手性介孔超分子印迹材料。

(2)通过各种分析手段,将前期制备性能良好的手性介孔材料作为吸附剂应用于实际手性物质吸附分离中,并优化实验条件,遴选出可以进行手性拆分的最佳范围。

三、研究内容及方法

1、研究内容

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