环氧化物水解酶在手性药物中间体合成中的应用

武海鹏

摘 要：环氧化物水解酶可以水解环氧化物，形成高效性、高选择性的手性邻二醇，对光学活性邻位二醇的合成和光学活性环氧化物的制备具有重要意义。 本文综述了环氧化物水解酶在手性医药中间体合成中的应用，以及环氧化物水解酶催化环氧化物水解和环氧化物水解酶表达的研究进展。

关键词：环氧化物水解酶;手性药物;色谱技术;药理活性

0 引言

环氧化物可通过选择性开环制备以光学活性的手性醇化合物并选择性地保留具有重要价值的环氧化物。（R）-4-氯苯乙二醇是神经保护药物的关键合成子，可以通过环氧化物水解酶水解相应的环氧化物来制备，也可用于催化环氧化物水解酶的开环水解，以产生抗艾滋病药物Ziff：（1R，2S）--环氧化合物和（1R，2R）二醇的重要中间体。

环氧化物水解酶广泛存在于自然界中，并且环氧化物水解酶存在于植物、动物、真菌和细菌中。它们的催化环氧化物水解相比化学催化具有许多优点，例如高选择性和催化效率高，环保等，引起了广泛的关注。然而，从自然界筛选的环氧化物水解酶也具有某些限制，例如理论产率不超过50%，底物耐受性低，难以提取和纯化酶，以及酶表达低。针对这些问题，研究人员使用基因克隆和基因突变等技术有效地克服了这些困难。

1 手性药物色谱拆分的意义

手性药物具有自己的先天性条件，因此它们在药理活性和体循环方面与其他药物不同，并且各自具有很大差异。手性新药与人们的药物密切相关，因此其研发和生产必须安全稳定，这要求药品制造商能够快速准确地了解手性药物成分的特性，而色谱技术可以帮助企业快速完成药物分析工作，以提高药物的质量和安全。在这个阶段，有许多类型的手性药物分离技术，包括薄层色谱，高效液相色谱，气相色谱和超临界流体色谱，这些技术彼此不同并且也可以實现。

2 环氧化物水解酶在手性药物中间体合成中的应用

2.1 薄层色谱

薄层色谱诞生于20世纪30年代，随着医学的进步，该技术已发展成高效薄层色谱，离心薄层色谱，梯度开发等，从而实现了更好的手性药物分离。薄层色谱在手性药物分离方面具有许多优点，包括色谱参数的简单调整，快速分析，高效率，低设备要求和简单操作，因此，它广泛用于手性药物分离。然而，值得注意的是，该技术仍然存在低灵敏度的缺点，因此它仍局限于使用范围 内的手性药物的定性分析。薄层色谱在手性药物分离中的应用方法大致分为手性固定相法，手性流动相添加法和手性试剂衍生法三大类，其中，手性固定相法主要采用手性试剂浸渍固定相，手性氨基酸金属配体交换，纤维素及其衍生物等。国外学者使用微晶三乙酰纤维素作为薄层对，使得卡洛芬，苯氧基布洛芬，氟比洛芬等药物得到了解决。手性流动相添加剂法主要包括添加手性离子对试剂及其衍生物，国外一些学者使用含有铵樟脑作为试剂来开发含有苯基-α-氨基醇的8种药物分裂。

2.2 高效液相色谱法

2.2.1 手性固定相法

手性固定相方法使用简单方便，不需要高光学纯度的衍生化试剂，但通用性稍差，因此有时对样品进行柱前衍生处理以确保分离效果。手性固定相方法由具有高光学纯度的单体键合手性异构体组成，当进行拆分时，手性异构体与对映异构体反应，其中一种形成不稳定的对应配合物，这种复合物的存在相对较短，因此，由于它们存在的不同时间而能够分离这两种物质。现代研究方法中最常用的手性固定相方法有以下几种：冠醚固定相，蛋白质键合固定相，纤维素和多糖衍生物固定相，以及环糊精固定相。

2.2.2 手性流动相添加剂法

手性流动相添加法也是直接分离型，操作方便，在分裂过程中很少使用它，可用添加剂的范围也很宽，可以从柱后洗脱中回收一定量的纯对映体，但相应地，该技术所需的添加剂的量很大，并且该体系必须长时间保持平衡。手性流动相添加剂方法是这样一种方法，其中将处理试剂加入到流动相中以形成金属离子配位键和氢键与溶质的非对应关联，然后是常规的高效液相色谱。手性流动相加成法在现代研究中的应用主要集中在以下类型：手性诱导吸附，手性包合物，手性离子对，蛋白质复合物，手性配位交换。

2.2.3 手性衍生化试剂法

手性衍生化试剂法是一种间接拆分型，分离条件较少，分离效果理想，但在特定操作中比较麻烦，分离时需要较高纯度的衍生化试剂。手性衍生化试剂是药物对映体的衍生化以形成非对映异构体，然后进行色谱分离。

3 结束语

随着近年来人们生活水平的提高，人们对药品质量和药品安全的要求越来越高，其中，手性药物作为一种与人密切相关的药物，逐渐成为人们关注的焦点。 手性药物的开发和药物分析与分裂技术的发展密不可分，色谱分裂作为主要的分裂选择一直是研发机构关注的焦点，可以通过列出几种色谱分辨率技术来了解它。色谱分离技术各有优缺点，需要正确认识各项技术的应用范围，合理科学应用，确保手性药物的分离。

参考文献：

[1]刘荣仕.树脂原位吸附提高全细胞不对称制备（S）——苯基乙二醇催化效率研究[D].无锡：江南大学，2008.

[2]江克翊.微生物产环氧化物水解酶的筛选及对苯基缩水甘油醚的动力学拆分研究[D].杭州：浙江工业大学，2009.