在生命的產生和進化過程中,造成了生物體內的蛋白質,核酸, 酶和細胞表面受體具有特定的手性結構,因此生物體對不同立體手性分子具有不同的生理和化學反應,從而導致光學活性不同的手性分子具有不同的藥理和毒理作用。最著名的例子是20世紀50年代中期,歐洲的反應停事件,反應停(沙利度胺Thalidomide)作為鎮靜劑,用于減輕孕婦清晨嘔吐,結果導致產生1.2萬海豹畸形兒的悲劇。后來研究表明只有R-沙利度胺具有鎮靜作用,S-沙利度胺具有至畸作用。大多數手性藥物中不同的光學異構體具有不同的藥理和毒理作用,如:L-多巴(L-dopa)是治療帕金森的藥物,而D-多巴卻有嚴重的副作用。β-受體阻斷劑普萘洛爾S-體的活性是R-體的98倍。左旋西替利嗪的抗過敏活性是混旋體二倍。
其右旋體沒有活性且有副作用。不僅醫藥如此,農藥,除草劑,植物生長調節劑,甜味劑和香料都表現出不同的手性識別,如甜冬素的右旋體具有甜味,其左旋體具有苦味。檸檬烯的左旋體為檸檬味,其右旋體為橘子味。
除草劑Metolachlor四種異構體中只有兩種異構體有活性。鑒于不同的光學活性的手性分子具有如此大的差異,1984年荷蘭藥理學家Ariens極力倡導手性藥物以單一對映體上市,他的觀點得到藥物部門的重視,歐洲,日本和美國的藥政部門相繼做出了相應的管理規定,如美國FDA1992年5月規定:手性藥物以單一對映體的形式能更好的控制病情,簡化劑量-效應關系。雖然不排除以消旋體申請藥物,但要分離對應體,分別進行實驗,說明手性藥物中所含單一對映體的藥理,毒性和臨床效果。
否則對映體有可能作為50%的雜質對待,難以批準。自此之后,手性藥物的市場一直保持快速增長的態勢,手性藥物的研發已成為當今世界新藥研發的發展方向和熱點領域。從而也帶動了手性中間體的發展。
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