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手性化合物的拆分是手性技術的一個重要方面。在由非手性物質合成手性物質時,往往得到由一對等量對映異構體組成的消旋體。手性色譜分離純化是獲得單一對映體常用的方法,其自身具有分離效果好、速度快、靈敏度好、操作方便等優點。已成為手性化合物分離分析和制備的重要手段之一,也是不對稱合成方法得到單一對映體的輔助方法之一。
手性化合物的分離被認為是有挑戰性的色譜分離技術之一。因為色譜分離技術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反復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性質相差越大,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,物理和化學性質也相同,只是它們在空間結構上卻無法完全重合,因此分離難度很大。在精細化工、生物工程及制藥工業中制備高純度的單一對應體手性分子將具有巨大的商業價值和應用前景,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。
手性色譜填料國產化之路手性色譜填料主要是通過在多孔二氧化硅基球上涂覆或鍵合帶有手性識別位點的生物材料如纖維素,直鏈淀粉。如要做手性色譜填料,首先要解決的就是合成超大孔硅膠基球作為手性色譜填料的固定相載體。在納微科技做出超大孔硅膠基球之前,全世界上只能從日本公司才能買到這種超大孔的硅膠基球,價格昂貴,每公斤高達10萬元人l民幣。雖然中國擁有全世界比較多的色譜科研究員,發表色譜領域文章數量也于2011年就超過美國穩居世界首位,但遺憾的是中國色譜填料尤其是球形硅膠色譜填料一直未能實現產業化。主要原因就是色譜填料制備技術壁壘高,產業化周期長,投資大,世界上可以大規模生產球形硅膠色譜填料的也就只有四家公司,日本就占了三家。可見日本對色譜填料技術掌控能力的強大。絕大多數商業化的硅膠色譜填料的孔徑一般都在10-30納米,而用于手性硅膠色譜填料的孔徑要求達到100納米,手性色譜用的大孔硅膠比小孔硅膠制備技術難度更大。為了實現球形硅膠色譜填料產業化,納微投資近5000萬元人l民幣,堅持了十多年跨領域技術研發,突破了單分散球形硅膠色譜填料精準制造的世界難題,納微也因此成為全球具備大規模生產單分散球形硅膠色譜填料的公司。納微不僅填補中國在球形硅膠色譜的空白,而且為世界硅膠色譜填料精準制備技術的進步做出貢獻。在此基礎上,納微又研發出超大孔硅膠色譜填料以滿足手性色譜填料的要求。電子掃描電鏡圖對比圖及孔徑分布對比圖可以明顯看出納微大孔硅膠無論是粒徑的精l確性,粒徑均勻性,孔徑均勻性,還是球的完整性及機械強度都超過日本產品。
因此化學家也在學上帝之手希望在合成時只形成一種構象分子,這在有機化學里叫不對稱合成。只不過目前的化學家的水平還達不到上帝的水平,在合成很多手性結構分子時還經常是一對對映體分子同時形成。遇到這種情況我們只能把這一對對映體分子給分開。這種能把一對構象(就像左右手)分子分開就叫手性分離。其中手性色譜分離就是一種重要的分離手段。