關于藥物合成中運用綠色化學的研究

●王曉錦

關于藥物合成中運用綠色化學的研究

●王曉錦

主要對環(huán)境保護的“潔凈性”、手性合成、原子經(jīng)濟性等綠色化學在藥物合成中的應用進行分析。只有加強藥物合成中運用綠色化學的研究，加強將科學技術的雙刃性展示出來，才能讓未來的醫(yī)藥工作者得以具備高水平的專業(yè)文化知識以及科學、嚴謹?shù)穆殬I(yè)素養(yǎng)，確保醫(yī)藥教學的開展價值得以更好的體現(xiàn)。

藥物合成；運用；綠色化學

隨著現(xiàn)代科技的不斷發(fā)展，藥物不僅僅有著眾多的品種類型，也有著極為迅猛的更新?lián)Q代的速度。在進行藥物合成的時候，一方面藥物的合成反應是復雜且多樣，同時，合成本身所需的原材料具有一定的危險性；另一方面，這些原材料的合成效率可能只有100:1，這也就導致合成污染的產(chǎn)生，即廢氣、廢液以及廢物。我國自改革開放以來，一步步地在優(yōu)化對外經(jīng)濟貿(mào)易的開展模式。就合成藥物來說，其雖然能夠帶來巨額的經(jīng)濟利潤，但是隨之產(chǎn)生的污染問題，也需要正確認識，以此來杜絕污染的產(chǎn)生。針對于這樣的需求存在，“綠色合成”（greensynthesis）所得到的關注度在不斷的上升，它也可稱為“對環(huán)境友好的合成”（environmentally benign sy nthesis）。

1 綠色化學在藥物合成中的應用分析

1.1 對環(huán)境保護的“潔凈性”認識

在藥物合成行業(yè)，藥物的生產(chǎn)與合成離不開對有機溶劑的大量使用。因為有機溶劑自身的特點存在，即易燃易爆易揮發(fā)以及帶有的毒性，為此綠色計劃性需要針對于這樣的現(xiàn)狀來進行調(diào)整，確保化工生產(chǎn)的污染性能夠被最小化，同時，也讓無毒發(fā)展模式得以被落到實處。其具體的研究內(nèi)容包括了：首先，近臨界及超臨界流體中，超臨界流體是目前的研究熱點，因為其無毒、安全，使得其得以在醫(yī)藥合成行業(yè)有著極為廣泛的運用。其次，對離子液的介質(zhì)反應分析，因為離子液具有著良好的溶解性，且容易被回收利用，因此有著一定的運用價值，但是其目前尚處于初步發(fā)展階段，還需一定時間的研究與運用。再者，水所帶有的介質(zhì)反應分析，由于水本身的安全性較高，運用其進行有機反應的操作更為簡單、安全。最后，是不使用溶劑來進行有機反應，其合成效率較高，且可供選擇材料更多，促使酶得以進行不對稱的催化還原。

例如，Baker's酵母被上海有機化學研究所用于了羰基不對稱還原反應中，這是對避孕藥D-18-甲基炔諾酮的合成關鍵；Zygasaccharomycesrouxii催化的甲基芐基酮可以被還原合成LY-300164，其是 Elilily 公司的研究項目，其目前已經(jīng)進入到了臨床實驗的階段。它作為能夠有效治療神經(jīng)系統(tǒng)退化的疾病，其是可用于口服的一種苯并二氮雜。在化學反應中，酵母菌的催化使得酮體得以被立體選擇性還原，繼而得到純凈度更高的手性醇。

1.2 對手性合成的認識

在目前的有機化學研究領域中，一些相關學者將手性合成做作為了研究的重點。其不是不對稱的催化合成，而是通過催化劑來更為高效地對工業(yè)合成方案優(yōu)化設計，促使其得以選擇更為環(huán)保的方式，而不是單純地依賴于不對稱催化反應。現(xiàn)如今，其應用的類型主要包括了兩個大類，即：對酮的不對稱還原以及對催化氫化的不對稱反應。其中，化學教授Sharpless 便運用烯丙醇氧化與手性欽酸醋來完成了不對稱環(huán)氧化。運用這一合成方法所研發(fā)出來原料主要是被運用到了抗癌藥物以及抗生素藥物的研制中去，其臨床療效是值得肯定的。由此可知手性藥物的重要性，筆者認為，隨著手性藥物研制力度的加大和手性化學技術的不斷完善，此類藥物必將越來越多的出現(xiàn)在各種病癥的臨床治療中。

1.3 對原子經(jīng)濟性的分析運用

綠色化學中有著對原子經(jīng)濟性的著重研究。在傳統(tǒng)的有機化學合成中，其可能會因為忽視了產(chǎn)品的生產(chǎn)廢料而一味地追求反應效率，繼而使得原子經(jīng)濟性被廣泛地研究與運用。其中，如布洛芬（消炎鎮(zhèn)痛藥）在進行早期合成的時候，就是利用異丁基苯來作為原料。這個合成過程分為了6個步驟，其不僅僅有著繁雜的化學反應過程，其本身的原子利用率也處于60%以下，這也就導致合成工作的生產(chǎn)成本較高且?guī)淼沫h(huán)境污染較為嚴重。后來，美國 Hoeehst-Celanese 公司與Boots公司聯(lián)合開發(fā)實現(xiàn)了通過l（-4-異丁基苯基）乙醇（IBPE）的碳化反應合成布洛芬的工業(yè)化生產(chǎn)（稱作BHc法），僅有3步催化反應，且原子的有效利用率接近80%，若回收副產(chǎn)物乙酸則其轉(zhuǎn)化率高達99%，布洛芬的選擇性為96%。不過，現(xiàn)階段特別是適合于工業(yè)生產(chǎn)的高“原子經(jīng)濟性”反應比較少，還有待努力研究開發(fā)。

2 結束語

總的來說，大量的實踐研究表明，將綠色合成的概念與方法融入到現(xiàn)代藥學中是十分必要的。其不僅僅會加深對現(xiàn)代醫(yī)藥合成技術的了解水平，也能讓研究者生得以有機會成為綠色合成技術的研究者，繼而帶動綠色合成技術的進一步發(fā)展。

（作者單位：新鄉(xiāng)醫(yī)學院三全學院）

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