淺談綠色化學(xué)在西藥制藥研發(fā)中的應(yīng)用

梁鳳

【摘 要】綠色化學(xué)作為當(dāng)今社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展中最受關(guān)注的事項(xiàng)之一，也是當(dāng)今最令人重視的技術(shù)手段。時(shí)至今日的社會發(fā)展中，綠色化學(xué)已成為國際化學(xué)研究的前沿，是新世紀(jì)科學(xué)技術(shù)發(fā)展的體現(xiàn)基礎(chǔ)。本文從綠色化學(xué)概念入手，介紹了幾種常見綠色化學(xué)技術(shù)在西藥生產(chǎn)中的應(yīng)用，以供業(yè)內(nèi)人士參考。

【關(guān)鍵詞】綠色化學(xué)；制藥；西藥；應(yīng)用

綠色化學(xué)是基于傳統(tǒng)化學(xué)的基礎(chǔ)上形成的，它的出現(xiàn)是以創(chuàng)新為基礎(chǔ)而非遵章守舊，是利用可持續(xù)發(fā)展策略為指導(dǎo)形成的一種綜合性技術(shù)理念。這一技術(shù)在當(dāng)今社會發(fā)展中無論是工業(yè)還是商業(yè)上，都有著舉足輕重的地位，也發(fā)揮出重大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。但是在應(yīng)用的過程中，我們必須要認(rèn)識到它的重要性，從可持續(xù)發(fā)展的角度入手，以其基本設(shè)計(jì)策略實(shí)現(xiàn)功能的最大發(fā)揮，從而為西藥研發(fā)工作的開展提供技術(shù)指導(dǎo)。

1.綠色化學(xué)概述

1.1綠色化學(xué)背景

綠色化學(xué)的研究是基于化學(xué)理論和研究實(shí)踐的基礎(chǔ)上形成的，它使得我們的衣食住行各個(gè)方面都發(fā)生了翻天覆地的變化，同時(shí)在醫(yī)藥治療方面更是取得了突飛猛進(jìn)的突破。它在給我們帶來重大的社會經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，也使得整個(gè)生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重的威脅和污染，嚴(yán)重影響著人類的生存健康。自從上個(gè)世紀(jì)八十年代至今，人們對于自身健康問題的逐漸重視和對環(huán)保、節(jié)能生活理念的提出，以各種新技術(shù)、新方法為主的生產(chǎn)模式逐漸受到人們重視，也使得整個(gè)制藥生產(chǎn)技術(shù)發(fā)生了深刻的變革。

1.2綠色化學(xué)分析

1.2.1綠色化學(xué)含義

所謂的綠色化學(xué)主要指的是在化學(xué)生產(chǎn)的過程中以無毒、無害的原材料為主，以催化劑、融合劑為核心選擇出具備高選擇性、高轉(zhuǎn)化率且不產(chǎn)生或者少產(chǎn)生副產(chǎn)品且不對環(huán)境造成污染的一種工作新技術(shù)，它的應(yīng)用是通過采用新的合成和反應(yīng)方式，從合成反應(yīng)入手、以優(yōu)化改進(jìn)反應(yīng)流程為目的來減少能量損耗的一種現(xiàn)代化技術(shù)手段，從根本上消除環(huán)境污染問題。

1.2.2綠色化學(xué)研究內(nèi)容

綠色化學(xué)在應(yīng)用的過程中注重安全這一概念，因?yàn)檫@一概念不僅是針對人類的健康，還包含了人體生命周期、生態(tài)環(huán)境、動植物生長的具體影響，但是就整個(gè)工作的開展進(jìn)行分析，其在工作中所需要研究的問題包含了以下三個(gè)方面：

（1）原子經(jīng)濟(jì)性。

原子經(jīng)濟(jì)性概念是最早由美國人提出的一種新概念，它的應(yīng)用最為關(guān)鍵的內(nèi)容在于如何引導(dǎo)人們有機(jī)的去完成各項(xiàng)事件，同時(shí)以原子經(jīng)濟(jì)性為主的應(yīng)用流程主要是概念中如何確定上合計(jì)成分，是利用原理轉(zhuǎn)化產(chǎn)物為基礎(chǔ)，以有效的選擇性為核心進(jìn)行工作的，但是這一選擇并非是單純的選擇要求，更多的是注重高度和經(jīng)濟(jì)性的選擇，盡可能的在工作中利用各種原子材料。因而，我們可以看出在整個(gè)管理工作中，綠色化學(xué)是否能夠得到有效的落實(shí)其關(guān)鍵在于原子經(jīng)濟(jì)性能否得到有效的控制。

（2）手性合成。

當(dāng)今世界本身是一個(gè)手性世界，其中構(gòu)成生命體生物分子絕大部分都是以單純的一種形態(tài)存在的。而生物活性作為手性化合物中的重要組成，無論是藥物還是其他的受體部分，都是以手性的方式相互促進(jìn)和推動的。因此，藥物的兩個(gè)相對應(yīng)的體系在參與認(rèn)識作用方面也發(fā)揮著至關(guān)重要的意義。近年來，現(xiàn)代化藥物化學(xué)的應(yīng)用已經(jīng)越來越廣泛，它也成為了人們身體健康和生態(tài)平衡的指導(dǎo)性理念。

1.3綠色化學(xué)的發(fā)展前景

1.3.1呼吁綠色經(jīng)濟(jì)

在生活方面，人們在目前的生活和生產(chǎn)中已經(jīng)離不開綠色消費(fèi)、使用綠色產(chǎn)品，處于近年來各種食品安全和醫(yī)藥安全問題的出現(xiàn)，以節(jié)能、健康、高質(zhì)、安全為主的生產(chǎn)體系越來越受到人們的重視。綠色經(jīng)濟(jì)便是基于這種社會背景下提出的發(fā)展新流程，它的出現(xiàn)為我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展指明了新方向，也為社會現(xiàn)代化建設(shè)提供了技術(shù)參考。

1.3.2綠色科技觀是根本

在當(dāng)今社會發(fā)展中，以新技術(shù)、新理念的發(fā)展歷程越來越受到人們的關(guān)注，它在應(yīng)用的過程中越來越多的呼吁協(xié)調(diào)發(fā)展，使得其中存在的各種問題都得到了有效的解決，也使得整個(gè)工作流程發(fā)生了翻天覆地的變化。

2.應(yīng)用

2.1原子經(jīng)濟(jì)性

“原子經(jīng)濟(jì)性”的概念是1991年美國著名化學(xué)家Tr0st提出的。他提出在合成設(shè)計(jì)中經(jīng)濟(jì)地利用原子，避免使用保護(hù)基團(tuán)及離去基團(tuán)，這樣就不會產(chǎn)生廢物而對環(huán)境友好。Tr0st認(rèn)為，合成效率包括兩個(gè)方面：一是選擇性，一是原子經(jīng)濟(jì)性，即原料分子中轉(zhuǎn)化成產(chǎn)物的原子可占的白分比。一個(gè)有效的合成反應(yīng)不但有高度的選擇性，而且必須具備較高的原子經(jīng)濟(jì)性，盡可能地利用原料分子中的原子。原子經(jīng)濟(jì)性“是綠色化學(xué)的基本原理之一。

2.2手性合成

人類周圍的世界是手性的，構(gòu)成生命體系的生物大分子的大多數(shù)重要的構(gòu)件僅以一種對映形態(tài)存在。生物活性的手性化合物，例如藥物，與它的受體部分以手性的方式相互作用。因此，藥物的兩個(gè)對映體以不同的方式參與作用并導(dǎo)致不同的效果。因此開發(fā)單一對映異構(gòu)體的手性藥物已經(jīng)成為國際上制藥工業(yè)的發(fā)展趨勢。現(xiàn)在越來越多的藥物、食品添加劑和香料由全合成制備。通常，這些化合物是通過在合成過程的最后一步對其相應(yīng)的外消旋混合物進(jìn)行拆分而獲得。這樣很可能對環(huán)境造成污染。從綠色化學(xué)的角度講，就是原子經(jīng)濟(jì)性較差。因此，催化的不對稱合成，即手性成成為有機(jī)化學(xué)研究的熱點(diǎn)和前沿。未來的合成化學(xué)必須是經(jīng)濟(jì)的、安全的、環(huán)境友好的以及節(jié)省能源和資源的，即要達(dá)到100%的選擇性和100%的收率，只產(chǎn)生目標(biāo)產(chǎn)物而不產(chǎn)生廢物。實(shí)現(xiàn)催化劑的高效率和高選擇性是實(shí)現(xiàn)不對稱催化反應(yīng)的實(shí)用性和工業(yè)化的關(guān)鍵。通過不對稱催化不但可以提供醫(yī)藥、農(nóng)藥和精細(xì)化工所需的關(guān)鍵中間體，而且可以提供環(huán)境友好的綠色合成方法。

2.2.1不對稱催化氫化

不對稱催化氫化是第一個(gè)在工業(yè)上使用的不對稱催化反應(yīng)。早在20世紀(jì)70年代，美國孟山都（M0nsant0）公司就成功地應(yīng)用不對稱催化氫化合成了用于治療帕金森病的L一多巴。Pai等設(shè)計(jì)合成了手性配合物。

2.2.2不對稱催化氧化

1980年Sharptess報(bào)道了用手性欽酸醋及過氧叔丁醇對烯丙醇進(jìn)行氧化，成功地實(shí)現(xiàn)了不對稱環(huán)氧化的過程，這一方法的出現(xiàn)促進(jìn)了實(shí)驗(yàn)有機(jī)合成和工業(yè)有機(jī)合成的發(fā)展。

2.2.3酶催化拆分異構(gòu)體

心血管病藥物心得安的藥效主要在于（s）一異構(gòu)體（R）一異構(gòu)體則可以用作一種避孕藥物。為了分別得到單一異構(gòu)體，Lag0s等發(fā)展了酶催化的方法。最近，叢方地將脂肪酶PSL器賠固定化生物反應(yīng)來代替酶粉應(yīng)用于該中間體的拆分。結(jié)果發(fā)現(xiàn)其催化活性是同質(zhì)量酶粉活性的l0倍，得到了95%的（R）-1一氯一3-（1一萘氧）一2一丙醇，并進(jìn)一步合成、結(jié)晶得到99%.的手性（S）一心得安鹽酸鹽。

3.結(jié)束語

隨著綠色化學(xué)成為化工生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展的方向.無毒無污染的合成技術(shù)。包括環(huán)境友好的“潔凈反應(yīng)介質(zhì)的研究和發(fā)展成為綠色化學(xué)的重要研究內(nèi)容。 [科]

【參考文獻(xiàn)】

[1]陳利群.綠色化學(xué)與制藥研發(fā)和生產(chǎn)的可持續(xù)性[J].中國藥業(yè)，2009，18：6.

[2]孫鐵民，王宏亮等.綠色化學(xué)在藥物合成中的應(yīng)用[J].精細(xì)化工中間體，2008，38（4）.