[科普中国]-旋光活性物质

旋光性的基本概念偏振光

普通光中各种波长的光在垂直于前进方向的各个平面内振动，振动平面和光波前进方向构成的平面叫振动面。光的振动面只限于某一固定方向的，叫做平面偏振光，简称偏振光（polarized light）。

旋光度当平面偏振光通过盛有旋光性化合物的旋光管后，偏振面就会被旋转(向右或向左)一个角度，这时偏振光就不能通行无阻的穿过与起偏镜棱轴相平行的检偏镜。只有检偏镜也旋转(向右或向左)相同的角度(a角度)，旋转了的平面偏振光才能完全通过。观察检偏镜上携带的刻度盘所旋转的角度，即为该旋光性物质的旋光度。偏振面被旋光性物质所旋转的角度叫旋光度。用a表示。

比旋光度样品管的长度、溶剂的种类、溶液的浓度、温度及所用光的波长等因素对特定物质的旋光度的数值都有影响。为了使其旋光度成为特征物理常数，通常用1dm长的旋光管，待测物质的浓度为1g/ml，用波长为589nm的钠光(D线)条件下，所测得的旋光度，称为比旋光度。

上式中，

t: 测定时的温度(℃)

D: 钠光D-线波长589nm

α: 实验观察的旋光值(°)

l: 旋光管的长度(dm)

C: 溶液浓度(g/ml),

(纯液体用密度g/cm3)

对映异构体一对对映异构体是一对在空间上不能重叠的镜像异构体，即手性分子。

外消旋体一对对映体的等量混合物称为外消旋体(racemic mixture 或 racemate)。通常用(±) 或 dl 表示。外消旋体是混合物。

一对对映体具有相同的熔点、沸点、密度、pKa, 两者的比旋光度大小相等，方向相反。外消旋体的物理性质与单一对映体有些不同，它不具有旋光性，熔点、密度和溶解度等常有差异。但沸点、 pKa与纯对映体相同。

非对映异构体彼此不成镜像关系的立体异构体互为非对映异构体。非对映体具有不同的物理性质。如沸点、溶解度、旋光性等都不相同。

两个含有多个手性碳原子的手性化合物，如果它们除一个手性碳原子的构型不同，其他结构完全相同，则它们彼此为差向异构体。差向异构体是一种非对映异构体。

内消旋化合物部分有机分子虽然有手性中心,，但由于手性中心的数量及连接方式不同，作为分子整体来说是非手性的，这样的物质为内消旋化合物。

内消旋化合物是纯净物，不具有旋光性。

旋光异构体与药物的生物活性当物质的分子组成具有不对称结构时, 即具有旋光性. 一些分子组成相同的药物,仅由于其旋光性不同, 在药理作用的性质、强度, 药物代谢动力学过程等方面往往表现出很大的差异。

旋光性与药物分子的不对称结构物质的旋光性是由分子的不对称结构所引起的, 判断分子是否具对称性要看其是否具有对称因素.当其不具 有任何对称因素时称为不对称分子, 具有旋光性.用不同的菌种使葡萄糖或乳糖发酵分解时可分别得到右旋乳酸和左旋乳酸; 化学合成的乳酸为等量左旋体和右旋体的混合物, 称外消旋体, 常用符号 ( 土 )、dl或 D L 表 示.外消旋体不具旋光性.

旋光异构体对药物生物活性的影响生物体内大多数有机化合物都具有旋光性.在体内, 药物处在一个“ 手征性” 环境中.一 些药物由于旋光性不 同, 在药理作用、性质、强度, 及药物代谢动力学过程 等方面往往表现出很大差 异 。许多旋光性药物往往只有其中一种对映体有疗效而另 一种无疗效或疗效甚低.合成药物具旋光性的为数不少, 由于拆分困难及临床药理 研究手段的限制, 过去主要以消旋混 合物 给药 。 由于 CSC 技术的应用, 拆分的两 种旋光异构体药物变得易于 回收, 从而使人们有可能对两 种 异构体药物分子在体内的药理作用进 行深入研 究.过去认为左旋和右旋氯哇具相同的抗疟活性, 这是由于供试 验用的旋光性物质纯度不 高而 得 到的错误 结论.将其完全拆分后, 发现右旋体抗疟活性高而 毒性低 。1