淺談綠色合成在藥物合成中的應(yīng)用

何少杰 李楊

摘 要：在當(dāng)前科學(xué)技術(shù)日新月異，經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的形勢下，化工行業(yè)的生產(chǎn)對(duì)環(huán)境所造成的污染越來越引起人們的重視，在這種嚴(yán)峻形勢的促進(jìn)下，綠色化學(xué)的概念被人們提出，并重點(diǎn)應(yīng)用于從根本上改善化工生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的危害，有效地治理和保護(hù)環(huán)境。本文介紹了綠色化學(xué)的概念和主要特點(diǎn)，通過對(duì)綠色化學(xué)在藥物合成中的應(yīng)用分析，指出了綠色化學(xué)在藥物合成中的應(yīng)用價(jià)值，展望了未來綠色化學(xué)在化學(xué)藥物合成中的發(fā)展趨勢。

關(guān)鍵詞：A綠色化學(xué)；藥物合成；應(yīng)用；發(fā)展

引言：綠色化學(xué)是無害的、環(huán)境友好的、清潔的化學(xué)，從技術(shù)理念上是指運(yùn)用特定的化學(xué)技術(shù)和方法盡可能的減少人們生產(chǎn)和生活中一些有害的原料、藥劑、副產(chǎn)物等的產(chǎn)生和使用。是一項(xiàng)可以從源頭上對(duì)污染進(jìn)行防治的化學(xué)技術(shù)。綠色化學(xué)在藥物合成中的廣泛應(yīng)用，不僅可以提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益、節(jié)約能源和資源，更是實(shí)現(xiàn)人類社會(huì)可持續(xù)健康發(fā)展重要保障。因此，重視綠色化學(xué)在藥物合成方向的發(fā)展是十分必要的。

一、綠色化學(xué)的概念和特點(diǎn)

1.1綠色化學(xué)的概念

綠色化學(xué)是21世紀(jì)前后被提出來的一個(gè)新的概念，綠色代表著環(huán)境友好、無害和清潔。綠色化學(xué)最初在西方國家流行，在我國當(dāng)前飛速發(fā)展的經(jīng)濟(jì)形勢下，綠色化學(xué)的理念在國內(nèi)尅是得到重視。綠色化學(xué)是從反應(yīng)效率著手，注重提高化學(xué)反應(yīng)效率，盡可能地將反應(yīng)物轉(zhuǎn)化為可再次利用的產(chǎn)物。當(dāng)前化工行業(yè)在給人類生活帶來便利的同時(shí)，也給人類的生存環(huán)境帶來了巨大的影響，該技術(shù)不僅是保護(hù)環(huán)境，建設(shè)環(huán)境友好型社會(huì)的必然選擇，更有利于建設(shè)環(huán)境友好型的產(chǎn)業(yè)，節(jié)省大量的工業(yè)資源和環(huán)保投入。

1.2綠色化學(xué)的特點(diǎn)

綠色化學(xué)技術(shù)因具有環(huán)境友好的特點(diǎn)，而且能大大降低對(duì)人們身體健康的危害，在化工行業(yè)一經(jīng)投入便得到了快速而廣泛的應(yīng)用，被眾多化工企業(yè)所青睞，綠色化學(xué)的技術(shù)特點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

（1）綠色化學(xué)設(shè)計(jì)的化工原料不會(huì)危害到人類的健康和生態(tài)環(huán)境，如在傳統(tǒng)化工生產(chǎn)中經(jīng)常會(huì)用到對(duì)人類危害很大的異氰酸酯，對(duì)化工行業(yè)工人的身體健康極為不利。綠色化學(xué)技術(shù)所使用的異氰酸酯原料，是通過一氧化碳合成的，可以直接過胺羰基化完成合成，現(xiàn)在已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)。

（2）同綠色化學(xué)一樣，生物技術(shù)的發(fā)展也能很好的應(yīng)用于化工行業(yè)的生產(chǎn)中，新型催化劑結(jié)合綠色化學(xué)和先進(jìn)生物技術(shù)，可以開發(fā)出新的綠色合成工藝，如實(shí)現(xiàn)在水溶液中或溫和的環(huán)境條件下進(jìn)行化學(xué)合成反應(yīng)等，采用新型無毒催化劑代替有毒催化劑，提高催化性能，以減少催化劑的含量，降低催化劑可能對(duì)環(huán)境造成的危害。

（3）提高化工原材料的利用率，有效降低廢棄物對(duì)環(huán)境的污染。

（4）綠色化學(xué)產(chǎn)品又被稱為安全化學(xué)產(chǎn)品，綠色化學(xué)的概念及原理包括三點(diǎn)：手性合成、環(huán)境友好、原子經(jīng)濟(jì)性，在綠色化學(xué)的應(yīng)用中主要從這三個(gè)方面入手。

二、綠色合成在藥物合成中的應(yīng)用分析

2.1手性合成應(yīng)用分析

藥物是一種生物活性的手性化合物，藥物通過與受體部分之間的作用方式是手性方式，這種方式使藥物采用不同作用方式與不同對(duì)映體反應(yīng)時(shí)產(chǎn)生效果也不同。如今的藥物制造過程大多是全合成生產(chǎn)，該過程的最后一步通過拆分外消旋混合物從而得到所需化合物，但該過程容易對(duì)環(huán)境造成污染，原子經(jīng)濟(jì)性也很差。近些年手性合成成為關(guān)注熱點(diǎn)，手性合成主要通過催化不對(duì)稱合成獲得化合物，不對(duì)稱催化反應(yīng)可以實(shí)現(xiàn)綠色合成，并能提供藥物合成中間體，眾所周知，只有選擇高效和高選擇性的催化劑催化不對(duì)稱催化反應(yīng)，才能實(shí)現(xiàn)不對(duì)稱催化反應(yīng)的工業(yè)化應(yīng)用。

手性合成應(yīng)用主要有酮的不對(duì)稱還原和不對(duì)稱催化氫化。第一個(gè)用于工業(yè)生產(chǎn)的不對(duì)稱催化反應(yīng)是不對(duì)稱催化氫化。早在1986年，美國科學(xué)家諾爾斯發(fā)現(xiàn)特定鏡像手性分子對(duì)映體的獲得可以通過使用過渡金屬對(duì)手性分子的氫化反應(yīng)來實(shí)現(xiàn)。與此同時(shí)美國孟山都公司在合成可以治療帕金森病的L-多巴時(shí)采用的是不對(duì)稱催化氫化。通過手性合成產(chǎn)生的化合物已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于治療心血管疾病及癌癥的藥物合成過程中，手性合成藥物的療效明顯優(yōu)于普通合成方法所研制藥物。手性合成技術(shù)正實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，成為研究及關(guān)注的熱點(diǎn)領(lǐng)域。

2.2原子經(jīng)濟(jì)性分析

著名的化學(xué)家Trost認(rèn)為影響合成效率的主要因素是選擇性和原子經(jīng)濟(jì)性，為了在反應(yīng)中保障原料分子中原子的充分利用，就應(yīng)在合成實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)盡量避免使用保護(hù)基團(tuán)和離去基團(tuán)，要保證一個(gè)合成反應(yīng)的有效性，就必須保證原子的經(jīng)濟(jì)性和合成反應(yīng)高度的選擇性。在傳統(tǒng)的化學(xué)合成反應(yīng)中，一些反應(yīng)副產(chǎn)物和廢棄物往往會(huì)被忽略，人們往往更重視反應(yīng)的產(chǎn)率，如早期布洛芬的生產(chǎn)，在合成反應(yīng)中，對(duì)原料原子的利用率不到50%，整個(gè)合成反應(yīng)能耗較大而且會(huì)產(chǎn)生大量的無機(jī)鹽，這種生產(chǎn)工藝需要消耗大量的生產(chǎn)成本，容易造成較為嚴(yán)重的污染。當(dāng)前采用的綠色合成工藝，僅有三步催化反應(yīng)，講原子利用率提高到了80%，且副產(chǎn)物的回收效率也很高，布洛芬的選擇性為96%。因此，應(yīng)當(dāng)重視對(duì)原子經(jīng)濟(jì)性反應(yīng)的研發(fā)工作。

2.3環(huán)境友好性分析

在當(dāng)前的藥物生產(chǎn)中，大量的有機(jī)溶劑被使用，有很多有機(jī)溶劑具有較高的毒性，還有易燃、易爆等特點(diǎn)，綠色化學(xué)的環(huán)境友好性主要體現(xiàn)在可以開辟化學(xué)合成產(chǎn)業(yè)朝著無污染、無毒的方向發(fā)展。主要應(yīng)用包括：（1）近臨界及超臨界流體。目前主要是針對(duì)二氧化碳的環(huán)保、無毒、安全便捷的特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)在醫(yī)藥領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。（2）離子液的應(yīng)用。離子液具有無味、易分離、易回收、不燃和可循環(huán)利用的優(yōu)點(diǎn)。（3）水為介質(zhì)的反應(yīng)。反應(yīng)操作簡單安全，沒有易燃易爆的缺點(diǎn)。（4）無溶劑有機(jī)反應(yīng)的高效性和高選擇性的特點(diǎn)。

結(jié)語：總之，隨著科學(xué)的發(fā)展和人們環(huán)保意識(shí)的加強(qiáng)，綠色化學(xué)必將成為有機(jī)合成中的主要陣地，逐步成為制藥領(lǐng)域的先進(jìn)研發(fā)技術(shù)和生產(chǎn)工藝，在綠色合成的具體操作過程中，技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)全面掌握藥物綠色合成工藝，重視藥物合成的實(shí)用性和環(huán)境保護(hù)的重要性，減少不必要的資源浪費(fèi)，在實(shí)踐中不斷積累經(jīng)驗(yàn)，不斷改進(jìn)綠色合成工藝，達(dá)到最理想和成熟的程度，讓綠色合成工藝更好的應(yīng)用于藥物合成生產(chǎn)中，更好的為人類社會(huì)服務(wù)。

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第一作者：何少杰，1988年8月，男，漢族，四川廣元人，連云港潤眾制藥有限公司，助理工程師，本科。

第二作者：李楊，1991年2月，女，漢族，江蘇連云港人，連云港潤眾制藥有限公司，助理工程師，大專。