当分子中含有两个不同的手性碳原子时，分子应 有四种不同的空间排布（构型），两对对映体。
COOH H 2 Cl
COOH Cl 2 H
H 3 OH COOH
HO 3 H COOH
-7.10 (±) +7.10
（2R,3R） (2S,3S)
COOH H 2 Cl
COOH Cl 2 H
HO 3 H COOH
氯霉素的立体异构体中只有一个是抗菌的。 (+) -葡
萄糖在动物代谢中起重要作用，有营养价值，但其左旋 体(-)不能被动物代谢也不能被酵母发酵。
NO2
NO 2
HO C H H C N H C O C H C l2 C H2O H 1R ,2R (-) 氯 霉 素
NO2
H C l2C H C O H N
C OH CH
C H 2O H1 S , S (+ )NO 2
合霉素
H C OH
HO C H
H C N H C O C H C l2 C l2C H C O H N C H
C H 2O H
C H 2O H
1 S ,2 R (+ )
1R ,2 S (-)
CHO H OH HO H H OH H OH
CH2OH
D-葡萄糖
HOH
HO HO
HO
H H OH OH
H
β−D-吡喃葡萄糖
1.1 药物的手性：立体化学术语－2
分子的手性是由于分子中含有手性中心（chiral center）、手性轴（chiral axis）或手性面（chiral plane） 所致。
当药物分子中四面体碳原子上连接有4个互不相同 的基团时，该碳原子被称为不对称中心或手性中心。
b
c
S
b
a
手性硫
d
C
a
b
c
d
C
b
a
c
手性碳
b
N a
c
手性叔胺
b
N a
c
外消旋体：(racemate) 对映体的等量混合物
如用合成法得到的乳酸，其结构与肌肉乳酸和 发酵乳酸相同，但没有旋光性。
外消旋体的性质： a. 组成上 50%(+) 和 50% (-)，无旋光性。 b. 物理性质发生变化，如(+), (-)乳酸m.p 53℃，而(±)
• 非对映体之间，彼此属于不同结构的化合物，所以物 理化学和生物学性质均不相同。
1.1 药物的手性：立体化学术语－4
• 对映体之间，除了使偏振光发生偏转的程度相同 而方向相反之外，其他理化性质相同。因此，对 映体又称为光学异构体。非对映体则包括了几何 异构体和具有光学活性但没有镜像关系的立体异 构体。
H 3 OH COOH
-9.30 (±) +9.30
(2R,3S)
(2S,3R)
含两个相同手性碳原子的分子
1800
COOH
COOH
COOH
COOH
H
OH
HO
H
H
OH
HO
H
H
OH
COOH
HO H COOH
HO 3 H COOH
H OH COOH
R,S meso S,R
(2R,3R) (±) (2S,3S)
0
药物的手性因素－2
a
O
a
b
C
C
O C
c
d
b
c
dd
c
b
a
a
b
(CH2)n
取代丙二烯 类手性轴
环芳香类 手性平面
内消旋体
非对映体
对映体
内消旋体：分子中具有对称面或对称中心，两个不对 称碳原子的旋光性恰好相反，相互抵消。内消旋体与 对映体具有不同的物理性质和光学活性。
1.1 药物的手性：立体化学术语－3
• 含有手性特征的药物称作手性药物。 • 对映体在对称的环境中，物理化学性质完全相同；但
在非对称的环境中，例如在偏振光中，对映体对偏振 光面旋转方向相反；在生物系统中与酶或受体相互作 用时，由于蛋白质分子的非对称性，与对映体的识别 方向和结合位点不同，导致生物活性的差异。
• 最常见的手性中心是碳原子，氮、硫和磷原子若 满足手性条件，也可成为手性中心，因而这些杂 原子构成的手性物质也会有两种不同的R和S构型， 形成对映体或非对映异构体。
• 其他的手性因素有手性平面、手性轴等，另外叔 胺和取代联苯具有不稳定的手性因素。
药物的手性因素－1
D
A
B
C
D
B
A
C
手性四面体
c
S
a
1. 对映体的各个基团在空间排列顺序不同，但空间相对关
系相同。故具有相同的m.p，b.p，密度等物性，只是对
偏光的旋光方向不同 ，旋光度相同。例如乳酸水溶液的
旋光度
[α] D 20=3.82° （ 水 ）
2. 对映体的一般化学性质相同。如乳酸的pKa值3.79。但在
手性环境下与手性试剂、手性溶剂、催化剂表现出不同 的性质，反应具有立体化学的专一性。
分子中若含有n个手性中心，理论上将产生2n个立 体异构体（可产生内消旋分子时会减少异构体数）,其 中有2n-1对对映体。在对映体之间，相应的手性原子的 绝对构型相反。那些不是对映体的立体异构体称为非对 映体（diastereomer, diastereoisomer ）。
含两个不同手性碳原子的分子
1.1 药物的手性：立体化学术语－1
• 分子中的原子或原子团相互连接次序相同，但在空 间三维排列不同而引起的异构体称为立体异构体。
• 在空间上不能重叠，互为镜像关系的立体异构体称 为对映体（enantiomer）。这一对化合物就像人的 左右手一样，称为具有手性（chirality）。即 “手 性” 用来表征有旋光性的分子三维结构特征。
手性药物
主要内容
1. 手性药物的一般概念 2. 手性药物的研究意义 3. 手性药物的药代动力学 4. 手性药物的药效学 5. 手性药物的毒理学 6. 实际考虑因素 7. 手性药物的拆分及合成方法简介
1. 手性药物的一般概念
1.1 药物的手性 1.2 手性药物的表示方法 1.3 手性药物作用的立体选择性
m.p18℃。 c. 化学性质基本相同，在生理作用上，则各发挥其效
能，如合霉素。 d. 固态的外消旋体由于晶体间结合力不同，可有几种
不同的类型。
COOH H3C C H
OH
S-(+)-乳酸 mp 53℃
+3.82°
COOH
C H
CH3
OH
R-(-)-乳酸
mp 53℃
-3.82°
外消旋乳酸
±-乳酸 mp 18℃
• 当一个不对称分子不能与自己的镜像相重叠，并且 有使偏振光振动面旋转的性质时，称作手性分子。
CH3 H CH3
H
H
H
Cl
Cl
H
Cl
CH3 H Cl CH3
CC
H
Cl
COOH H2N C H
R
COOH H C NH2
R
费歇尔投影式
H2N H
H NH2
R COOH R COOH
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对映体性质比较