“上帝”之手在创造地球上的生命体时为什么只选择了一种构相而不是另外一种构象一直是个谜,就连构成生命体基本单元的氨基酸构象也只有左旋,而没有右旋的,所有蛋白质和DNA的螺旋构象又都是右旋。可以想象一下,如果“上帝”之手在另外一个世界上选择了跟地球上生命体相对映的构象组成,也就是说您镜像的您在另外一个世界存在,构成您镜像生命体的氨基酸或蛋白质及DNA的构象正好与地球上的您相对映(成镜像关系)。而且上帝不小心发生了一个错误把这两个世界完全对映的生命体放到一起,也就是说你在镜子里的人从另外一个世界回到这个世界跟您在一起。您和您镜象的人所有的组成一样,所有DNA序列一样,及所有的外形、特征及所有的能力一样,唯l一不同的就是构象是对映(镜像关系)。您可以想象一下这样的世界有多混乱,为了拯救这个世界,”上帝”就必须把您和您镜像的人分开,把所有跟地球上生命体有镜像关系的生命体赶到另外一个世界去,这样才能拯救这个世界。上帝是如何做呢?
首先让我们看一下我们化学家是如何做的?对于一个微观分子世界,化学家就是上帝之手,现代科学发展到足可以让化学家设计和创造很多结构复杂的分子,只不过化学家在创造这些分子时往往没有上帝之手的灵巧和能力,化学家创造的分子会经常同时形成一对有互为镜像关系(对映体)的分子。这种对映体分子就象左右手关系一样,左手的镜像就是右手,但左右手永远无法重叠,因此这种对映体分子也就叫手性分子。
一方面化学家在不断学习上帝之手希望在创造分子时只做成一种构像的分子而不希望有另外一种构象分子的存在。虽然这一对对映体的分子所有物理化学性能都一样,但当这一对分子与具有手性结构的生命体结合时,可能只有一种构象的分子在起作用,另外一种构象的分子却没有作用甚至起反作用。就像有一些手性药l物分子,其中只有一种构象分子可以治l病,另外一种不仅不能治l病而且可能致病。20世纪50至60年代初的“海豹婴儿”事件,就是因为孕妇在怀孕期间因服用“反应停”而导致的惨痛教训,因其药l物中“反应停”的一种构象具有镇静作用,而另外一种构象对胚胎有很强的致畸作用。
苏州纳微科技股份有限公司专门从事高l性能纳微球材料的研发、生产和销售,拥有微球精准制备自主核心技术,致力于成为全球的纳微米球产品与应用的品牌。
一个有效的手性色谱填料应当具有能够快速分离对映体,测定对映体的纯度,尽可能适应多种类型的对映体的分离;应当具有较高的对映体分离选择性和柱容量。目前手性色谱填料主要是在多孔二氧化硅基球上涂覆或键合带有手性结构的生物材料如功能化纤维素,直链淀粉,大环万l古霉l素,环糊精等生物物质制备的。所有这些手性材料中,纤维素和直链淀粉型色谱填料使用很为普遍。手性化合物的色谱分离技术已被广泛地用于手性分子的分离和检测。
为了达到手性异构体拆分的目的,涂覆或键合后的纤维素和直链淀粉必须保持手性结构环境,使得对映异构体间呈现物理特征的差异。纤维素和直链淀粉手性结构容易在涂覆或键合过程中受到破坏,因此制备手性色谱填料不仅对硅胶要求高,对涂覆或键合工艺要求也高,还对纤维素和直链淀粉的本身的结构、分子量、及衍生功能基团都有极高的要求,因此手性色谱填料的制备技术壁垒极高。
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突破手性色谱填料的制造壁垒,不仅要解决大孔硅胶基球生产问题,还要解决纤维素和直链淀粉生产及其衍生化工艺问题;有了硅胶基球及手性材料后,还要解决涂覆和偶联工艺问题。纤维素和淀粉通常是极为常见而丰富的物质,但能够满足手性色谱填料制备要求的纤维素和淀粉却极难获得,尤其是直链淀粉。全世界上只有日本的一家公司可以买到,但其价格超乎一般人的想象,每公斤直链淀粉的价格高达60万整。之所以日本公司可以在手性色谱填料长期占据垄断地位,其中的一个原因就是日本产业链比较完善。日本既有专门供应直链淀粉的厂家,也有专门供应大孔硅胶的厂家。而其它国家的公司如果要生产手性色谱填料不仅要解决大孔硅胶制备技术难题,还要解决直链淀粉的生产供应问题。有了这些材料之后还要解决了涂覆工艺及应用技术问题。因此其难度可以想象,这也就是为什么世界许多色谱公司和精英前仆后继去挑战这些技术,却无法撼动日本公司的垄断地位。