淺談綠色合成在藥物合成中的應用

何少杰 李楊

摘 要：在當前科學技術日新月異，經濟飛速發展的形勢下，化工行業的生產對環境所造成的污染越來越引起人們的重視，在這種嚴峻形勢的促進下，綠色化學的概念被人們提出，并重點應用于從根本上改善化工生產對環境的危害，有效地治理和保護環境。本文介紹了綠色化學的概念和主要特點，通過對綠色化學在藥物合成中的應用分析，指出了綠色化學在藥物合成中的應用價值，展望了未來綠色化學在化學藥物合成中的發展趨勢。

關鍵詞：A綠色化學；藥物合成；應用；發展

引言：綠色化學是無害的、環境友好的、清潔的化學，從技術理念上是指運用特定的化學技術和方法盡可能的減少人們生產和生活中一些有害的原料、藥劑、副產物等的產生和使用。是一項可以從源頭上對污染進行防治的化學技術。綠色化學在藥物合成中的廣泛應用，不僅可以提高企業的經濟效益、節約能源和資源，更是實現人類社會可持續健康發展重要保障。因此，重視綠色化學在藥物合成方向的發展是十分必要的。

一、綠色化學的概念和特點

1.1綠色化學的概念

綠色化學是21世紀前后被提出來的一個新的概念，綠色代表著環境友好、無害和清潔。綠色化學最初在西方國家流行，在我國當前飛速發展的經濟形勢下，綠色化學的理念在國內尅是得到重視。綠色化學是從反應效率著手，注重提高化學反應效率，盡可能地將反應物轉化為可再次利用的產物。當前化工行業在給人類生活帶來便利的同時，也給人類的生存環境帶來了巨大的影響，該技術不僅是保護環境，建設環境友好型社會的必然選擇，更有利于建設環境友好型的產業，節省大量的工業資源和環保投入。

1.2綠色化學的特點

綠色化學技術因具有環境友好的特點，而且能大大降低對人們身體健康的危害，在化工行業一經投入便得到了快速而廣泛的應用，被眾多化工企業所青睞，綠色化學的技術特點主要體現在以下幾個方面：

（1）綠色化學設計的化工原料不會危害到人類的健康和生態環境，如在傳統化工生產中經常會用到對人類危害很大的異氰酸酯，對化工行業工人的身體健康極為不利。綠色化學技術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，現在已經實現了工業化生產。

（2）同綠色化學一樣，生物技術的發展也能很好的應用于化工行業的生產中，新型催化劑結合綠色化學和先進生物技術，可以開發出新的綠色合成工藝，如實現在水溶液中或溫和的環境條件下進行化學合成反應等，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，降低催化劑可能對環境造成的危害。

（3）提高化工原材料的利用率，有效降低廢棄物對環境的污染。

（4）綠色化學產品又被稱為安全化學產品，綠色化學的概念及原理包括三點：手性合成、環境友好、原子經濟性，在綠色化學的應用中主要從這三個方面入手。

二、綠色合成在藥物合成中的應用分析

2.1手性合成應用分析

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映體反應時產生效果也不同。如今的藥物制造過程大多是全合成生產，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，但該過程容易對環境造成污染，原子經濟性也很差。近些年手性合成成為關注熱點，手性合成主要通過催化不對稱合成獲得化合物，不對稱催化反應可以實現綠色合成，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稱催化反應，才能實現不對稱催化反應的工業化應用。

手性合成應用主要有酮的不對稱還原和不對稱催化氫化。第一個用于工業生產的不對稱催化反應是不對稱催化氫化。早在1986年，美國科學家諾爾斯發現特定鏡像手性分子對映體的獲得可以通過使用過渡金屬對手性分子的氫化反應來實現。與此同時美國孟山都公司在合成可以治療帕金森病的L-多巴時采用的是不對稱催化氫化。通過手性合成產生的化合物已經被廣泛應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于普通合成方法所研制藥物。手性合成技術正實現工業化生產，成為研究及關注的熱點領域。

2.2原子經濟性分析

著名的化學家Trost認為影響合成效率的主要因素是選擇性和原子經濟性，為了在反應中保障原料分子中原子的充分利用，就應在合成實驗設計時盡量避免使用保護基團和離去基團，要保證一個合成反應的有效性，就必須保證原子的經濟性和合成反應高度的選擇性。在傳統的化學合成反應中，一些反應副產物和廢棄物往往會被忽略，人們往往更重視反應的產率，如早期布洛芬的生產，在合成反應中，對原料原子的利用率不到50%，整個合成反應能耗較大而且會產生大量的無機鹽，這種生產工藝需要消耗大量的生產成本，容易造成較為嚴重的污染。當前采用的綠色合成工藝，僅有三步催化反應，講原子利用率提高到了80%，且副產物的回收效率也很高，布洛芬的選擇性為96%。因此，應當重視對原子經濟性反應的研發工作。

2.3環境友好性分析

在當前的藥物生產中，大量的有機溶劑被使用，有很多有機溶劑具有較高的毒性，還有易燃、易爆等特點，綠色化學的環境友好性主要體現在可以開辟化學合成產業朝著無污染、無毒的方向發展。主要應用包括：（1）近臨界及超臨界流體。目前主要是針對二氧化碳的環保、無毒、安全便捷的特點實現在醫藥領域的廣泛應用。（2）離子液的應用。離子液具有無味、易分離、易回收、不燃和可循環利用的優點。（3）水為介質的反應。反應操作簡單安全，沒有易燃易爆的缺點。（4）無溶劑有機反應的高效性和高選擇性的特點。

結語：總之，隨著科學的發展和人們環保意識的加強，綠色化學必將成為有機合成中的主要陣地，逐步成為制藥領域的先進研發技術和生產工藝，在綠色合成的具體操作過程中，技術人員應當全面掌握藥物綠色合成工藝，重視藥物合成的實用性和環境保護的重要性，減少不必要的資源浪費，在實踐中不斷積累經驗，不斷改進綠色合成工藝，達到最理想和成熟的程度，讓綠色合成工藝更好的應用于藥物合成生產中，更好的為人類社會服務。

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[4] 張招貴.精細有機合成與設計[M].北京：化學工業出版社，2003. 602-605.

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。