单一的立体异构体的制备方式主要有两种：一是在动植物体内天然生成或生物转化产生的，再通过分离提取得到；二是合成或半合成的方式，其中也包括某一步或几步反应采用生物催化方式。由于第一种方式的机制比较复杂，且除分离提取外，对其工艺的控制与通常情况下所采用的合成的方式不同，故在本节内容中主要针对第二种方式进行阐述，第一种方式也可参考本节的主要原则。 手性药物作为一类特殊的化学药物，对其制备工艺的研究首先需要遵循化学药物制备工艺研究的指导原则，然后才能考虑其特殊性。在进行制备工艺研究时，手性药物的一个特殊点在于：在研究与制备过程中需要随时关注手性中心的变化，并控制其光学纯度。基于手性药物的这一特点，在研究其制备工艺时，应遵循的一个重要原则是：对所有的手性原料与试剂均应控制其光学纯度，引入手性中心后的各反应中间体也应结合反应机理，对可能产生的立体异构体杂质进行有效的分离、控制。这样就能与终产品的质量控制相结合，达到全面控制产品光学纯度的目的。 由于手性中心的引入方式不同，在工艺中控制光学纯度的方式也各有不同，所以下面将根据手性中心的引入方式分别进行阐述： 在此情况下，终产品中的手性中心是从光学纯的起始原料或试剂中引入的，在后续的制备过程中，不再涉及手性中心的构型改变，或涉及到的构型改变是可控的。因此，终产品的光学纯度主要取决于以下两个方面：起始原料或试剂的光学纯度；后续反应过程是否会影响到已有的手性中心，从而产生构型变化的可能性及程度。所以在进行工艺研究时，首先要采用立体专属性的分析方法严格控制起始原料或试剂的光学纯度，制定合理可行的手性杂质的限度。其次要根据后续反应的机理，充分分析后续反应是否会影响已有手性中心的构型，如可能会产生影响时，应研究与优化工艺条件，尽量避免或减少构型变化的产生。 由于在后续反应中存在构型变化的可能性，所以，在制备工艺中仅控制起始原料或试剂的光学纯度是不充分的，尤其是当终产品中存在多个手性中心，且难以对终产品中的所有立体异构体杂质进行有效控制时，就需要结合工艺中的过程控制来综合控制终产品的光学纯度。这就要求在进行工艺研究时，对引入手性中心后的每步反应的中间体中的立体异构体杂质进行检测，分析与监测构型变化的可能性。如没有发生构型变化，则只需根据工艺优化与验证的结果，在制备工艺中严格控制工艺操作参数即可；如可能会发生部分构型变化，则除了需严格控制工艺操作参数外，还需采用可靠的指标对中间体的光学纯度进行控制，即对该步反应中间体中的立体异构体杂质进行严格的控制。 总之，在此种情况下，除了需对手性中心引入的源头——起始原料或试剂进行光学纯度控制外，还需根据终产品质控的难度分别采用上述不同的过程控制方式，以切实控制终产品的光学纯度。 此种情况是指采用立体选择性或专属性的反应（包括酶催化反应）在分子中引入所需构型的手性中心，所以终产品的光学纯度直接取决于该步反应的立体选择性。为保证所采用方法的立体选择性，首先应尽可能查阅相关的文献资料，充分了解所用不对称合成反应的反应机理、反应条件、立体选择性等，以选取合适的反应；其次，在工艺研究中应对该步不对称反应的工艺操作参数进行筛选优化，并对产物的立体异构体进行严格的监测，确定该步反应的工艺条件与反应产物的光学纯度控制指标。引入手性中心后，进行后续反应时仍可能产生构型变化，故同样需要根据终产品质控的难度分别采用不同的过程控制方式，来综合控制终产品的光学纯度。此外，不对称合成中有可能使用一些毒性较大的催化剂，在后处理过程中应注意控制其残留。在质量研究中对这些催化剂的检测方法进行研究与验证，并在质量标准中对其残留量进行控制。 两个以上（含两个）立体异构体组成的不等量混合物的合成主要是通过不完全的立体选择性反应得到的，此时在进行制备工艺研究时，其主要任务是确定合适的工艺参数，保证能稳定地获得组成固定并符合要求的混合物。 此种方式是指采用手性拆分试剂与外消旋的中间体或终产品反应生成非对映异构体，分离纯化得到所需的非对映异构体，再去掉手性拆分试剂，从而得到所需构型的手性化合物。在此工艺中影响终产品的光学纯度的因素有：手性拆分试剂的光学纯度、分离纯化是否完全、拆分及后续反应的构型变化。针对以上影响因素，要控制终产品的光学纯度，可采取以下措施：首先应采用光学纯度尽可能高的拆分试剂；其次，应尽量纯化与拆分试剂反应所得的非对映异构体，因为这是控制成品光学纯度的重要步骤。在这两个措施中，均应采用合适的方法严格控制试剂与产品的光学纯度。 除此之外，随着手性拆分技术的进步，也可以采用制备型的手性色谱技术来直接分离对映异构体，从而得到所需的目标化合物。 总之，在手性药物制备工艺研究中，如果能充分考虑从工艺中对产品的光学纯度进行有效的全程控制，就能从源头上控制产品的质量。尤其是当终产品的质量标准难以全面有效地控制其光学纯度时，就更应该重视制备工艺研究中的过程控制。 |
