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扬帆探索药物的三维结构：手性对药物有何影响？
在化学界，能够呈现镜像对称的化合物被称为手性分子，而这类分子的每一方都称为对映异构体。这些在结构上相似，但在生物活性上却可能有显著差异的药物，正是手性药物的核心主题。手性药物的使用引发了有关其药效与安全性的探讨，尤其是在相同药物的不同对映异构体间可能存在的剧变影响。
手性药物的对映异构体之间可能会有显著的生理活性差异，这些差异能够显著影响药物的疗效及不良反应。
手性的历史
手性的探索历史可追溯到1812年，物理学家让-巴蒂斯特·比奥首次发现了“光学活性”这一现象。路易斯·巴斯德在随后的研究中提出，某些物质的光学活性是由其分子的不对称性所导致，而这种不对称性使得分子的镜像不可重合。 1848年，巴斯德进一步从酒石酸钠-铵的对映异构体中手动分离了两种不同的晶体，奠定了立体化学的基础。
手性药物的术语与描述
在早期的手性术语中，对映异构体基于其对平面偏振光的旋转方向来区分，向右旋转的称为“右旋”（dextro），向左旋转的称为“左旋”（levo ）。然而，随着科学的进步，此命名法逐渐被更新的系统所取代，如Fischer约定和Cahn-Ingold-Prelog规则。如今，后者几乎已成为国际通用的命名规则。
根据Cahn-Ingold-Prelog规则，手性中心由取代基之间的优先级进行标记，并分别标示为“R”或“S”。
拉塞米药物的古今
没有对药物手性的必要重视实际上导致了一些重大的医药事故，例如沙利度胺事件。该药物作为拉塞米药物被广泛使用，但其一个对映异构体的副作用导致了对于孕妇的可怕结果。 1984年，亚利恩斯的一篇文章揭示了拉塞米药物在药理学及药代动力学研究中的问题，引发了关于这类药物的讨论。
立体药理学的兴起
随着科学技术的进步，手性药理学逐渐兴起，这一领域专注于探讨药物的三维结构如何影响其生理活动。每一种对映异构体在人体内的作用因此被视为独立的化学物质，它们的生物相互作用因此也显得尤其重要。在这一背景下，新的概念如“优属物”（eutomer）和“劣属物”（distomer）相继被提出，以描述不同对映异构体的相对药效。
这种新的药理学观点促使科学界更加重视对映异构体的分离和专用药物的开发。
生物环境与手性
晓得人类的生理环境本质上是手性的，包含着大量的手性分子，如氨基酸、酶和核酸。因此，当拉塞米药物进入人体时，对映异构体会在生物环境中被选择性地代谢。这种生物选择性可影响药物的药动学和药效学。
药物毒性与安全性
随着对手性药物的深入研究，科学界已经注意到不同对映异构体可能引发不同的毒性反应。例如，某些对映异构体导致的不良反应并不出现在其互补的对映异构体中，这反映出进行手性分离以创造单一对映异构体的必要性。经典的例子包括了沙利度胺，以及其他如单胺氧化酶抑制剂的相关研究，这些都显示了手性对药物安全性的影响。
未来的方向
随着对手性及其生物活性认识的不断深入，未来将有更多针对手性药物的研究与开发，尤其是在针对特定疾病的治疗上。药物开发中的“手性转换”也将成为普遍的趋势，这不仅有助于提高疗效，更能有效降低副作用的风险。可以预见的是，手性的研究将在医药领域占据越来越重要的地位。
在考虑手性对药物作用的深远影响时，我们不禁要问：我们是否已准备好迎接这场手性革命所带来的医疗转变？
