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科學家的突破：古典手性與現代藥物開發的關聯！
化學化合物的鏡像對被化學家稱為手性或手性分子。每個雙胞胎稱為對映體，而展現手性的藥物則被稱為手性藥物。手性藥物中，如果包含等摩爾混合的對映體，即為外消旋藥物，這些顯然缺乏光學旋轉。最常遇到的立體中心，賦予藥物分子手性，主要是由於具有四面體的四配位原子（如C、N、P）和金字塔的三配位原子（如N、S）的存在。手性這一術語描述的是分子的三維結構，而並不揭示其立體化學組成，因此「手性藥物」並不能清楚地表明該藥物是外消旋（外消旋藥物）、單一對映體（手性特定藥物）還是某些其他組合的立體異構物。
為了解決這一問題，約瑟夫·加爾引入了一個新術語叫做「單手性」。單手性指的是手性藥物的立體化學組成是均一的，由單一對映體組成。
當許多對映體藥物共同存在時，它們的生物特性可能截然不同。舉例來說，外消旋手性藥物的組成對映體在藥物動力學和藥物效力上可能存在巨大差異。沙利度胺的悲劇清楚地顯示出，外消旋藥物的管理潛在的極端後果，因為這些不同的對映體之間會產生完全不同的效果。隨著手性技術的進步以及更多關於藥物作用與藥物分配的三維後果的認識，專業領域「手性藥理學」應運而生。
手性的歷史概覽
手性可以追溯到1812年，物理學家尚-巴普蒂斯特·比奧發現了一種名為「光學活性」的現象。路易斯·巴斯德在其學習過程中對比奧的現象進行了一系列觀察，指出某些物質的光學活性是由於其分子的非對稱性，這使得它們的鏡像不可重疊。在1848年，巴斯德從外消旋酒石酸鈉銨鹽中成功手工分離出兩種不同的對映晶體。他奠定了立體化學和手性的基礎。1874年，雅各布斯·亨里克斯·范特霍夫提出了不對稱碳原子的概念。
手性：名詞/描述符
隨著手性命名系統的演變，科學家逐漸根據對映體對平面偏振光的旋轉能力來區分它們。向右旋轉平面偏振光的對映體被命名為「右旋」（dextro）或「d」，而其對應者則被稱為「左旋」（levo）或「l」。隨著命名的演變，酿造了費希爾（Fischer）約定，用於指明立體中心的構型，並使用符號D和L進行區分。而後，又出現了坎、英和普羅戈（CIP）規則，這個規則已經幾乎在全球生效，成為國際純粹與應用化學聯合（IUPAC）命名規則的一部分。
外消旋藥物
多年來，科學家在藥物開發中對立體化學的三維後果視而不見，主要是因為缺乏進行選擇性研究的技術。除了沙利度胺的悲劇外，1984年阿里恩斯發表的文章《立體化學：藥物動力學和臨床藥理學中複雜的基礎》引起了對藥物研究中的手性問題的關注。這些文章促進了圍繞外消旋藥及其構成對映體的討論，並激發了行業、政府和學術界的深入交流。
手性藥理學
隨著對藥物行為的三維影響的重新認識，「手性藥理學」這一專門學科隨之出現，強調對每種手性雙胞胎的獨立考量，並用兩個技術術語來描述其藥理活性：有效藥（eutomer）和無效藥（distomer）。這一任務的急迫性在於，隨著技術的突破，對個別對映體活性差異的探索正變得日益重要。
生物環境與手性雙胞胎
手性雙胞胎的行為主要受它們所處環境的影響。無手性環境不會區分這些分子，但手性環境則會辨識左右手版本。人體，作為典型的生物環境，天生就是手性的，因為它由各種手性鑑別因素構成，例如氨基酸、酶、碳水化合物、脂質和核酸等。因此，當外消旋藥物接觸生物系統時，其組成對映體會被選擇性地作用。
藥效學考量
外消旋藥物的活性往往主要集中在單一對映體上，這使得這種藥物不同於兩個或多個共同配方的療法。在藥物動力學層面，對映體的作用差異更加明顯，而許多距離對映體的副作用都已在實驗中確認。
藥物毒性
由於手性藥物的對映體間常出現明顯的藥物動力學和藥效學差異，對映體可能導致不同的毒性效果。比如，對於青黴素酸（Penicillamine），(S)-對映體展現期望的抗風濕活性，而(R)-對映體則極具毒性。這類案例表明對於手性藥物的發展進行手性轉換是有效的和必要的。
單手性藥物
單手性指的是手性藥物的構型均一性，即由相同配置的手性分子組成。這一概念反映了隨著生物分子活性認知提升，業界和監管機構傾向於開發單手性藥物來推進藥物治療的安全性和有效性。
在這個快速發展的藥物研究領域，手性的探索顯示了它對藥物開發的重要性，讓我們反思：未來的醫療進步是否會依賴於對手性分子更深入的理解與應用?
