手性化合物可通过物理吸附或化学键合的方式固定到多孔固相载体表面,对应体由于与固定化的手性分子形成非对映异构体络合物的结合能力差异而达到拆分,这样的固定相称手性固定相又称手性色谱填料。一个有效的手性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,大环抗l生素,环糊精等制备的。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。手性色谱填料基本上是由日本的D公司一家独霸,当其它常规色谱柱每根只卖几千元人l民币时,而一根装有2.5克的手性填料的色谱柱价格超过1万元人l民币,因此每公斤的手性色谱填料装成柱子可以卖到几百万人l民币的价格。
世界上可以掌握纤维素和直链淀粉的涂覆或偶联技术制备出手性色谱填料的公司屈指可数,但能大规模生产大孔硅胶的公司全世界不到4家,而能大规模生产直链淀粉的公司更是凤毛麟角。纳微是一个做微球的公司,制备出能满足手性色谱填料的大孔球形硅胶并不是那么难,但直链淀粉生产技术完全超出纳微的研究领域,因此纳微要突破直接淀粉生产技术,其难度是可以想象。为了解决直链淀粉生产技术问题,纳微一开始是希望与科研院所及淀粉公司合作,但合作伙伴后都没有坚持到成功。为了解决直链淀粉供应问题,纳微不得不自己组建团队边学边做,经过多年的努力和坚持,纳微成功突破直链淀粉生产技术难题并实现规模化生产。从来说,纳微科技团队对直链淀粉知识的理解远远不如国内外的,但后能实现产业化,的是保持着耐心和恒心。直链淀粉的生产问题解决之后,纳微接着又解决了涂覆工艺技术问题,后生产出系列UniChiralⓇ手性色谱填料及产品,其分离性能达到国外公司同类材料的水平,而且由于纳微科技自主研发生产的基球粒径均匀,孔径分布窄,使得纳微科技生产的手性色谱填料具有更高柱效,更低的柱压,和更长的寿命。
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。