手性反转

手性反转是一个手性分子的一个对映体转换为其镜像版本的过程，分子中没有其他变化。手性反转的发生取决于各种因素（即生物的、溶剂的、光的、温度引起的等）以及与手性分子中存在的立体元素相关的能量屏障。2-芳基丙酸类非甾体抗炎药（NSAIDs）提供了手性反转的最佳制药实例之一。

手性是由于一个分子中存在一个立体元素（即中心、平面、螺旋或轴）而被赋予的。许多药物都是手性的，并且有一个易变的（构型不稳定的）立体元素。

具有立体中心的手性化合物被发现有很高的反转能量障碍，通常会发生生物媒介的手性反转。而具有螺旋或平面手性的化合物具有低能量障碍，手性反转通常由溶剂、光、温度引起。当这种情况发生时，手性分子的构型可能迅速发生可逆或不可逆的变化，具体取决于条件。

在药理学和毒理学后果方面，手性反转已被深入研究。除非甾体抗炎药外，具有不同化学结构的手xxx物也可以显示这种效应。手 性 药 物对身体的影响不同，这取决于一个对映体或两个对映体是否作用于不同的生物目标。

因此，手性反转可以改变一种药物在体内的作用方式。从药理学和毒理学的角度来看，了解更多关于手性反转、使其发生的事情以及用于计算手性反转的工具是非常重要的。

基本上有两种手性反转的类型，单向和双向的。反转过程取决于物种和底物。

单向手性反转（酶介导）仅在2-芳基丙酸非甾体抗炎药（NSAIDs）中被描述，即布洛芬、酮洛芬、芬普芬、苯氧丙酸等。对于这组药物，只有S-对映体（异构体）具有活性，即具有镇痛和抗炎作用。

在体内，只有非活性的R-对映体可以通过肝脏酶进行手性反转，变成活性的S-对映体，反之则不能。不活跃的"R-异构体（distomer）可能是造成胃肠道刺激和与非甾体抗炎药相关的副作用的原因。

在某些情况下，羧苄青霉素、乙胺嘧啶、依托泊苷、佐匹克隆、泮托拉唑、氯吡格雷、酮咯酸、阿苯达唑-亚砜、利必隆和5-芳基噻唑烷二酮也会发生单向手性反转。

手性反转被发现发生在一组称为α-氨基酸的重要化合物中。氨基酸以两个镜像版本（D-和L-构型）存在。一些D-氨基酸，如D-蛋氨酸、D-脯氨酸、D-丝氨酸、D-丙氨酸、D-天门冬氨酸、D-亮氨酸和D-苯丙氨酸，已被证明在哺乳动物中经历单向手性反转。

双向手性反转或消旋化类型的反转由药物显示，包括3-羟基苯并二氮杂卓类药物（奥沙西泮、劳拉西泮、替马西泮）、沙利度胺和噻普洛芬酸。

有资料显示，在辅酶A（CoA）、三磷酸腺苷（ATP）和Mg+2的存在下，profens的（R）-对映体会转化为活性的（S）-形式。下面的方案以布洛芬为原型说明了手性反转的途径。

该途径主要由三个步骤组成：

立体选择活化，在CoA、ATP和Mg+2的存在下，通过形成硫酯对(R)-profen进行立体选择活化。

外嵌化（消旋化），2-arylpropionic-CoA的外消旋酶将(R)-硫代酯改变为(S)-硫代酯。这个过程被称为外消旋化或外嵌化。

水解，在水解酶/硫代酯的帮助下，硫代酯被分解为其（R）和（S）形式。由于酰基-CoA硫代酯（profenyl-CoA）改变了甘油三酯和磷脂的结构，代谢性手性倒置可能导致毒性作用。

具有立体惰性构型的手 性 药物很可能发生对映体的相互转化，这种转化可能是酶性的（生物）或非酶性的。酶介导的转换是发生在生物体内的手性反转过程。

药物的非酶促转换在药品生产过程中是重要的，也是相关的。这可能会对药物的保质期和决议的经济可行性产生影响。当柱前衍生化被用于对映选择性色谱时，没有酶也会发生反转。