【手性趣闻  7.】

   (7.  手性的生物相容性）

       手性对映体之间的物理化学性质几乎完全雷同。只有两点不同：一是旋光性相反，要么左旋，要么就是右旋。二是生物相容性：即是说在生物机体环境下，手性对映体会表现出不同的生物作用效应。

       其实这两点都反映的是手性物所特具的各向异性的方向性，本质上来讲，手性对称具有强烈的方向性，因为手性分子的不对称性在空间排列的顺序或者方向上的不同才会出现手性对映体。而手性对映沿着对称镜面，它们似乎是同一物体，但撤去对称镜面，不管从哪个方向上都不能把两者重合。物理学上说旋转物体或螺旋体有手性，那是因为它们有明确的方向性。生物学上的藤绕植物或向日植物都是具有明确的方向性的，因为有相同的方向性，可以按手性把它们分为一类。所以广义的说，这些情形若是不谈方向，手性就没有意义。

       从上面情形中还可看出，手性物的方向性也是选择性的，尼科尔晶体对光的偏振也是各个方向上不同程度的，这就科学常识中的各向异性。其实这种各向异性也是手性导致的，因为尼科尔晶体本身存在相对映的手性晶体。这种各向异性的物质若果置于各向异性的物质中会出现特殊的手性效应。

       这里谈到手性生物相容性，即是在生物机体环境下，手性对映体会表现出不同的生物作用效应。因为生物机体中的各种脏器组织是由各种生物大分子构成的，而这些生物大分子的基本结构是氨基酸、多肽和蛋白质、以及多糖到淀粉、纤维素，因为在生物机体中的氨基酸都L-型的，糖类都是D-型的，也就是D-型氨基酸和L-型糖类都缺席了，形成了手性破缺（或者说手性均一化)，同样更复杂的生物大分子DNA和RNA，都是α-右手螺旋结构的。当然这是为什么？还有待基础科学深入研究。但不管怎样，生物机体中构成的是各向异性的手性环境，因为它们的脏器组织都是手性的。因此生物个体摄食了不同的食物、药物则会产生不同的效应。

       说起手性药物的生物效应更容易理解。人类最早在使用手性药物上的一个惨痛教训就是“反应停”的使用。上世纪五六十年代，欧州流行的一种减轻或缓解妇女妊娠反应的药物----“反应停”。结果导致使用这种药物的妇女生下30%的畸形儿。后来发现这种药物是手性对映体的混合物，即一种是左旋的，另一种是右旋的，其中一种是对妊娠反应有疗效的，而另一种不仅没有疗效，反而是使婴儿畸形的罪魁。于是这类药物在上世纪七十年代后陆续被各国禁止生产和使用。这是手性药物的生物相容性的一个典型案例。

       实际上作为手性药物的对映体来讲，对生物机体大体上有四种效应：一是其中一种具有明显的治疗作用，另一种则具有明显的副作用。二是两种对映体药物有不同生物效应；都可作为相互辅助的治疗作用；三是两种对映体具有协同作用，即两种药物加起来高于一种的药效; 四是两种对映体有拮抗作用，即两种药效加起来低于一种的药效。

       其实，除了治病的手性药物有这样不同的生物效应外，不仅治病的药效是这样，其毒理作用和代谢作用也有这样的选择性，这也称为药物的生物亲和力或立体选择性，这也是上述讨论的方向性。此外，还有手性毒物对生物机体的侵害，手性污染物对环境的危害和残留代谢，也同样具有这样的选择性，也就是这节讨论的重点----手性的生物相容性。

                     丰都智愚河畔环境技术工作室