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现代医学的药物是怎么被制造出来的？
2023-12-11
现在世界上用来治病的药物，大约有一半是人工合成的，一半是从动植物体中获得的。这些用来治病的药物，有的只能由人工合成，并不存在于自然界；有的即能从自然界获得，还能由人工合成；有的目前只能从自然界获取，还没有办法人工合成。不管这些被人类用来治疗疾病的物质是人工制造的还是从自然界直接获取的，它们能发挥人们期望的作用跟它们是怎么得到的没有因果关系。同一种药物，无论是人工合成的还是从自然界直接获得的，在其被用来治病的时候发挥的作用是完全相同的，不存在任何差别。每一种物质都有其独特的分子结构，这也是这种物质和其他物质存在区别的根本原因，人们也是根据结构上的这种差异来区分不同物质的。既然是同一种物质，那么不管是人工合成的还是从自然界直接获得的，它都具有相同的分子结构，因此当这种物质被送进人的体内，参与人体内的各种生化反应的时候，所起的作用是完全一样的。
理论上讲，某种药物无论是人工合成还是从自然界直接获取，在治病时发挥的作用是完全一样的。事实上，就目前人类的技术条件来讲，有些药物的来源还是会影响到它们的实际效用，有些药物因来源不同导致效用上的差异可以从用药剂量上来弥补有些则不可以。这种情况发生的根本原因还得归咎到药物的分子结构。
物质分子结构出现区别有着各种各样的原因。组成物质分子的元素不同，物质的分子及其结构肯定是不一样的；组成物质分子的元素完全相同，但是由于分子中各元素数量不一样，物质分子结构也是不一样的；组成物质分子的元素及其数量完全相同，但是各元素连接顺序不一样，物质分子结构依然是不一样的；组成物质分子的元素相同，而且在数量上和连接顺序上都一样，但是空间排列顺序不一样，物质分子的结构还是不一样的；……。组成世界上不同物质的基本元素在数量上是很有限的，但是我们这个世界上存在的物质种类看上去却几乎是无限的，根本原因就在于物质分子结构上的差异。由来源不同导致的药物效用的差异，归根结底是由于药物分子在空间排列顺序上的不同导致的。
一般来讲，结构决定性质，两种物质的分子结构不同，那么这两种物质的物理性质（如熔点、沸点等）和化学性质（跟其他物质反应的特性以及变成其他物质的特性等）上的差别足以使科学家把他们分离开来，得到纯粹的单种物质，而不是两种不同物质的混合物。不过有些物质分子在结构上虽然有差异，但是他们在物理性质和化学性质上却几乎没有差别，要得到纯粹的某种物质存在很大的困难，至少在目前的技术条件下对某些存在这种分子结构差异的物质是这样的。
物质分子在结构上的这种导致分离他们非常困难的差别就好像是左手和右手的差别，因此有时候人们也把分子的这种特性叫做分子手性。如果某物质分子具有手性，那么必然存在一个仿佛是它镜像的分子，即这两种分子就好像一个是实物，另一个是这个实物在镜子中的影像，科学家把这样的两种物质叫做光学对映体。这两种物质分子在物理性质上的唯一差别是，能使平面偏振光发生不同的偏转。在仪器上表现出来的可以被观测到的现象就是，一种物质能使平面偏振光往右偏转（在命名的时候，用“+”表示），称作右旋体，另一种物质使平面偏振光往左偏转（在命名的时候用“-”表示），称作左旋体。它们在化学性质上的差异只有在跟也具有手性的物质分子发生反应的时候才能表现出来。
药物的两种光学对映体在人体内发挥的作用是不同的。有些药物的左旋体能治病，右旋体不起作用；有些药物的右旋体能治病，左旋体却能给人体造成危害；有些药物的右旋体能治病，而左旋体却能抵消右旋体的作用。这跟人体内的生化反应具有高度的立体选择性有关，即特定结构的分子发生特定的反应，结构稍有变化，发生的反应就有变化，最后的结果也是不一样的。非常有意思的是，自然界往往只存在光学对映体中的一种，而人工合成分子的时候，往往是两种分子同时存在。合成或分离到纯粹的光学异构体对科学家来讲是一项充满挑战的工作，但是他们依然探索出了很多行之有效的合成和分离方法，取得了显著的成绩，现在每年仍然有很多科学家为此而不懈努力以寻找更好的方法。正是因为人工合成和天然产物的这种差别，药物来源不同就会导致其效用发生变化了。
