2026化学诺奖读懂手性奥秘，岛津 Nexera UC SFC-MS 赋能手性分离

岛津Nexera UC SFC-MS超临界流体色谱-质谱联用系统解锁手性分离利器

导语

瑞典皇家科学院于 10 月 7 日公布：2026 年诺贝尔化学奖授予亨利·B·卡甘（Henri B. Kagan）与硖合宪三（Kenso Soai），表彰二人发现不对称有机合成中的非线性效应与不对称自催化现象，揭开了生命体系"同手性起源"的重大科学谜题。

手性分子如同人的左右手，互为镜像却无法重合；一对对映异构体往往表现出完全不同的生理活性、药效与毒副作用。在不对称合成研究与新药开发工作中，手性化合物的高效分离、定性识别与精准定量，是验证不对称合成结果、评价产物立体纯度不可或缺的关键实验环节。岛津Nexera UC SFC-MS 超临界流体色谱-质谱联用系统，是手性分析领域的一体化解决方案，可为不对称催化基础研究、手性新药全流程开发提供强大的分析技术支撑。

01 读懂 2026年诺贝尔化学奖：手性，生命分子的底层密码

卡甘与硖合宪三的研究回答了一个经典科学问题：为何地球生命体系会优先选择单一构型的手性分子？

卡甘率先揭示不对称反应中的非线性效应：手性催化剂的对映体过量（ee）值，并不会线性传递至反应产物；体系内微弱的手性偏差，可以在化学反应过程中被逐级放大。硖合宪三进一步发现不对称自催化反应（硖合反应）：该反应生成的手性产物本身即可充当手性催化剂持续驱动反应进行，能够将体系初始极其微小的手性优势，不断放大，最终得到接近 100% 单一手性构型的产物。

这项成果的价值不止局限于基础化学研究：

为生命分子同手性起源提供重要假说依据；

革新不对称有机合成的设计思路；

直接指导手性新药研发、原料药立体纯度质量控制。

实验检测核心痛点：手性对映异构体理化性质极为接近，常规反相液相色谱很难实现高效拆分，需要专门的手性分离技术完成检测。

02 SFC 技术：手性分离优选方案，Nexera UC SFC-MS 硬核实力

超临界流体色谱（SFC）以超临界 CO₂作为主体流动相，兼具气相色谱扩散速度快、液相色谱溶解能力强的双重优势，是手性对映体分离公认的高效分析技术。对比传统正相 HPLC，SFC 分离速度更快，有机溶剂消耗量大幅降低，更加绿色环保，尤其适配手性化合物高通量筛选场景。

Nexera UC SFC-MS 超临界流体色谱-质谱联用系统

岛津 Nexera UC SFC-MS 超临界流体色谱-质谱联用系统，将超临界流体色谱分离能力与质谱高灵敏度定性、定量能力有机结合，核心能力如下：

卓越的手性分离效能：兼容多糖类等主流商品化手性色谱柱，可快速拆分药物中间体、天然产物、不对称合成产物中的各类对映异构体，实现"镜像分子"的有效分离。

质谱高特异性检测：依托 MS/MS 多反应监测模式（MRM）等，即使在复杂基质中，依然可以实现高选择性、低检出限的定性与定量，可精准测定样品对映体过量值（ee 值）、非对映体比值（dr 值），为不对称自催化、不对称催化反应产物提供直接实验数据支撑。

绿色低耗，适合高通量测试：以CO₂为主要流动相，有机溶剂仅作为改性剂少量添加；分析周期短，适合不对称合成研发阶段大批量样品的快速筛查。

高精度一体化稳定硬件平台：Nexera UC 模块化系统可对压力、温度、流量进行精准程序控制；配套经过优化的SFC-MS接口，缓解超临界流体转相带来的稳定性问题，保障复杂手性样品分析结果的重现性与可靠性。

诺奖研究场景关联：在硖合宪三的不对称自催化体系以及各类不对称催化科研工作中，需要快速测定反应产物的对映体比例。Nexera UC SFC-MS 正是这类手性样品分析的有力工具，把手性化学的理论研究落地为可检测、可量化的实验数据。

03 应用案例精选

案例1 Nexera UC SFC-MS 快速测定不对称合成手性中间体的对映体过量（抗病毒药物中间体，JOC 期刊文献）

在新冠病毒主蛋白酶抑制剂奈玛特韦（Nirmatrelvir）多组分合成研究中，科研人员采用岛津 Nexera UC SFC-MS 开展手性中间体以及终产物的立体异构体分析[1]。

分析条件：Lux 纤维素型手性色谱柱，超临界 CO₂+ 甲醇改性剂；单次分析7-10 min；同时采集 PDA 紫外与 APCI 质谱信号，同时完成异构体色谱分离、分子量确认、异构体杂质占比定量。

U3CR adduct 12 SFC-MS 谱图

亮点：不对称合成研发需要快速筛选手性催化条件，对大批量合成样品开展 ee/dr 值测定，与诺奖不对称催化的研究思路高度契合；相较于传统正相 HPLC，可缩短方法开发周期，显著减少有机溶剂消耗。

案例2 生物基质中手性药物药代动力学研究（奥美拉唑对映体-岛津应用简报）

使用 Nexera UC SFC-MS，搭配 CHIRALPAK IC-3 手性柱，直接测定人血浆基质中奥美拉唑质子泵抑制剂手性对映体的浓度，服务于临床前药代动力学评价[2]。

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  样品前处理
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  人血浆中奥美拉唑和对映体的 SFC-MS 色谱图

亮点：血浆复杂基质无需繁琐的前处理净化步骤；MRM 模式特异性识别手性异构体，可区分体内不同对映体的吸收、代谢行为差异。

应用场景：大量手性药物的两个对映体药效、毒性存在显著差异，该方案可以满足新药临床前体内手性暴露水平的评估需求。

04 应用场景：不止基础科研，贯穿手性药物全链条

基础化学研究：不对称催化、手性起源方向研究，快速测定反应产物 ee/dr 值，筛选手性催化体系；

创新药研发：候选药物对映体分离，评估不同手性异构体药效与毒性差异；

药品质量控制：原料药、制剂中的手性杂质检测，满足药典对手性药物的质量管控要求；

天然产物分析：植物、生物来源手性活性成分的分离与鉴定。

05 结语

2026年诺贝尔化学奖，再次让全球科研界看见手性化学的重大科学价值。重大的化学理论突破，离不开高性能分析仪器充当"化学之眼"。

岛津 Nexera UC SFC-MS 超临界流体色谱-质谱联用系统，凭借在手性分离领域的综合优势，持续助力科研工作者解锁手性分子的奥秘，支撑不对称合成基础研究与手性新药开发，见证更多化学前沿成果诞生。

参考文献

[1] Preschel H D, Otte R T, Zhuo Y, et al. Multicomponent Synthesis of the SARS-CoV-2 Main Protease Inhibitor Nirmatrelvir[J]. Journal of Organic Chemistry, 2023, 88(11): 7212-7223. https://doi.org/10.1021/acs.joc.3c01274.

[2] Watabe Y, Hattori T, Iida T. Analysis and Evaluation of Chiral Drugs in Biological Samples Using the Nexera UC-MS/MS System[R]. Application News No. L517, Shimadzu Corporation. https://www.shimadzu.com/an/sites/shimadzu.com.an/files/pim/pim_document_file/applications/application_note/10229/jpl217007.pdf.

https://doi.org/10.1021/acs.analchem.2c03892.

注：本文所涉产品及方案仅限研究使用，不得用于医疗诊断。