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    日前,南开大学药物化学生物学国家重点实验室、药学院陈瑶研究员课题组与化学院张振杰教授、美国南佛罗利达大学马胜前教授合作,利用生物分子诱导策略设计合成了一类手性共价有机框架材料,成功用于多种药物、氨基酸等小分子的手性分离。作为新型“分手”利器,该材料造价低、效率高,具有完全自主知识产权,有望大幅降低手性药物生产成本。相关研究成果在线发表于国际著名学术刊物《德国应用化学》上。

    左手右手,互为镜像,但永远不能在同侧重叠,这种现象称为“手性”。大到宇宙星云,小到海中螺壳,手性现象广泛存在?;澜缰?,有一大类分子存在手性异构体,它们就像左右手,虽然看上去一模一样,但完全不能重叠,这类分子被称为“手性分子”。一些药物中的手性分子的两个镜像异构体存在生物活性、代谢过程、毒性的显著差别,有的更是“治病”和“致病”的天壤之别。因此,如何更为经济、高效、便捷地将手性分子的“左右手”分开,获取其中有益部分,成为化学界竞相攻关的课题。

    目前,液相色谱技术是获取手性分子单一构型对映体的重要手段之一,而具有高手性分离性能的手性固定相是这一技术的关键。 “简单来说,液相色谱仪中的分离柱就好像一个隧道,外观、型号看起来完全一样的汽车一起驶入,有牌照的汽车交警就可以让其顺利地快速通过,没有牌照的就会因为被交警调查而落后通过。这样,隧道另一端先出现的就都是有牌照的汽车,后出现的都是没有牌照的汽车了?!背卵?,这其中最关键部分就是“交警”,也就是“手性固定相”,需要识别能力强、稳定且高效。

    然而,传统的固体基质以二氧化硅为主,其pH稳定性及强机械稳定性较差;新兴的多孔框架材料——共价有机框架材料(COFs),十分适宜用作手性固定相的固体基质,却难以直接合成。经过技术攻关,陈瑶课题组成功地将溶菌酶、三肽、氨基酸等生物分子引入到COFs材料中,非手性COFs通过继承生物分子的手性特征从而变成手性COFs,进而可高效地应用于手性分子的拆分。

    据介绍,通过新策略得到的手性固定相性能明显优于传统吸附法固定生物分子得到的手性固定相性能,并且具有优良的重复利用性和再现性,连续使用2个月,反复进样120余次后,仍具有和初始状态一样的分离效果。

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    责任编辑:何星辉
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