發(fā)布日期：2018-11-19
南開大學(xué)藥物化學(xué)生物學(xué)國家重點實驗室、藥學(xué)院陳瑤研究員課題組與化學(xué)學(xué)院張振杰教授、美國南佛羅利達大學(xué)馬勝前教授攜手利用生物分子誘導(dǎo)的策略，設(shè)計合成了一類手性共價有機框架材料，并成功地應(yīng)用于多種藥物、氨基酸等小分子的手性分離。該材料具有造價低、效率高、普適性強等特點，具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)，作為新型“分手”利器，它將大幅降低手性藥物的生產(chǎn)成本，打破進口依賴。介紹該工作的論文日前在線發(fā)表于國際著名學(xué)術(shù)刊物《德國應(yīng)用化學(xué)》上。
20世紀(jì)50年代末，一種減緩女性妊娠反應(yīng)的藥物“反應(yīng)停”（沙利度胺），導(dǎo)致世界上誕生了1萬多名先天畸形兒（海豹肢）。后來，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)“反應(yīng)停”中存在手性分子，其中右手分子具有中樞鎮(zhèn)靜效果，左手分子卻有致畸副作用。這是對“手性分子”認知不足的惡果。化學(xué)世界中，有一大類分子存在手性異構(gòu)體，稱“手性分子”。一些藥物中的手性分子的兩個鏡像異構(gòu)體存在生物活性、代謝過程、毒性的顯著差別，有的更是“治病”和“致病”的天壤之別。如何經(jīng)濟、高效、便捷地將手性分子的“左右手”分開，獲取其中有益部分，成為化學(xué)界競相攻關(guān)的課題。
目前，液相色譜技術(shù)是獲取手性分子單一構(gòu)型對映體的重要手段之一，而具有高手性分離性能的手性固定相是這一技術(shù)的關(guān)鍵。“簡單來說，液相色譜儀中的分離柱就好像一個隧道，外觀、型號看起來完全一樣的汽車一起駛?cè)?，有牌照的汽車，交警就可以讓其順利地快速通過，沒有牌照的就會因為被交警調(diào)查而落后通過。這樣，隧道另一端先出現(xiàn)的就都是有牌照的汽車，后出現(xiàn)的都是沒有牌照的汽車了。”陳瑤說，這其中最關(guān)鍵的部分就是“交警”，也就是“手性固定相”，需要識別能力強、穩(wěn)定且高效。生物分子（如酶、肽段、氨基酸等）由于其本身固有的手性結(jié)構(gòu)及其兩親性、兩性離子性等特點，可以用于多種手性分子的識別，但穩(wěn)定性差。而新興的多孔框架材料——共價有機框架材料（COFs），具有高比表面積、較高孔道率、孔徑規(guī)則并容易調(diào)控、結(jié)構(gòu)靈活、易于功能化等特性，并具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定和化學(xué)穩(wěn)定性。
經(jīng)過一系列技術(shù)攻關(guān)，陳瑤課題組成功將一系列生物分子（溶菌酶、三肽、氨基酸）引入到COFs材料中，非手性COFs通過繼承生物分子的手性特征從而變成手性COFs，進而可應(yīng)用于手性分子的拆分。“這就等于有了隧道中高效、敬業(yè)的‘交警’——一種新型的高效液相色譜手性固定相被我們合成出來了。”陳瑤說。“這一研究為發(fā)展高效、耐用型的手性固定相，以及拓寬共價有機框架材料在手性分離、手性催化方面的應(yīng)用提供了巨大的潛力。”（記者李哲）
來源：健康報
