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記者從廈門大學獲悉，該校江云寶教授課題組在手性自發(fā)拆分研究方向取得新進展，提出構筑二維或三維超分子螺旋結構促進手性自發(fā)拆分結晶新思路。相關研究成果近日以“螺旋構筑基元籍形成二維同手性螺旋而自發(fā)拆分”為題發(fā)表于《德國應用化學》，國家自然科學基金委也報道了這一研究成果。

手性是一種不對稱性現(xiàn)象，也是自然界的基本屬性之一，例如人們的左右手，看起來一樣，但卻不能重合。大自然中，小到基本粒子、原子核，大到人體結構、天體運動，無處不存在手性的身影。兩個分子化學式一模一樣，只是空間結構有差異的手性分子，其效用卻存在巨大差異，例如，在一些生物制藥過程中，發(fā)揮療效的只是其中一種手性分子，而另一種則完全無效甚至作用相反。拆分總是成對出現(xiàn)的手性分子因而意義重大，但仍面臨諸多挑戰(zhàn)，一直以來都是科研攻關熱點。

廈門大學江云寶教授團隊提出了一種全新設計，即將手性物種制成螺旋狀構筑基元，使其能在二維或三維方向形成同手性超分子螺旋，以實現(xiàn)三維同手性延伸，從而驅動手性自發(fā)拆分結晶。

圖片說明：將手性物種制成螺旋狀構筑基元的設計思路(廈門大學江云寶教授課題組供圖)

該研究中，研究人員將乙酰丙氨酸模型分子衍生為乙酰丙氨酰胺基硫脲，后者因含有β-轉角結構而呈折疊構象，繼而在苯基硫脲芳香環(huán)上引入鹵素原子，最終合成的折疊物種既能通過轉角結構實現(xiàn)分子間氫鍵相互作用，又具有分子間鹵鍵作用的可能。實驗表明，修飾以鹵素原子碘、溴、氯的折疊短肽衍生物分子間具有強的鹵鍵作用，可同時形成氫鍵和鹵鍵超分子螺旋，構成二維正交螺旋，驅動結晶過程中的三維同手性延伸，實現(xiàn)外消旋體手性自發(fā)拆分結晶。該項研究為理性構筑手性自發(fā)拆分結晶體系提供了新思路。

近年來，江云寶教授課題組在折疊短肽基超分子螺旋的構筑研究中取得系列進展，發(fā)現(xiàn)超分子螺旋形成中呈現(xiàn)同手性特征，其原理與藝術體操中彩帶的螺旋狀延續(xù)類似，因此提出構筑二維或三維超分子螺旋以驅動三維同手性延伸、促進手性自發(fā)拆分結晶的研究設想。“手性自發(fā)拆分有助于理解自然同手性起源，也為手性物質的分離和純化提供重要途徑，但如何理性設計手性自發(fā)拆分結晶體系仍然極具挑戰(zhàn)。”江云寶教授表示，此次研究成果進一步證實了這一設想的可行性，且有望應用于手性純藥物的制備，為生命健康的國家重大需求服務。

關鍵詞： 分子螺旋 手性分子 廈門大學 藝術體操 研究成果