韦德体育 -“分子捕手”给化学物质“上户口”—新闻—科学网

化合物布局测定就像是给化学物资“上户口”，让科学家能清晰地知道它长甚么样、由甚么构成。这不仅帮忙咱们熟悉药物及自然产品中的有用身分，还有能引导咱们怎样使用、改良它们。

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今朝，测定化合物布局最直接的要领是单晶X射线衍射阐发，但该要领凡是不合用在长烷基链化合物，由于生长它们的单晶十分具备挑战性。针对于这一难点，浙江年夜学化学系黄飞鹤传授团队提出了“超份子对于接”观点，创造性地使用“份子捕手”——超份子年夜环的金属有机框架，特异性辨认长烷基链化合物，并体系性地测定其单晶布局，乐成为未知的化合物上了“户口”。

相干研究结果在4月9日发表在《天然》。论文配合第一作者为浙江年夜学化学系博士后吴奕韬、浙江师范年夜学特聘传授史乐与南京年夜学博士徐磊，浙江年夜学化学系黄飞鹤、华彬、陈志杰及德克萨斯年夜学奥斯汀分校传授Jonathan L. Sessler为配合通信作者。

捉住无序份子的“尾巴”

有长烷基链布局单位的份子于自然产品及药物中十分常见，这些份子由长长的碳链构成，它们凡是很是柔性，是以难以结晶。

对于在这种样品，传统的晶体海绵法可以将它们络合进入金属有机框架（MOF）的孔道中，然后用单晶X射线衍射阐发对于其举行布局测定。然而，传统的晶体海绵样品制备历程繁琐，对于方针份子缺少选择性辨认能力，解析精度存于必然问题。是以，长烷基链份子被晶体海绵络合后会孕育发生十分无序的布局，使患上确定它们的单晶布局好不容易。

黄飞鹤团队于超份子化学范畴深耕二十余载，2010年，团队的一项基础研究发明，柱芳烃对于在长烷基链化合物具备一种强烈的“吸引力”——就像磁铁的两极，可以或许彼此特异性吸引，形成布局安定的络合物。

“因为长烷基链份子于单晶布局解析的时辰轻易处在无序摆列状况，倒霉在其布局的测定。”吴奕韬说。怎样使用这个“吸引力”获得整洁摆列的长烷基链份子的单晶，是团队一直努力霸占的难题。

测验考试了多种计谋后，团队终究于金属有机框架（MOF）这类晶态框架质料中有了新发明。当把柱芳烃精准整合到MOF质料中，长烷基链份子可以被柱芳烃络合后于MOF内部实现三维有序的摆列，就像一条随便游走、扭曲的“小蛇”被捉住了“身体”，是以长烷基链份子的晶体布局可以被解析出来。团队把这个可以或许特异性辨认长烷基链份子的柱芳烃-MOF布局形象地定名为——份子捕手（molecular catcher）。

“捕手”高效“捕捉”

“整个样品制备历程无需漫长的溶剂互换与方针份子吸附历程，样品可于十分钟内完成制备且合用在多种溶剂。”吴奕韬说，这不仅年夜年夜提高测定效率，还有实现了对于不不变化合物的单晶布局解bevictor伟德官网析。尤其的是，部门化合物的布局可经由过程晶体解析软件SHELXT主动解析获得，无需进一步的报酬解析。

“‘份子捕手’为体系性地解析含长烷基链方针份子的单晶布局提供了靠得住的理论及试验基础。”黄飞鹤说。团队用“份子捕手”乐成“捕捉”了63种已经知或者未知的化合物，并经由过程单晶X射线衍射、核磁及质谱表征，乐成测出了它们的布局。

这此中就包括一种用在医治遗传性疾病的药物Dojolvi。Dojolvi获美国食药监局核准利用已经经有近五年时间，但其要害身分的单晶布局一直鲜为人知，“经由过程咱们的要领，同样成功鉴定出了它的单晶布局。”吴奕韬说。

通用性结果

怎样找到更多的测试样品？黄飞鹤于伴侣圈广发“英雄帖”，向海内偕行课题组征集到了16组含烷基链化合物样品，免费帮忙他们测定了化合物的单晶布局。于此基础上，团队共计测定了包括48个含烷基链份子于内的63个底物份子，用年夜量的试验数据，证实了“超份子对于接”要领的普适性。

“这个要领试验操作简朴，测试所需时间短，合用底物规模广，于自然产品、药物及有机合成中间体的布局确定方面都具备很是广漠的运用远景。”黄飞鹤说，团队成员将继承深切研究，鞭策技能前进及落地转化。该要领将来可能于药物、自然产品及有机合成产品的单晶布局阐发中阐扬主要作用。

评审暗示：“文章颠末修改后，极年夜地拓展了基在柱芳烃的金属有机框架（MOF）系统的研究规模，其结论对于化学界具备主要的运用价值。”

该项事情获得了中国博士后科学基金会、国度天然科学基金委、浙江省天然科学基金委、浙江年夜学上海高档研究院繁星科学基金的资助。

相干论文信息：

https://www.nature.com/articles/s41586-025-08833-2

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