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  • 中国科大制出分离“神器”可高效分辨“真假悟空”

    来源:www.shuoshisheng.net 发布时间:2020-02-16

    作者:范琼,吴岚来源:中国新闻网发布时间:2019/6/26 12:38336014

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    China Science and Technology make Separation " Artifact "区分"真假悟空"

    在两层二维石墨相氮化碳(云)之间插入合适的手性位点(树),可以"捕捉"右旋分子(刘二猕猴)并让左旋分子(孙悟空)通过,从而实现(图片:中国科技大学崔若所提供)

    合肥,6月26日(范琼,吴兰)中国科技大学26日报道,该校刘波教授的研究小组开发了一种分离“神器”手性分离膜,可以有效地将“悟空”与“悟空”区分开来。

    这项成就最近发表于《自然·通讯》。

    《西游记》,刘二猕猴和孙悟空站在一起,天地难以分辨,最后只有如来甄别出假悟空和真刘二,以确保西方的顺利进步。

    在生物分子中,也有很多情况下孙悟空和刘二猕猴不能相互分离。这就是所谓的不同手性异构体(对映异构体)。这两个分子的化学分子式相同,但空间结构不同,一个是左旋的,另一个是右旋的。两者之间的关系就像右手和左手。它们看起来一样,但不能重叠。对映体的作用有很大差异。例如,左旋氨氯地平可以治疗高血压,而右旋氨氯地平无效。

    在生物制药过程中,手性异构体经常被制备,但我们需要的只是一个手性分子,而另一个需要完全去除。左手性分子和右手性分子像孙悟空和刘二猕猴一样难以区分和分离。我们做什么呢

    据说手性分离膜目前是一种希望很大的解决方案。目前有聚合物和结晶材料两种方案,但聚合物膜分离效率低,结晶材料难以制备成膜。

    刘波教授的研究小组从二维层状材料开始,通过调整层间距并将手性位点引入层空间,开发了一种高度稳定的手性分离膜。能够“捕捉”左旋手性分子,“放开”右旋手性分子,分离效率高达89%,有望产业化。

    论文的第一作者和博士生汪洋介绍道,“这种分离膜对不同的手性对映体表现出非常明显的选择性。它能有效分离d-柠檬烯,并能截留大部分l-柠檬烯。如果对整个系统施加进一步的压力,分离效率在及时性方面可以大大提高。”

    刘波研究小组提出了一个依靠静电作用来调节二维材料层间距及其化学环境的通用策略。可以制备高度稳定的二维薄膜材料,在亚纳米尺度上精确筛选不同大小的物种,显示出在污水净化、海水淡化等方面的应用潜力。

    “更重要的是,由于层间手性位点的成功引入,可用于实现对映体的高效分离,从而使二维材料分离膜具有更广阔的应用前景。”刘波说。目前,实验室制备的手性分离膜为厘米级,团队正在积极推进膜的尺寸到米级,以应用于高医疗附加值手性药物分子的生产。

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