近日，國家納米科學(xué)中心孫佳姝課題組在微流控精準(zhǔn)組裝及外消旋體手性測量方面取得重要進(jìn)展。相關(guān)研究成果“Enantiomorphic Microvortex-Enabled Supramolecular Sensing of Racemic Amino Acids using Achiral Building Blocks”于2019年12月18日在線發(fā)表于《德國應(yīng)用化學(xué)》雜志（Angew. Chem. Int. Ed., 2019, DOI: 10.1002/anie.201913882）。

手性是自然界最基本的性質(zhì)之一，在蛋白質(zhì)折疊、DNA復(fù)制、不對稱催化等過程中起到關(guān)鍵作用；生物分子（如氨基酸）的手性檢測在化學(xué)、醫(yī)學(xué)、制藥等領(lǐng)域具有重要意義。圓二色譜（CD spectroscopy）是當(dāng)前應(yīng)用最為廣泛的手性檢測方法之一，但該方法僅能檢測少量種類的手性氨基酸，且無法直接測量由等量對映異構(gòu)體組成的氨基酸外消旋體。因此，發(fā)展新的手性分子測量方法，用于氨基酸外消旋體的快速、定量檢測，是化學(xué)測量學(xué)的研究熱點(diǎn)之一。

在前期工作中，孫佳姝課題組利用微尺度下流體的傳熱傳質(zhì)迅速、化學(xué)反應(yīng)高效可控等優(yōu)勢，開發(fā)了系列微流控分子組裝技術(shù)，為功能材料的精準(zhǔn)制備提供了變革性平臺(tái)（Nano Lett. 2019, 19, 7836-7844；Adv. Mater., 2019, 31, 1804788；Nat. Commun. 2018, 9, 2599）。在此基礎(chǔ)上，我們進(jìn)一步開發(fā)了基于微尺度手性流體渦控制的超分子組裝新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了氨基酸外消旋體的高效、快速、定量檢測。在微流控器件中，利用快速旋轉(zhuǎn)的手性層流微渦，精確控制氨基酸外消旋體與非手性卟啉分子的共組裝行為，在百毫秒內(nèi)形成確定手性的超分子種子，并作為模板繼續(xù)誘導(dǎo)組裝形成手性可控的超分子結(jié)構(gòu)。通過CD測量獲得的超分子結(jié)構(gòu)的二維信號特征，可用于氨基酸外消旋體及對映異構(gòu)體的靈敏、定量檢測。與常規(guī)檢測手段相比，該方法無需使用其他手性分子、避免了衍生化、手性拆分等復(fù)雜前處理步驟，為手性分子測量提供了新思路、新工具。

國家納米科學(xué)中心博士研究生李宜珂、副研究員劉超博士、中國科學(xué)院力學(xué)研究所白軒為論文的共同第一作者，國家納米科學(xué)中心孫佳姝研究員為通訊作者。該研究得到了國家自然科學(xué)基金委、中國科學(xué)院的項(xiàng)目支持。

論文鏈接：

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/ange.201913882

圖：基于微尺度手性流體渦的氨基酸外消旋體定量檢測

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