密歇根大学 笔式稳定手性纳米粒子和SPs
光稳定硫化锌纳米粒子的透射电镜图像
放大的左旋硫化锌纳米粒子的HAADF-STEM图像，由图中所示的手性纳米粒子组装而成
100±4纳米的左旋硫化锌纳米粒子的HAADF-拉曼光谱图像和明场-拉曼光谱图像
氮、氧、锌和硫硫化锌的元素绘图图像
信用:自然通信(2019)
DOI: 10
1038/s 14467-019-12134-4 许多药物是扭曲的分子，有两个镜像版本，但人体只使用一个
受光合细菌的启发，密歇根大学的一个团队制造了一种催化剂，可以将化学反应导向正确的扭曲分子
这可能会提高某些药物的生产效率
药物分子的卷曲是一种被称为手性的特性，它有助于药物分子与人体细胞中类似弯曲的分子相互作用
具有相反曲线的分子是无活性的，或者在最坏的情况下可能是非常有毒的
然而，化学过程通常会给我们等量的手性分子或对映体
“如今，手性催化剂已被优化，可在昂贵且对环境不友好的液体中工作
这些催化剂几乎只能产生左或右对映体，但是当我们想在水中进行反应时，它们就被破坏了，”尼古拉斯·科托夫说
佛罗伦萨五世
Cejka工程学教授，他领导了设计和测试新催化剂的团队
在水中进行反应会更便宜、更安全
科托夫团队开发的催化剂可以做到这一点
它们是矿物纳米颗粒的集合体，主要由氧化锌制成
它们模仿细菌中的纳米级器官，并且在选择特定形式的手性分子方面比早期的这类催化剂至少好10倍
“我们的手性选择性一直在20%以上，而以前类似类型的反应几乎没有突破1%，”科托夫说
“20%可能看起来不多，但它已经具有技术价值，因为它大大降低了预期产品的成本
" 例如，一些药物——目前含有等量的活性和非活性对映体——可以用这些催化剂更有效地生产
“成本节约已经成为可能，因为催化剂价格低廉、稳定且可重复使用
用水代替有机溶剂对经济和环境也有很大的影响
" 这就是催化剂的工作原理:手性纳米粒子之间的间隙在0
0001毫米的“超粒子”是扭曲的，所以它们更喜欢拥有类似曲线的分子
纳米粒子捕捉光线并将其转化为电荷，电荷传递给间隙中的分子
分子利用能量形成新的键
具有正确扭曲的分子在超粒子中花费更多的时间，因此它们最终产生更多扭曲的产物
该团队正在探索如何进一步提高手性选择性，也许是通过使用扭曲光
这项研究发表在《自然通讯》杂志上
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