兰大与中科院近代物理所联手给手性分离这个老大难问题找出了新路子

兰大跟中科院近代物理所联手给手性分离这个老大难问题找出了新路子。最近,汪宝堆教授带着团队,还有中科院近代物理研究所的段敬来教授一块儿干了件大事,在那个搞化学的顶级杂志《JACS》上发了一篇文章,专门说他们弄出了一种新型的纳米通道膜。这玩意儿能帮全球的医药、化工行业把急需的高效手性分离难题给解决了。 手性分离在现代化学和医药里可是核心技术呢。自然界里好多分子都长得像左右手那样对映体,结构看着一样其实没法重合。这些对映体在药效、代谢和毒性上差别可大了。查了个数据说,全球销售额前200的药里头,超过60%都是手性药。要是想保证疗效还得降副作用,搞出纯度高的单一对映体是必须的。 不过以前那些老办法,像制备色谱法、结晶法啥的,处理量小、费电又费溶剂。现在那些手性膜材料也经常不稳定,活性位点乱七八糟的,没法同时保证选择性和通量。这次兰大跟中科院近代物理所这两队人马终于把这关给攻破了。 他们想了个特别的招,用电压来驱动组装。在多孔膜里弄出了一种融合了蛋白质识别能力和框架稳定性的手性氢键生物杂化纳米通道膜。这是靠兰州重离子加速器提供的重离子辐照技术先做出核孔膜,然后用2伏的直流电压把牛血清白蛋白和有机配体给逼成了氢键杂化的框架。这样既保留了蛋白质天然的手性识别本事,又让膜更结实了。 数据显示这技术真是牛:组氨酸对映体的分离效率直接超过99%,通量到了4.52 mmol m⁻² h⁻¹,甩同类技术一大截;而且特别稳,连着跑120小时或者在pH 2到11这种复杂环境里折腾都没毛病,绝对能扛得住工业上的折腾。不光这几种氨基酸对映体好认,别的比如色氨酸、精氨酸也都挺灵的。 这项成果出来好处多得是。在医药上能帮新药研发少走弯路、省钱;在化工上能提升产品质量还能环保;在科研上能给研究机理和做新材料提供实验平台。从行业看,这不仅补上了国内的技术短板、打破了国际垄断,还推动了技术从实验室走到了工厂。 兰州大学跟中科院近代物理所这种跨学科合作模式也挺带劲的,给以后搞科研提供了好榜样。这就像是给膜分离技术注入了新鲜血液,说不定以后还能引领这一行的新潮流。