“是药三分毒”？中国科学家颠覆传统 找到无副作用西药开发技术

俗话说“是药三分毒”，无非中药西药，都存在着或猛烈或长期的副作用。其中，中药常常宣传的优势之一就是副作用小。不过，这个优势可能保不住了。

香港浸会大学(HKU)的科学家已经开发出一种新的技术，使用纳米结构制造装置，通过控制基底在装置内的旋转方向，可以操纵药物分子的手性，产生具有纯粹治疗效果而不产生相关副作用的药物。

这项研究成果已经以Enantioselective photoinduced cyclodimerization of a prochiral anthracene derivative adsorbed on helical metal nanostructures(吸附在螺旋金属纳米结构上的前手性蒽衍生物的对映选择性光诱导环二聚反应)为题发表在了《自然-化学》上，为使用可扩展和更环保的方式，大规模生产更纯净、更便宜和更安全的药物铺平了道路。

许多化学分子有2种构型，即手性，它们是彼此的镜像。这2种手性分子在共享同一分子式的同时，其组成原子在空间的排列不同。这2种分子的特征是左手和右手的手征构型，如人的手。具有“左手”和“右手”手性的分子可以产生完全不同的生化效应。

半数以上的治疗药物是由等量的左旋和右旋手性分子组成，俗称“外消旋体”;一种可以治疗特定疾病，但另一种可能有副作用。分离和生产只有手性排列(称为单一对映体)负责治疗效果的分子，有助于生产安全有效的药物。

一般来说，分子的尺寸非常小，从头发直径的百万分之一到十万分之一不等。因此，在宏观尺度上的控制方法是很难从2种手性分子中单独筛选出1种的。

为了生产单一的对映体药物，化学家们在实验室或工业中绝大多数地使用称为“手性配体”的分子，在分子尺度上有效地控制药物的分子手性，这一过程称为不对称合成。然而，现有的单对映体药物生产工艺流程复杂，成本高，对环境不友好。

浸大物理系副教授Huang Zhifeng博士团队与四川大学、广西医科大学和南方科技大学团队合作，设计了一种通过宏观调控来操纵分子手性的新方法。它涉及到用直径仅为头发千分之一的螺旋弹簧形状金属纳米结构(即金属纳米螺旋)来调节操作。

研究小组使用一种称为掠角沉积(GLAD)的纳米制造技术制造了这种金属纳米螺旋。他们将银和铜沉积在支撑基底上，用以支撑基底顺时针和逆时针旋转，分别制备右手和左手金属纳米螺旋。

随后，他们利用紫外线诱导了一种化学反应，让2-蒽羧酸(AC)分子吸附在金属纳米螺旋上，反应形成类似于某些手性药物的手性分子产物。

当AC附着在右手金属纳米螺旋表面并暴露在紫外光下时，它优先生成“右手”手性分子产物。同样，当AC吸附在左手金属纳米螺旋表面并暴露在紫外光下时，它优先生成“左手”手性分子产物。

换言之，分子产物的手性可以由金属纳米螺旋的手性可靠地确定，而金属纳米螺旋的手性由基底旋转的方向控制。

研究表明，这种方法取得了很好的效果。这是宏观尺度方法(通过控制4英寸基板固定器的旋转方向)在分子尺度上操纵手性(手性分子产物在十亿分之一米范围内)的空前应用。

编译/前瞻经济学人APP资讯组

参考资料：

[1]https://www.sciencedaily.com/releases/2020/05/200519101320.htm

[2]https://www.nature.com/articles/s41557-020-0453-0