【大纪元2025年03月24日讯】(大纪元记者袁世钢台湾台北报导)用光来操控分子!国立中山大学化学系副教授廖轩宏团队利用光催化技术,精准调控分子的变化,只需传统方法四分之一的成本,即可提升生产效率近千倍、合成出阿兹海默症药物重要成分,有望创造出全新的药物与化学材料,研究成果登上国际权威期刊《美国化学会期刊》。

廖轩宏指出,在传统化学规则下,分子相当“懒惰”,喜欢待在舒适稳定的环境中。然而,这些分子结构其实具备相当的爆发力,只要促使它们“动起来”,赋予活性,即可让分子进入高能状态,对人类更为有用。传统的有机合成方法,主要遵循“Downhill合成策略”,透过降低能量来获得更稳定的产物。
光催化技术取代传统催化剂
廖轩宏表示,为了使分子达到不稳定的活性状态,过往的策略经常需要佐以强碱或重金属催化剂来强迫反应进行,不仅操作困难,也对环境造成负担。研究团队改以光能操控分子结构,采用“Uphill逆向合成策略”,利用光催化(photocatalysis)技术,在合成分子的过程中提供额外的光能量,克服热力学障碍,让分子在温和的环境下也能进入高能状态,不仅提升反应效率,同时减少环境冲击。
“光催化”精准合成药物成分
“光催化”能精准调控分子的变化。廖轩宏强调,这不仅能精确获得高价值的化合物,达到特定的化学转化,若与曾获诺贝尔奖、对药物开发至关重要的“掌性磷酸催化剂”(CPA, Chiral Phosphoric Acid)相结合,可更精准取得特定镜像化合物,除了能合成医药领域具抗菌、抗癌等生物活性的化合物,也能合成阿兹海默症药物中的重要成分。
廖轩宏认为,此研究成果有望改变未来合成药物与材料的方式,让制药更有效率、降低生产成本、让制备过程更环保,同时为有机化学提供了一种全新的反应型式,能够在温和条件下获得高选择性的产物,为未来的绿色化学、精准医药开发提供了新的可能;若结合连续流体化技术与光反应器,还可使生产效率提升千倍,也可应用于天然产物的开发与工业制程。◇
责任编辑:郑桦