【化工儀器網(wǎng) 科技前沿】手性分子廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、材料及生命等領(lǐng)域，快速確定手性樣品的組成對手性相關(guān)科學(xué)的發(fā)展十分重要。目前，常用的手性色譜分析技術(shù)基于分離，相對耗時(shí)，難于滿足高通量手性分析的需求。基于光譜方法(如圓二色光譜)可以避免分離，實(shí)現(xiàn)原位快速分析，但分析準(zhǔn)確性易受微量雜質(zhì)的干擾。色譜方法的"高精確性”和光譜方法的"原位及快速性”是分析領(lǐng)域追尋的優(yōu)良檢測特性，卻難于整合在同一種分析技術(shù)中(圖1)。
 

　　中國科學(xué)院上海有機(jī)化學(xué)研究所有機(jī)氟化學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室趙延川課題組致力于高靈敏度無創(chuàng)在線檢測技術(shù)的開發(fā)。2019年，該課題組撰寫了題為Molecular Sensors for NMR Based Detection的綜述文章(Chem. Rev. 2019, 119, 195)，總結(jié)了核磁共振分子探針的相關(guān)工作，并展望了該領(lǐng)域未來發(fā)展方向。近日，課題組在原位手性核磁色譜分析技術(shù)研究方面取得進(jìn)展(Cell Reports Physical Science DOI:10.1016/j.xcrp.2020.100100)。科研人員設(shè)計(jì)了一系列基于手性鋁絡(luò)合物的含氟核磁探針分子(圖2)。這些探針分子具有空間受限的手性識別空腔，與手性分析物相互作用時(shí)可以產(chǎn)生類似色譜峰的特征氟譜信號用于進(jìn)行手性區(qū)分檢測。該方法在原位快速檢測的前提下，實(shí)現(xiàn)了類似色譜方法的高精確性，可以對醇、酰胺、環(huán)醚、亞砜等大量結(jié)構(gòu)不同的手性化合物進(jìn)行快速分析，并實(shí)現(xiàn)不同種類手性物質(zhì)的同時(shí)檢測(圖3)。當(dāng)使用具有自動(dòng)進(jìn)樣功能的核磁共振波譜，該方法在一天內(nèi)可以完成超過1000個(gè)樣品的手性分析，滿足高通量篩選的測試需求。此外，利用特征氟譜檢測信號可以對手性分子的構(gòu)型進(jìn)行快速判斷，為液體及非晶樣品的構(gòu)型確定提供新途徑(圖4)。該方法快速無創(chuàng)的特點(diǎn)及多組分同時(shí)分析能力使其有望應(yīng)用于復(fù)雜生命體系中手性物質(zhì)的原位檢測。
 

　　研究工作得到國家自然科學(xué)基金、中科院有機(jī)氟化學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的資助。
 

圖1.無需分離的手性色譜檢測技術(shù)
 

圖2.A、核磁探針的合成路線；B、核磁探針1的檢測效果
 

圖3.利用探針分子1對不同手性物質(zhì)進(jìn)行區(qū)分
 

圖4.構(gòu)型判定(黑色為預(yù)測構(gòu)型，藍(lán)色為實(shí)際構(gòu)型)