中外研究团队利用“分子捕手”为未知化合物“上户口”

  化合物结构测定能够帮助人们认识、利用和改进药物和天然产物中的有效成分。由浙江大学、美国得克萨斯大学奥斯汀分校及浙江师范大学、南京大学学者组成的联合研究团队提出“超分子对接”概念，利用“分子捕手”，特异性识别长烷基链化合物，并系统性地测定它们的单晶结构，为未知的化合物“上户口”。相关论文9日发表于国际权威学术期刊《自然》。

  据介绍，含有长烷基链结构单元的分子在天然产物和药物中十分常见，这些分子由长长的碳链组成，它们通常具有较大柔性，因此难以结晶，这使得确定它们的单晶结构十分困难。

  论文通讯作者之一、浙江大学化学系黄飞鹤教授介绍，他们团队此前的一项基础研究发现，一种名为柱芳烃的化合物与长烷基链化合物具有强烈的相互吸引力。在尝试多种策略后，团队发现，当把柱芳烃精准整合到金属有机框架材料中，长烷基链分子就可以在金属有机框架内部实现三维有序的排列，就像一条随意游走、扭曲的“小蛇”被抓住了“身体”。团队把这个能够特异性识别长烷基链分子的柱芳烃-金属有机框架结构命名为“分子捕手”。

  黄飞鹤表示，团队已用“分子捕手”成功“捕获”了63种已知和未知的化合物，并进一步通过单晶X射线衍射、核磁共振氢谱和质谱表征等手段，成功确定了它们的结构。例如团队首次确定了一种用于治疗遗传性疾病的药物“Dojolvi”（三庚酸甘油酯）关键成分的单晶结构，从而让认识、利用和改进这一关键成分成为可能。

  “这个方法实验操作简单、测试所需时间短、适用底物范围广，在天然产物、药物和有机合成产物的结构确定方面都具有非常广阔的应用前景。”黄飞鹤说。