中國科學技術大學劉波教授課題組利用二維層狀材料開發(fā)出一種手性分離膜,可以“抓住”左旋手性分子,“放過”右旋手性分子,分離效率高達89%,并有望產業(yè)化。該成果日前發(fā)表在《自然·通訊》上。
《西游記》中,六耳獼猴和孫悟空站在一起,上天入地都難以分辨,最后只有如來佛分辨出了真假。在生物分子中,也存類似情況,即所謂不同手性的同分異構體(對映異構體)。兩個分子的化學式一模一樣,只是空間結構有差異,一種在空間上左旋,另一種右旋。兩者的關系像是左右手,看起來一樣,但卻不能重合。對映異構體的效用有巨大的差異,比如左旋氨氯地平能治療高血壓,而右旋氨氯地平卻沒有該效用。在生物制藥過程中,經常會制備出手性同分異構體,但是所需要的卻只是其中一種手性分子,需要全部去除另外一種。
手性分離膜是當前被寄予厚望的一種解決方案。劉波課題組通過調控層間距并在層空間中引入手性位點,開發(fā)出高度穩(wěn)定的手性分離膜。這種分離膜對不同的手性對映異構體表現(xiàn)出非常明顯的選擇性,實現(xiàn)了亞納米尺度下對不同尺寸的物種進行精準篩分,在污水凈化、海水淡化等方面表現(xiàn)出較大的應用潛力。