【要闻】分子世界中“悟空”“猕猴”咋分辨？中国科大研发出手性分离膜

合肥在线(范琼记者荚妤)的《西游记》中，六耳猕猴和孙悟空站在一起，上天入地不分上下，最后如来佛只筛选出了伪悟空真六耳，保证了西行的顺利进行。 在生物分子中，孙悟空和恒河猴有时很难相互分离，这就是所谓的手性同质异构体。 6月26日，记者从中国科学技术大学获悉，该校刘波教授课题组近期利用二维层状材料研制手性分离膜，可有效分离不同手性异构体，分离效率高达89%，该成果可产业化。 该论文于6月7日发表了“自然&中间； 刊登在“通讯”上。

发现手性不同的异构体也称为对映异构体，只有两个分子化学式相同，空间结构不同，一个在空间上是左旋的，另一个是右旋的。 两者的关系看起来像左右手，但不能重叠。 非对映异构体的效用有很大的不同。 例如，左旋氨氯地平可以治疗高血压，但左旋氨氯地平并不怎么有效。 在生物制药过程中，经常会制造手性异构体，但只需要一种手性分子，需要将另一种全部去除。

在2层二维石墨相氮化碳(云层)之间插入适当的手性位点(木头)，将右旋分子(六耳猕猴)引出，使左旋分子(孙悟空)通过，具有有效分离不同手性分子的效果。

(图:崔谕)

手性分离膜是目前备受期待的处理方案。 目前有聚合物和结晶材料两种方式，但聚合物膜的分离效率低，结晶材料的成膜困难。 中国科学技术大学刘波课题组从二维层状材料中，通过控制层间距、在层空间引入手性部位，开发了高度稳定的手性分离膜。 的第一作者、博士生汪洋介绍说，该分离膜对不同的手性对异构体表现出非常明显的选择性。 有效分离右旋柠檬烯，捕获左旋柠檬烯的大部分。 再向整个人类系统施加一定的压力，也可以在时间上大幅改善分离效率。

刘波课题组提出了依靠静电作用控制二维材料层间距及其化学环境的普遍策略，可以制备高度稳定的二维薄膜材料，在亚纳米尺度下精确筛选不同尺寸的种子，在污水净化、海水淡化等方面表现出应用潜力。 更重要的是，由于成功地在层间引入了手性部位，可以实现对映体的有效分离，从而为二维材料分离膜赋予更广阔的应用前景。 刘波说。

据介绍，实验室目前制造的手性分离膜为厘米级，该团队积极将薄膜尺寸推广至米级，应用于高医药附加值的手性药物分子生产。