中評社北京2月9日電／據科技日報報道，據最新一期《自然》雜誌報道，美國伊利諾伊大學厄巴納—香檳分校研究人員和革新醫學公司的合作者開發了一種新型化學構件，這種構件能像“積木”一樣簡單拼接在一起，利用他們開發的像3D打印機一樣自動化機器，可將這些“積木”組裝成具有扭曲複雜結構的3D小分子。
研究負責人、伊利諾伊大學化學教授馬丁·伯克博士說，新技術以非常簡單的方式製造非常複雜的3D分子。在過去，這是擁有數十年經驗的化學家才能進入的“密室”，新進展將這扇門大開，讓非常複雜的分子變得容易獲得。
在超過15年的時間裡，伯克團隊率先開發了稱為MIDA硼酸鹽的簡單化學構件，它們通過簡單的反應順序連接在一起以構建小分子。他們還開發出一種分子製造機器，用這些構件自動進行化學合成。但MIDA模塊在很大程度上僅限於製造扁平的2D分子。
新開發的稱為TIDA硼酸鹽的化學構件則解開了缺失的第三維度，將特定的扭曲和3D結構直接整合到構件中。伯克說，第一代構件就像兒童積木，可哢噠一下拼凑起來，建造一個簡單的玩具屋。而新構件就像為成年人打造的酷炫、複雜的積木套件，可用來建造蝙蝠俠的戰車。
論文的第一作者丹尼爾·布萊爾說：“製造藥物時，許多分子的設計靈感都來自天然產物，而具有這些3D結構的分子往往在臨床應用中表現更好。而在此之前，很難在模塊化構件中捕獲這些結構。”
通常情況下，化學家會花費大量時間和精力來製造單個目標分子。通過在模塊化構件中預先獲得大量第三維度的信息，研究人員可輕鬆構建目標分子，並觀察其如何影響分子功能。
除了包含更多功能之外，在重要的反應設置中，TIDA硼酸鹽結構單元的穩定性比MIDA硼酸鹽結構單元高1000倍。它們在水中亦非常穩定，可在更廣泛條件下簡單地合成更多種類的化學品。
伯克表示，基於這項新技術，無論是化學家，還是非化學家，都有能力開發出新的藥物、材料、診斷探針、催化劑、香水、甜味劑等。
研究人員正在努力擴大TIDA硼酸鹽構件庫，並計劃以MIDA的成功作為路線圖，盡可能廣泛商業化。他們表示，現在可為真正複雜的分子定制構件，這被認為是打破傳統障礙的新機會。 |
