科學家發明了一種新的方法生產更純凈、更安全藥物
分子在手性納米粒子上的結構特異性吸附,使分子的光學活性增加了10倍以上。
香港浸會大學(HKBU)的物理化學學者發明了一種新的方法,可以加快藥物發現的進程,從而生產出純度更高、無副作用的高質量藥物。這項技術是世界上第一次突破,它使用特定的納米材料層在五分鐘內檢測藥物和農藥中的目標分子。
新的香港浸會大學發明可應用於藥物發現過程,以及藥品製造的生產和質量控制階段。它也可用於環境監測。這篇題為「手性納米粒子誘導的分子光學活性的對映體放大」的論文發表在國際期刊上。高級功能材料(第29卷,第8期,2019年2月)。
該小組由物理系副教授黃志峰博士及博士後研究員林洋博士及香港浸會大學化學系副教授梁振輝博士及博士後關澤成博士共同率領。
藥用藥品和農藥是由有機分子組成的。通常,每個分子都有兩個「手性」版本,它們在絕對構型上是彼此的鏡像。雖然這些「右手」和「左撇子」分子在其他方面是完全相同的,但它們可能會產生完全不同的效果。例如,抗炎葯萘普生(一種特殊的手性藥物)可以治療關節炎疼痛,而其鏡像雙胞胎則可能導致肝臟中毒。因此,在藥物發現過程中只選擇有用的手性分子可以幫助生產出治療特定疾病而不產生不良反應的純藥物。
然而,生產純藥物是非常昂貴和耗時的。目前的藥物通常由同樣數量的左右手性分子組成,這種分子被稱為外消旋混合物。雖然這50-50分割有低的生產成本,它也導致整體效率較低,在某些情況下,可能導致毒副作用在人體。
根據Jeffery Huang博士的說法,在藥物發現過程中敏感地識別和定位手性分子的正確形式是必要的,但目前很困難,而且耗時很長,因為分子通常太小,無法被敏感地監測。然而,由該團隊設計和合成的由銀手性納米粒子組成的特定納米材料可以「放大」所需手性分子的信號,並將檢測靈敏度提高10倍以上,使定位過程更快、更準確和更便宜。
黃博士說,這項工作為材料科學家將這些金屬手性納米粒子應用於藥物生產過程打開了一扇新的大門,因為目前提供的納米材料製造技術有限。他說:「我們已經開發出一種突破性的納米材料,它使用了一種簡單的一步製造方法,在五分鐘內就能靈敏地檢測目標藥物分子。手性納米粒子放大檢測靈敏度的能力實際上是對痕量檢測的期望。」
梁建邦博士說,在目前的多步藥物合成過程中,產品純度和萎縮純度-即使用光學技術研究手性物質-都是生產超純合成藥物分子的關鍵控制因素。該團隊開發的新型納米材料最終將為高效、有效地檢測合成化合物的純度提供一個新的平台,並將有助於生產沒有副作用的藥物。他補充說,這也是外消旋藥物解決方面的一個新突破。


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