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《Science》125周年創(chuàng)刊特刊將“為什么生命需要手性”列為第5個(gè)最具挑戰(zhàn)性的科學(xué)問(wèn)題，其重要性可見(jiàn)一斑。目前市售超過(guò)50%的藥物在其結(jié)構(gòu)中至少有一個(gè)手性中心，同一藥物的對(duì)映異構(gòu)體具有相同的物理化學(xué)性質(zhì)，但可能在藥代動(dòng)力學(xué)，藥效學(xué)和毒性方面產(chǎn)生不同，甚至相反的作用。這使得單一手性的分子在生物以及醫(yī)藥領(lǐng)域有著廣泛的需求。然而，如何高效分離兩組互為手性的分子仍是目前分子篩分研究領(lǐng)域的一大挑戰(zhàn)。目前主流的手性分離技術(shù)依賴于色譜，但這種方法成本高且耗時(shí)。膜分離技術(shù)具有效率高，成本低且可規(guī)模化等優(yōu)勢(shì)，使其在手性分離領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。

近日，復(fù)旦大學(xué)孔彪研究員課題組報(bào)道了一種新穎的通過(guò)超分子自組裝以及界面超組裝方法制備具有單一構(gòu)型手性表面的異質(zhì)薄膜器件。該器件表現(xiàn)出優(yōu)異的陽(yáng)離子選擇性以及手性篩分性能，同時(shí)，該器件具有較高的pH響應(yīng)手性篩分性能，在酸性到堿性環(huán)境的轉(zhuǎn)換中，均可以有效實(shí)現(xiàn)手性篩分。

該工作開(kāi)發(fā)了流體定向誘導(dǎo)的界面超組裝策略，利用超分子葉酸作為模板，充分利用了前驅(qū)體與模板劑之間的多重、多種弱相互作用力（如氫鍵、親疏水、π-π堆積等作用力）和自組裝性質(zhì)，通過(guò)手性轉(zhuǎn)錄機(jī)制，將手性模板轉(zhuǎn)錄至孔道內(nèi)表面，進(jìn)而得到具有二維六方結(jié)構(gòu)且孔道高度有序以及手性均一的納米結(jié)構(gòu)材料；依次通過(guò)酸洗以及空氣焙燒步驟，所得手性介孔材料表現(xiàn)為負(fù)電性，通過(guò)超組裝機(jī)制將其進(jìn)一步與帶有正電荷的陽(yáng)極氧化鋁陣列結(jié)合，該異質(zhì)結(jié)構(gòu)手性薄膜器件具備組成成分，電荷，以及孔徑分布不對(duì)稱等特性。因此，該手性異質(zhì)薄膜可以作為一種智能器件用于手性藥物的識(shí)別與分離。

在該工作中，孔彪教授團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了一種新穎的超組裝手性異質(zhì)薄膜構(gòu)筑策略，并首次提出耦合加速篩分機(jī)制，該異質(zhì)薄膜器件可同時(shí)實(shí)現(xiàn)高靈敏度離子以及手性分子的智能篩分。

1. CMS/AAO異質(zhì)結(jié)構(gòu)薄膜器件的手性篩分性能

2. CMS/AAO異質(zhì)結(jié)構(gòu)薄膜器件手性篩分機(jī)理探究

全文鏈接：https://doi.org/10.1021/jacs.2c04862

參考資料:https://chemistry.fudan.edu.cn/eb/a1/c21871a453537/page.htm