通過宏觀自組裝實現手性識別可視化

最近《通訊—化學》發表了題爲Visible chiral discrimination via macroscopic selective assembly的論文，報告了通過宏觀自組裝實現手性識別可視化的工作。

手性是一種普遍的生物特徵，從微觀到宏觀都起着十分重要的作用。例如，蛋白質全部由L構型氨基酸組成，而核酸則全部由D構型核糖組成。宏觀上貝殼的螺旋結構，植物卷鬚和生物無法鏡像重合的肢體與器官都離不開手性。在人們的實際生活中，手性識別在手性分離、生物製藥、光學存儲與開關及功能化傳感器等有着廣泛的應用前景。

大阪大學的鄭永太、原田明及同事發展出了基於宏觀自組裝的可見手性識別。不同於目前普遍研究的比色/顯色法、熒光分析、溶-凝膠轉換及親疏水變化等可視化的手性識別，他們將β-環糊精（bCD-gel）和D或L構型色氨酸（D-或L-Trp-gel）分別修飾到聚丙烯酰胺水凝膠中，通過bCD-gel與L-Trp-gel在特定水溶液（0.9%氯化鈉溶液）中的選擇性自組裝成功實現了宏觀上手性識別的可視化（圖a）。其圓二色光譜表明色氨酸分子的手性成功轉移並放大到了相應構型的色氨酸凝膠中（圖b）。進一步的研究表明，該成果的實現來源於凝膠組裝界面上β-環糊精對於色氨酸對映體的選擇性主-客體作用的放大（圖c）。