逆向合成魔法創新突破!中山大學助攻失智症藥物登權威化學期刊
【焦點時報/記者張淑慧 報導】國立中山大學化學系副教授廖軒宏團隊成功開發出創新的光催化「逆向合成」技術,為藥物與材料科學帶來重大突破。該技術採用環保光催化方法,不僅將生產成本降至原本的四分之一,更使生產效率提升近千倍,成功合成阿茲海默症藥物的關鍵成分。研究成果已發表於國際權威期刊《美國化學會期刊》(The Journal of the American Chemical Society, JACS)。
根據廖軒宏教授的解釋,在傳統化學規則下,分子傾向保持在穩定狀態。然而,這些分子結構具有巨大潛力,只要透過適當的活化方式,即可進入高能狀態,發揮更大的應用價值。該團隊的研究成果正好解決了科學界長期尋求的高效率、低成本分子活化方法。
研究團隊突破性地採用「Uphill逆向合成策略」,顛覆傳統「Downhill合成策略」的做法。透過光催化(photocatalysis)技術,在分子合成過程中提供額外光能,成功克服熱力學障礙。這項創新技術不僅能在溫和環境下精確製造高價值化合物,更為綠色化學與精準醫藥的發展開創嶄新領域。
廖軒宏解釋,為了使分子達到不穩定的活性狀態,過往的策略經常需要佐以強鹼或重金屬催化劑來強迫反應進行,增加環境負擔與操作難度。而在這場「光的革命」中,「光催化」這項核心技術,能精準調控分子的變化。光催化技術再與曾獲諾貝爾獎、對藥物開發至關重要的「掌性磷酸催化劑」(CPA, Chiral Phosphoric Acid)相結合,得以更精準地取得特定鏡像化合物,不僅能合成醫藥領域具抗菌、抗癌等生物活性的化合物,也能合成阿茲海默症藥物中的重要成分。
這項研究不僅可能改變未來合成藥物與材料的方式,讓製藥更有效率、讓製備過程更環保,同時為有機化學提供了一種全新的反應型式,能夠在溫和條件下獲得高選擇性的產物。結合連續流體化技術與光反應器(continuous-photoflow synthesis),此項合成策略成功提升反應量級,使生產效率提升千倍,並實現1-烷基-2,3-烯烴酯的克級合成,使其更適合工業化生產。此合成策略也可應用於天然產物的開發與工業製程,未來有望在藥物與材料科學領域帶來革命性的突破。這項研究成果獲國際化學領域最具影響力的《美國化學會期刊》接受和肯定,顯示其在化學領域的重大影響。
(圖/ 記者張淑慧 翻攝)