《科学》杂志 -- 确定分子手性有了新方法

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分子就像手套一样，也有所谓的左手和右手手性。但到目前为止，要确定某一分子具有左手还是右手手性是很困难的。在最新一期《科学》杂志上，一队来自加拿大、德国和瑞士的研究人员为这个具有150年历史的古老难题提出了一个新的解决方案，这或将成为医学研究的一项重大进展，为避免药物的有害副作用带来希望。

　　最为人熟知的分子手性现象体现在酸奶中，细菌培养物会产生左旋或右旋乳酸。在这两种类型中，左旋乳酸要比右旋乳酸对肠道菌群产生更有益的影响。在其他物质中，右旋手性危害性更大，如左旋手性的青霉胺可有效对抗关节炎，而其镜像形式则有毒。

　　但如何确定分子是左手还是右手手性？到目前为止，科学家们使用X射线分析法，仅能在固态晶体物质中直接确定手性。但该方法存在的问题是，要对每一种晶体物质进行分析，或是简单地将其纳入一个合适的晶体并不容易。因此，在此项新研究中，研究人员开创了一种在气相中直接测定左右手性的新方法。

　　新方法基于爆炸引起的“放大”效应。给橡胶手套充气直到它破裂，此时如果在相反方向跟随每个手指的轨迹，你就能获得原始手套的样子，并看到它是左手的还是右手的。研究人员将类似的方法用到了研究分子上。

　　实验主体“溴氯氟甲烷”是一种易挥发的液碳化合物，其带有4个不同的键合伙伴。分子具有四面体形状，碳在中间，氢、溴、氯、氟在四角。四角的键合伙伴的分布情况决定着分子的手性。研究人员利用强激光束去除所有原子中的电子，此时分子将带有5个正电荷，正电荷之间的高互斥性导致了爆炸。粒子于是在一个用于确定飞行持续时间和影响位置的探测器内相互碰撞，从而可建立起粒子的飞行路径。由此，研究人员就能重构出爆炸前分子中原子的空间分布。

　　研究人员表示，该方法为在物理学、化学和医学中研究和分析手性分子打开了新的视角。在未来，药物将可按照只存在所需手性分子的方式来生产，如此患者就可减少服用剂量，避免药物的副作用。