瑞士科学家造出迄今最大的稳定合成分子

2011-1-11 12:45 来源: 科技日报
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  据《新科学家》网站近日报道,一个由瑞士、德国等国家研究人员组成的国际合作研究小组最近制造出了迄今最大的稳定的合成分子PG5。该技术为制造精密分子结构以容纳药物、连接多种物质铺平了道路。

  巨型分子PG5直径约10纳米,质量相当于2亿个氢原子,结构好像树枝,大小和烟草花叶病毒相仿。为了制造这种大分子,瑞士联邦理工学院迪尔特·斯格鲁特和同事从标准的聚合反应开始,先把小分子连接起来形成长链,做好了碳氢骨架后,再为其加上由苯环、氮以及碳和氢构成的分枝。经过几次类似的过程,再给每一个分枝加上次级分枝,构成像树一样的结构,就成了PG5。整个过程需要合成17万个分子键。

  自然界有很多复杂的大分子,但要在实验室造出这么大的分子却是很困难的,在制造过程中很容易破碎掉。

  “合成化学技术迄今还很简单,尚不能达到作为功能单元的尺寸范围。”斯格鲁特说,以前最大的稳定合成分子是聚苯乙烯,质量约为4000万个氢原子。德国马克思·普朗克聚合物研究院的克劳斯·马伦称这项工作为“惊人的”技艺。

  斯格鲁特表示,制造骨架和拼接分枝所采用的都是标准技术,他的成功对其他研究人员进一步制造合成大分子是一种激励,以前他们“不够勇敢”去尝试。在应用方面,像PG5这样的分子很适合药物递送,不仅能让药物在各个分枝表面停泊,也能通过分子自身折叠形成空间巢穴。“在装载能力上,目前还没有哪个单体分子能比得上PG5”。