活性分子卡賓在水中穩定生成

科技日報北京4月22日電 （記者劉霞）美國加州大學爾灣分校化學家首次在水中穩定生成活性分子卡賓，並將其分離出來持續觀察數月。最新研究不僅證實了67年前提出的維生素B1的作用機制，更為綠色製藥技術提供了新思路。相關研究發表於新一期《科學進展》雜誌。

卡賓，又稱碳賓、碳烯卡賓，是某些有機反應的中間物質。其中碳原子最外層有兩個電子沒有參與成鍵，這使其異常活躍，容易與其他分子發生反應，在水中通常也會立即分解。

1958年，美國化學家提出維生素B1在生物體內會通過轉化為卡賓來驅動生化反應。但由於卡賓在水中極不穩定，該假説長期缺乏實驗支撐。在最新研究中，科學家首次在水中產生穩定的卡賓並對其進行了深入觀測。

研究團隊創新性地設計出一種“分子盔甲”，將卡賓包裹其中，使其免受水分子的影響。得到的結構足夠穩定，他們用核磁共振光譜和X射線晶體學對其進行研究，為卡賓等分子存在於水中提供了確鑿證據。

團隊解釋稱，目前生產藥品、燃料等工業過程大多使用金屬催化劑，且依賴有毒的有機溶劑。卡賓通常被用作金屬基催化劑內的“配體”或載體結構，如果能讓這些強大的金屬催化劑在水中發揮作用，有助於這些反應變得更清潔、更便宜、更安全。此外，細胞主要由水組成，卡賓等活性中間分子可在水中產生並穩定存在，也使科學家能更逼真地模擬細胞內自然發生的化學反應。