科技日报记者 刘霞
卡宾（又称碳宾）是药物合成与材料开发的关键媒介，其重要性不言而喻，但其合成方法有限。美国俄亥俄州立大学科学家借助铁催化剂与锌还原剂的协同作用，将卡宾分子的合成效率提升至传统方法的百倍，有望缓解抗生素等关键药物短缺的难题。相关研究成果发表于新一期《科学》杂志。
卡宾分子是现代医学和材料科学中的“明星”。其碳原子最外层存在两个未成键电子，导致这类分子活性极高，不仅易与其他物质发生反应，甚至在水中也会瞬间分解。这种“桀骜不驯”的特性，使得实验室合成卡宾既危险又困难。
此次，研究团队先用铁催化剂“驯服”含氯自由基分子，再通过精密调控，制备出包括多种新型卡宾在内的系列产物。这些卡宾分子会迅速与其他物质结合，形成独特的三角形环丙烷结构。这种类三角结构分子片段体积小巧，能量状态特殊，在农药和医药合成中具有重要价值。
该方法在水环境中依然表现优异，这意味着未来或能实现活细胞内精准合成卡宾，为创新药物靶点开辟新途径。
研究团队表示，这种安全高效的卡宾合成技术，有望取代当前繁琐危险的多步生产工艺。该技术也有望缓解抗生素、抗抑郁药等关键药物的短缺困境，对心脏病、新冠肺炎及艾滋病治疗药物的产能提升同样意义重大。为确保这项变革性技术惠及全球，团队计划推动其在不同规模实验室和制药企业中普及应用。
