近日,我校藥學(xué)院高慧副教授以第一作者,長(zhǎng)治醫(yī)學(xué)院為第一署名單位,在國(guó)際化學(xué)學(xué)術(shù)頂級(jí)期刊《Angewandte Chemie International Edition》(《德國(guó)應(yīng)用化學(xué)》)發(fā)表了題為“Bio-Transport Regulation Inspired 5-Fluorouracil Keto to Enol Tautomerism Achieving High Proton Conductivity”(Angew. Chem. Int. Ed. 2025, e202512366)的研究論文。
團(tuán)隊(duì)聚焦于質(zhì)子導(dǎo)體材料中“高傳導(dǎo)率”與“通道穩(wěn)定性”難以協(xié)同的國(guó)際性難題,從細(xì)胞膜蛋白質(zhì)通道中的質(zhì)子傳輸機(jī)制獲得靈感,創(chuàng)新性地提出了一種“動(dòng)態(tài)仿生調(diào)控”策略。該研究巧妙地將臨床常用的抗癌藥物5-氟尿嘧啶(5-FU)用作“分子開關(guān)”,利用其酮式-烯醇式互變異構(gòu)的特性,使材料內(nèi)部的氫鍵網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)智能重構(gòu),最終建成了一條既穩(wěn)定又高效的雙路徑質(zhì)子傳輸通道,實(shí)現(xiàn)了質(zhì)子傳輸和遷移能壘的精確控制。
這項(xiàng)工作將生物的動(dòng)態(tài)智慧融入人工材料的設(shè)計(jì)中,通過引入可控的分子級(jí)運(yùn)動(dòng)來協(xié)調(diào)傳導(dǎo)性與穩(wěn)定性的矛盾,這一全新的設(shè)計(jì)思路為開發(fā)一系列高性能仿生離子導(dǎo)體材料指明了方向。研究成果得到了國(guó)家自然科學(xué)基金和山西省基礎(chǔ)研究項(xiàng)目的資助。長(zhǎng)治醫(yī)學(xué)院為第一完成單位,山西師范大學(xué)和太原理工大學(xué)為合作單位。藥學(xué)2022級(jí)本科生張浩為論文第二作者,太原理工大學(xué)張獻(xiàn)明教授為論文通訊作者。
《Angewandte Chemie International Edition》是國(guó)際化學(xué)領(lǐng)域最具影響力的頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊之一,由德國(guó)化學(xué)學(xué)會(huì)主辦、Wiley-VCH出版,以發(fā)表高質(zhì)量化學(xué)研究著稱,在全球化學(xué)界享有極高的聲譽(yù)(中國(guó)科學(xué)院一區(qū)TOP期刊,影響因子為16.1)。這是我校藥學(xué)院師生首次以第一單位在該頂級(jí)期刊發(fā)表研究論文,不僅是藥學(xué)院基礎(chǔ)研究與學(xué)科建設(shè)的重要里程,同時(shí)也體現(xiàn)了藥學(xué)院在本科生科研能力培養(yǎng)和實(shí)踐教學(xué)方面的扎實(shí)成效,彰顯了“科教融合、實(shí)踐育人”的教學(xué)理念。
(藥學(xué)院供稿)