手性结构分析

手性是自然界和生命体的基本属性之一,诸如生物结构中的核酸、蛋白质及糖类等都具有手性。目前绝大多数药物都是以手性形式存在,这些药物在生命体内的药理活性、代谢作用和速率及毒性等方面均存在显著差异,比如一种对映体有活性,而另一种无显著的药理活性,甚至有毒副作用或可发生拮抗作用。除了旋光性上的差异,手性药物具有相同的物理和化学性质,故对其分离分析一直都是药物分析、分离纯化领域研究的重点和难点。新药的研发和应用亦需要研究人员继续开发新的高效手性分析方法,以实现高选择性和高灵敏度的手性化合物定量和定性分析。高效液相色谱-质谱(HPLC-MS)具有较高的灵敏度和重现性,是目前手性药物分离分析的主要方法。然而,HPLC-MS需要昂贵的手性柱和与MS兼容的色谱柱流动相,而且手性色谱填料的柱效和拆分能力仍有待提高。毛细管电泳(CE)技术凭借其高效、低样品消耗、分析快速、分离模式多样化等诸多优势,已经发展成为手性分离研究领域极具吸引力和应用前景的分析方法之一。紫外可见检测器(UV-Vis)是CE最常用的检测器,但是毛细管的光程长度较短,导致灵敏度较低,因此难以满足生物样品中痕量手性化合物的分析要求。激光诱导荧光检测器(LIF)可以提高检测的灵敏度,但是只适用于本身带有荧光或被荧光标记的物质。而毛细管电泳-质谱联用技术结合了CE的分离效率高、分析速度快、样品消耗低以及MS的高灵敏度和强结构解析能力,近些年来在蛋白质组学和代谢组学等领域发挥了重要作用。CE杰出的手性拆分能力与MS优势的结合,亦使CE-MS成为实现手性化合物高效分离分析的完美组合,尤其是在复杂生物基质中手性化合物分析的灵敏度和分辨率方面,为药物、医学以及食品科学等领域重要手性分子分析提供了新视角。手性CE-MS联用技术,在一次分析中能同时得到样品的迁移时间、相对分子质量和离子碎片等定性信息,解决了实际样品中未知手性化合物(包括无紫外吸收基团或荧光基团的手性化合物)的识别问题,在减少生物样品基质效应的同时,可以对多组手性对映体实现高通量分析。在过去的十几年里,基于不同CE-MS分离模式的高性能手性分析体系层出不穷,并成功应用于医药、生物、食品和环境科学等领域的手性化合物分析中。这篇综述着重评述了电动色谱-质谱(EKC-MS)、胶束电动色谱(MEKC-MS)和毛细管电色谱-质谱(CEC-MS)手性分离模式从2011年到2021年的最新发展和应用。综述介绍了CE-MS各种手性分析模式下的分离原理、手性选择剂以及在医药等领域中重要手性化合物的分析应用,并讨论了不同手性分析模式的局限性。最后总结了CE-MS联用模式在手性化合物分离分析中的应用前景。相比于广泛应用的HPLC-MS, CE-MS凭借其高效率、低消耗、高选择性、分离模式多样化等诸多优势,已发展成为手性分析领域应用前景广阔的分析方法之一,并且已成为HPLC-MS等其他经典手性分离方法的一个强有力补充技术。目前CE-MS手性分析的研究挑战之一是实现快速和超灵敏的手性分析。采用基于短毛细管的快速毛细管电泳(HPCE)结合在线样品富集有望解决这个难题。此外,CE-MS的不同手性分析模式大多数采用的是三管设计的鞘状流动界面,灵敏度较低。新进研发的新型界面技术,如通过微瓶辅助的界面流动、无套多孔尖端的设计以及CE-MS离子源的引入等,在提高手性化合物分析灵敏度方面显示出巨大应用前景。另一方面,开发同时对多种手性药物进行对映体分离、检测和定量的CE-MS手性分析方法,也是目前研究的重点和难点。这些研究将对开发制药工业中的通用方法和高通量分析生物样品中的手性药物及其手性代谢物具有重要意义,对手性药物和代谢物的药物-药物相互作用和毒性研究也具有指导价值。EKC-MS和MEKC-MS应用中的手性选择剂具有多样性,使其在新药开发和药物质量控制、药代动力学以及药效学研究中具有巨大的潜力。进一步开发MS友好、绿色和高选择性的手性选择将拓宽待分离手性化合物的应用范围。目前,CEC-MS手性分析研究中,研究者更多致力于开发用于整体柱或填充柱的新型毛细管手性固定相。使用功能化纳米颗粒增加CEC手性柱表面积以及CE-MS的微型化微芯片设备的研发,目前仍是尚未充分探索的领域,尤其在实际应用方面与相对更加通用的手性分离模式相比仍有较大差距。文章信息：色谱, 2022, 40(6): 509-519DOI: 10.3724/SP.J.1123.2021.11006迟忠美1, 杨丽2*1. 渤海大学化学与材料工程学院, 辽宁 锦州 1210132. 东北师范大学化学学院, 吉林 长春 130024

Michael D. Jones、Andrew Aubin、Paula Hong和Warren Potts 沃特世公司（美国马萨诸塞州米尔福德市） 应用优势 1.正交法进行药物杂质分析 2.用于药物杂质分析的 UPC2 方法 3.对杂质采用超临界流体色谱分析符合 ICH 指南和法规要求 沃特世解决方案 ACQUITY UPC2&trade 系统 ACQUITY UPC2色谱柱套装 Empower® 3软件 ACQUITY® SQD质谱仪 关键词 UPC2，药物杂质，稳定性指示方法，降解分析，方法开发，甲氧氯普胺，合相色谱 简介 超高效合相色谱 (UPC2&trade )以亚2 µ m颗粒为固定相，采用超临界流体二氧化碳作为主要流动相成分。合相色谱是一种使用少量溶剂即可实现高速分析的分析工具，尤其是在分析杂质时，相比于反向液相色谱(LC)，合相色谱的正交方法更有利于发现未知杂质。合相色谱的方法开发不同于液相和气相色谱的方法开发策略，后者已经基本成熟。为了简化这个过程，我们需要研究一种系统的方法，用于开发非手性物质的合相色谱方法。 了解药品和药物材料中的杂质分布是一个重要步骤，样品纯度的评估可帮助制药公司在药物开发过程中做出决策，推进药物上市进程。杂质分布将确定供应商所提供原材料的质量、成品的保质期、合成途径和防止伪造的知识产权保护。色谱图的正交对比有助于生产商作出最明智的决策。在本应用纪要中，实验采用ACQUITY UPC2系统分析甲氧氯普胺及其相关杂质。如图1所示，甲氧氯普胺（胃复安）是一种止吐药，可以治疗胃灼热、胃溃疡以及由化疗导致的恶心。方法开发研究了色谱柱和溶剂，以确定优化特异性和峰形的合适方法条件。 图1. 甲氧氯普胺的化学结构。 实验 UPC2条件 系统：配备PDA和SQD检测器的ACQUITY UPC2系统 色谱柱：ACQUITY UPC2 BEH 2-EP 3.0 × 100 mm，1.7 µ m 流动相A：CO2 流动相B：含1 g/L甲酸铵的甲醇/乙腈(50:50)溶液，加2%的甲酸 清洗溶剂： 70:30的甲醇/异丙醇 分离模式：梯度；溶剂B在5.0 min内由2%增加至30%；达到30%后，保持1 min 流速：2.0 mL/min CCM 反压：1500 psi 柱温：50 ℃ 样品温度：10 ℃ 进样体积： 1.0 µ L 运行时间： 6.0 min 检测条件： PDA 3D通道：PDA，200到410 nm；20Hz PDA 2D通道：270 nm，4.8 nm分辨率（补偿500到600 nm）SQD MS：150到1200 Da；ESi+和ESi- 补液流速：不需要 数据管理： Empower 3软件 样品描述 分离度溶液由甲氧氯普胺和八种相关杂质制备而成，将其置于TruView&trade 最大回收样品瓶中等待进样，如表1所示。杂质的浓度为甲氧氯普胺标准品浓度的0.1% w/w。分离度溶液用于色谱分析方法开发。 表1. 甲氧氯普胺杂质标准品、峰的名称、质量数和欧洲药典分类列表。 结果与讨论 系统筛选 方法开发过程对色谱柱、改性剂和改性添加剂进行了系统筛选，以获得最佳分离结果。初始的配置通过四种改性剂对四种UPC2色谱柱进行了筛选。&ldquo 改性剂&rdquo 是强溶剂流动相，有利于洗脱极性较强的分析物。所使用的四种溶剂分别是甲醇、含0.5%甲酸的甲醇、含2 g/L甲酸铵的甲醇和含0.5%三乙胺的甲醇。筛选过程采用溶剂B在5 min内从5%增加至30%，达到30%时保持1 min的常用梯度。总筛选时间仅两个多小时。对比各色谱柱所得峰可以发现，含有甲酸铵的甲醇总体上可提供最好的峰形，如图2所示。方法筛选过程中通过查看ACQUITY SQD提供的质谱图实现峰跟踪。对于极性较强的分析物，选择性(&alpha )有很大不同。在这些对比实验中，流动相保持恒定，因而不断变化的&alpha 是由[固定相 &ndash 溶质]相互作用所导致。 图2. 色谱柱筛选结果。改性剂(B)是含有2 g/L甲酸铵的甲醇。溶剂B在5 min内从5%增加至30%，达到30%时保持1 min。 基于这些结果，UPC2 2-EP固定相是最佳的色谱柱选择，可以为大多数分析物提供更好的峰形和分离度。UPC2 CSH Flouro-Phenyl色谱柱可以提供较好的选择性和峰形；但是，杂质C未能按预期分离成两个峰。这种未知现象将在未包括在本应用纪要中的另一组实验中进一步考察。1 梯度斜率的影响 在反相LC中，梯度斜率是控制选择性和分离度的常用工具。使用UPC2 2-EP固定相，延长总的梯度运行时间可以降低梯度斜率。斜率的改变对色谱图基本没有影响，仅使峰6和7之间的选择性发生改变，如图3所示。 图3. 归一化的x轴叠加显示甲氧氯普胺，采用延长的12 min和35 min梯度运行时间，其斜率较6 min的筛选实验更小。使用原始梯度；溶剂B由5%增加至30%。 不同洗脱溶剂的影响 使用变化率较平缓的梯度并未增加峰与峰之间的分离度。为提高分离度，将低极性非质子有机溶剂（乙腈）与甲醇（极性较强的洗脱溶剂）以不同比例混合。乙腈的添加提高了分离度，扩展了峰之间的分离间隔。这些现象证明本方法可在方法开发中发挥重要作用，如之前发表的结果所示。1 图4. 如叠加图中突出部分所示，在改性剂成分中添加乙腈后，后部洗脱分析物的分离度明显提高。 在添加剂筛选过程中，我们也考察了每种杂质各自的标准品。甲酸可以优化杂质H的峰形；但是，它会影响其它相关物质的色谱分析性能。添加剂的浓度也会对峰形产生影响。为了得到更理想的峰形，浓度需要高于反向LC的常用浓度。增加甲酸的浓度可以进一步改善杂质H的峰形，如图5所示。但是，杂质F的峰形受到了影响，如图6所示。组合使用甲酸和甲酸铵可同时获得两种添加剂的优势，使全部的分离均获得最佳峰形。在改性剂中使用添加剂甲酸和/或甲酸铵对过期样品进行分析所得结果如图7所示。在此对比实验中使用过期样品使我们能够更好地评估已知杂质在存在未知杂质条件下的选择性和峰形。如图7所示，解决峰形问题最终会影响色谱分离的效率、分离度和灵敏度。 图7. 过期甲氧氯普胺样品的分析，改性剂中分别添加不同的添加剂成分。将甲酸铵和甲酸组合，称之为&ldquo 类缓冲液&rdquo 系统，此系统可使样品中的所有分析物均获得最佳峰形。所使用的改性剂为50:50的甲醇/乙腈。 评估特异性 在确定可对选择性、分离度和峰形产生积极影响的方法条件后，各变量同时获得了优化。实验使用甲氧氯普胺和杂质（对照）的标准混合物和过期的样品混合物对最终方法进行了评估，如图8所示。有关未知杂质的进一步考察，请参阅沃特世（Waters® ）应用纪要。2 图8. 采用&ldquo 实验&rdquo 部分中列出的最终方法条件对甲氧氯普胺对照混合物和降解混合物进行的对比分析。 结论 本实验使用ACQUITY UPC2系统成功对甲氧氯普胺及其相关物质进行了非手性分析。了解杂质结构的特性有利于方法开发。实验中分析的多种杂质包括胺类、羟基、酯类和羧酸。能够影响选择性、分离度和峰完整性的主要方法变量分别是固定相、改性剂的洗脱强度和添加剂的组成。最后甲氧氯普胺相关物质的分析方法展示了此方法对过期甲氧氯普胺样品的特异性。 本方法开发过程通过色谱柱筛选处理中的对比实验揭示了多种[固定相 &ndash 分析物]相互作用。更多的相互作用需要在已发表的研究基础3-6上进行进一步的探索。了解这些方法变量相互作用的影响将有助于创建一种更加适用的方法开发技术。 参考文献 1. Jones MD, et al.Analysis of Organic Light Emitting Diode Materials by UltraPerformance Convergence C hromatography Coupled with Mass Spectrometry (UPC2 /MS).Waters Application Note 720004305EN.2012 April. 2. Jones MD, et al.Impurity Profiling Using UPC2 /MS. Waters Application Note 720004575EN.2013 Jan. 3. West C, Lesellier E. A unified classification of stationary phases for packed column supercritical fluid c hromatography.J Chromatogr A. 2008 May 1191(1-2):21-39. 4. West C, K hater S, Lesellier E. C haracterization and use of hydrophilic interaction liquid c hromatography type stationary phases in supercritical fluid c hromatography.J Chromatogr A. 2012 Aug 1250:182-95. 5. Lesellier E. Retention mec hanisms in super/subcritical fluid c hromatography on packed columns.J Chromatogr A. 2009 Mar 1216(10):1881-90. 6. Zou W, Dorsey JG, C hester T L. Modifier effects on column efficiency in packed-column supercritical fluid c hromatography.Anal Chem.2000 Aug 72(15):3620-6.

撰者：张达奇拉曼光谱是探测单壁碳纳米管性质的重要手段。通过G模的峰型判定碳管的导电性（金属或半导体）和通过RBM模的拉曼频移计算碳管管径，是碳管拉曼光谱的两大主要应用。但是要通过分析拉曼光谱精确获得碳管的手性指数（n,m）仍然具有挑战，尤其是在仅有少波长激发的情况下。北京大学化学与分子工程学院李彦教授-杨娟副教授团队利用实验中观察到的金属管两个电子拉曼散射峰（ERS），发展了一种便捷、精确的金属管（n,m）指认方法。利用此方法，研究者可以只通过单一波长激发的拉曼光谱精确指认出金属管的（n,m），从而进一步建立起金属管光学、电学性质的手性结构依赖性。两个ERS峰的发现实验中作者首先对悬空的单根金属管进行了透射光谱测试以确定其电子跃迁能（Mii）的数值。在同一根碳管的拉曼光谱中可以分辨出分别位于M11+和M11-的两个ERS峰（图1a），这是对单根金属管两个ERS峰的报道。该峰源于金属管费米能级附件的电子对光生激子的非弹性散射作用，并在Mii处发生共振增强（图1b）。图1. （a）单根（13,7）碳管的拉曼光谱（红线：激发波长633 nm；绿线：激发波长532 nm）和透射光谱（黑线）。（b）碳管的声子拉曼散射（紫色箭头）和电子拉曼散射（蓝色与红色箭头）过程示意图。18种不同手性碳管Mii数值的获得基于以上发现，作者对不同（n,m）的碳管进行了测试。利用HORIBA Aramis拉曼光谱仪自动线mapping功能可以对悬挂于镂空沟槽上的碳管进行有效的定位和光谱测试。实验中一共得到了18种不同（n,m）的Mii数值，并拟合得到了定量关系式，为今后金属管指认提供了重要参考数据。此外，作者收集了11个（12,9）碳管的数据，发现管束、积碳等因素对碳管拉曼光谱有较为显著的影响。统计获得的ωRBM和M11波动差标示在图2b中。虽然M11受环境影响较大，但是M11的裂分值（即M11+- M11-）受环境影响的变化仅有±4meV。图2 （a）2n+m=33金属管的拉曼光谱，激发波长633 nm。蓝色虚线表示对ERS峰的拟合。（b）通过ERS指认的18个金属管（红色数据点）。基于ERS的拉曼光谱的优势相比于现有的瑞利散射光谱、偏振吸收光谱、可调激光拉曼等适用于单根碳管测试的谱学方法，基于ERS的拉曼光谱拥有以下三大优势：1仪器需求简单，测试便捷在该工作中，作者使用了HORIBA Aramis拉曼光谱仪，配备532nm、633nm、785nm三个常见的激发波长，通过仪器全自动切换，即可测试得到1.4-2.3 eV范围内的跃迁能数值。类似的显微拉曼光谱仪还有HORIBA XploRA, LabRAMHR Evolution型光谱仪，均可以满足相关研究者的需求，测试不再依赖于复杂的仪器搭建和调试。2测试精度高得益于HORIBA拉曼光谱仪的高分辨率和良好的噪声抑制水平，通过ERS测定Mii的误差仅为±1meV，远优于常见的瑞利散射光谱等电子光谱学手段~10 meV的误差。 3样品适用范围广针对硅基底上、表面活性剂包裹的、管束中的碳管作者在实验中均能测试得到ERS峰。图3 （a）单根（12,9）碳管（黑线）及含有（12,9）碳管的管束（绿线）的拉曼光谱，激发波长633 nm。（b）同一根金属管在悬空部分（黑线）和硅基底上部分（红线）的拉曼光谱，激发波长633 nm。此项研究工作得到了国家自然科学基金会和科技部的支持。相关工作发表在《Physical ReviewB》和《ACS Nano》上：Daqi Zhang, Juan Yang, EddwiHasdeo, Can Liu, Kaihui Liu, Riichiro Saito, Yan Li, Multiple electronic Raman scatterings in a single metallic carbon nanotube. Phys. Rev. B, 93, 245428 (2016).Daqi Zhang, Juan Yang, Meihui Li, Yan Li, (n,m) Assignments of Metallic Single-Walled Carbon Nanotubes by Raman Spectroscopy: The Importance of Electronic Raman Scattering. ACS Nano, 10, 10789–10797 (2016). HORIBA科学仪器事业部结合旗下具有近 200 多年发展历史的 Jobin Yvon 光学光谱技术，HORIBA Scientific 致力于为科研及工业用户提供先进的检测和分析工具及解决方案。如：光学光谱、分子光谱、元素分析、材料表征及表面分析等先进检测技术。今天HORIBA 的高品质科学仪器已经成为全球科研、各行业研发及质量控制的首选。

兹真诚邀请您及相关人员参加瑞士华嘉公司于2008年5月29日在 石家庄西美酒店举办“总有机碳分析、手性物分析及最新颗粒表征进展及应用技术交流会”。 瑞士华嘉公司仪器部，专业提供各种分析仪器及设备，独家代理众多欧美仪器品牌，负责其产品在中国区推广。产品范围包括：颗粒表征、表面分析、物理化学分析等各类分析仪器。此次我们将结合德国元素公司（Elementar）、美国鲁道夫（Roudolph）及美国麦奇克（Microtrac）公司产品，重点介绍总有机碳分析、手性物分析及最新颗粒表征技术进展及应用。 德国元素公司是有机元素分析仪器的先驱，公司最早创立高温技术碳元素分析方法，在70年代开发了第一台高温法TOC分析仪；美国鲁道夫是专业的旋光仪、折光仪、密度计等物性仪器的生产厂家，一直致力于提供更加完善的测试仪器和更加有效迅捷的测试方法；美国麦奇克公司是世界上著名的激光应用技术研究和制造厂家，其麾下所有产品均已通过ISO9001质量标准认证，GMP标准认证，欧洲EMC标准认证等。 此次交流会的目的是为了让与会者更多的了解瑞士华嘉公司及其所代理的实验室仪器；相信您莅临此会，将会对您的生产和研究工作带来帮助。谢谢！ 附：会议日程安排 时 间：2008年5月29日，星期四 地 点：河北省石家庄市建设大街6号 西美商务酒店五楼502会议室 会议日程安排 8:30－9:00 签到，奉送资料 9:00－10:30 讲座：总有机碳分析技术进展及应用 主讲：郝昌德 10:30－10:45 茶 歇 10:45－11:30 讲座：手性物分析中旋光仪的应用 主讲： 郝昌德 11:30－12:00 讨论、交流 ； 12:00－13:30 午 餐 13:30－15:00 讲座：最新颗粒表征技术进展及应用 主讲：魏延喜 15:00－15:30 讨论、交流 ； 请有兴趣参加交流会的客户，下载参会回执并于5月27日前传真或电邮至华嘉公司北京。 传真：010-65610278 helen.zhang@dksh.com，Lucy.y.zhang@dksh.com http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100150/downloadlist.asp?id=68410友情提示： 时 间：2008年5月29日，星期四 会议地点：河北省石家庄市建设大街6号 西美商务酒店五楼502会议室 乘车路线：乘1路,5路,15路,34路,12路到北国商城下车南行100米

手性世界手性一词来源于希腊语“手”(cheiro)。自然界中存在的手性物质是指具有一定构型或构象的物质与其镜像物质不能互相重合，就象左手和右手互为不能重合的实物和镜象关系类似。手性是宇宙间的普遍特征，体现在生命的产生和演变过程中。首先组成地球生命体的基本结构单元，氨基酸几乎都是左旋氨基酸，而没有右旋氨基酸。也就是说，生命最基本的东西也有左右之分。为什么自然界选择左旋氨基酸而不是右旋氨基酸作为生命的基本结构单元一直是个迷。而更加复杂的蛋白质和dna的螺旋构象都是右旋的。海螺的螺纹和缠绕植物也都是右旋的。因此生物体内存在着手性的环境，使得生物体可以识别常规化学和物理性能完全一样的手性异构体分子。作用于生物体内的手性药物及农药，其药效作用多与它们和体内靶分子间的手性匹配和手性相关。因此，手性药物的不同对映异构体，在生理过程中会显示出不同的药效。甚至会出现一种对映异构体对治疗有效，而另一种对映异构体表现为有害性质这种现象。自然界中的手性表现形式（图片来自于网络）在手性药物未被人们认识以前，二十世纪六十年代的“反应停（thalidomide）悲剧”就是一个突出的例子。当时欧洲一些医生曾给孕妇服用没有经过拆分的消旋体药物（由一对等量对映异构体分子组成）对作为镇痛药或止咳药，很多孕妇服用后，生出了无头或缺腿的先天畸形儿。仅仅四年时间，导致世界范围内诞生了1.2万多名畸形的“海豹婴儿”。这就是被称为“反应停”的惨剧。后来经过德国波恩大学研究人员发现，反应停的r-构型的单一对映体有镇静作用，而s-构型对胚胎有严重的致畸作用。惨痛的教训使人们认识到，手性药物必须对它的两个异构体进行分别考察，都要经过严格的生物活性和毒性试验，以避免其中所含的另一种手性分子对人体的危害，慎重对待一些药物的另一对映异构体。所以手性拆分技术越来越多用于手性药物开发和生产。自然界生物体本身具有手性环境，因此对手性药物的不同对映异构体，会显示出不同的疗效。美国食品与药品管理局（fda）早在1992年就明确规定：对含有手性因素的药物倾向于开发单一的对映体产品；对于外消旋的药物（一对等量对映异构体组成），则要求提供立体异构体的详细生物活性和毒理学研究数据。近二三十年，世界上手性药物的销售以及占据药物总数的比例也呈逐年上升趋势。手性化合物既可以通过不对称合成来获得，也可以通过天然手性化合物的提取，还可以通过手性拆分获得单一对映体。手性化合物的拆分是手性技术的一个重要方面。在由非手性物质合成手性物质时，往往得到由一对等量对映异构体组成的消旋体。手性色谱分离纯化是获得单一对映体最常用的方法，其自身具有分离效果好、速度快、灵敏度好、操作方便等优点。已成为手性化合物分离分析和制备的重要手段之一，也是不对称合成方法得到单一对映体的辅助方法之一。手性化合物的分离被认为是最有挑战性的色谱分离技术之一。因为色谱分离技术往往是利用混合样品各组份在固定相（色谱填料）和流动相中的分配系数不同，当流动相推动样品中的各组份在色谱填料填充的柱中迁移时，由于各组份在两相中进行连续反复吸附和脱附或其他亲和能力作用的差异，从而形成差速移动，达到分离的目的。分子之间的物理和化学性质相差越大，越容易建立色谱分离方法。但手性分子就像左右手一样，看起来似乎一模一样，其分子组成、分子量一样，物理和化学性质也相同，只是它们在空间结构上却无法完全重合，因此分离难度最大。在精细化工、生物工程及制药工业中制备高纯度的单一对应体手性分子将具有巨大的商业价值和应用前景，因此建立对映体的手性分离方法显得日益重要。因为许多手性药物真正起作用的是其中的一种单一对映体，而另一种对映体可能不仅无药理作用，还会有副作用。二十世纪六十年代以来，色谱技术作为一种分析技术在生命科学、环境科学、药物分析等领域的应用日益普遍。应用在手性色谱分离方面得到很快的发展，而其中色谱填料可谓是色谱技术的核心，它不仅是色谱方法建立的基础，而且是一种重要的消耗品。色谱柱作为色谱填料的载体，当之无愧被称为色谱仪器的“心脏”。高性能的色谱填料一直是色谱研究中最丰富、最有活力、最富于创造性的研究方向之一。手性化合物可通过物理吸附或化学键合的方式固定到多孔固相载体表面，对应体由于与固定化的手性分子形成非对映异构体络合物的结合能力差异而达到拆分，这样的固定相称手性固定相又称手性色谱填料。一个有效的手性填料应当具有能够快速分离对映体，测定对映体的纯度，尽可能适应多种类型的对映体的分离；应当具有较高的对映体分离选择性和柱容量。目前手性色谱填料主要是在多孔二氧化硅基球上涂覆或键合带有手性结构的生物材料如功能化纤维素，直链淀粉，大环抗生素，环糊精等制备的。所有这些手性材料中，纤维素和直链淀粉型色谱填料使用最为普遍。手性化合物的色谱分离技术已被广泛地用于手性分子的分离和检测。手性色谱填料基本上是由日本的d公司一家独霸，当其它常规色谱柱每根只卖几千元人民币时，而一根装有2.5克的手性填料的色谱柱价格超过1万元人民币，因此每公斤的手性色谱填料装成柱子可以卖到几百万人民币的价格。手性色谱填料寿命短、价格贵，让手性药物研发工作者尽可能地寻找其它解决方案，不对称合成生产手性药物分子就是为了避免昂贵的手性分离工艺。手性色谱填料的高额利润让世界许多色谱公司和精英前仆后继去挑战这些技术，却无法撼动日本d公司的垄断地位，说明手性色谱分离技术壁垒之高及产品产业化难度之大。手性色谱填料国产化创新之路手性色谱填料主要是通过在多孔二氧化硅基球上涂覆或键合带有手性识别位点的生物材料如纤维素，直链淀粉。如要做手性色谱填料，首先要解决的就是合成超大孔硅胶基球作为手性色谱填料的固定相载体。在纳微科技做出超大孔硅胶基球之前，全世界上只能从日本公司才能买到这种超大孔的硅胶基球，价格昂贵，每公斤高达10万元人民币。虽然中国拥有全世界最多的色谱科研究员，发表色谱领域文章数量也于2011年就超过美国稳居世界首位，但遗憾的是中国色谱填料尤其是球形硅胶色谱填料一直未能实现产业化。主要原因就是色谱填料制备技术壁垒高，产业化周期长，投资大，世界上可以大规模生产球形硅胶色谱填料的也就只有四家公司，日本就占了三家。可见日本对色谱填料技术掌控能力的强大。绝大多数商业化的硅胶色谱填料的孔径一般都在10-30纳米，而用于手性硅胶色谱填料的孔径要求达到100纳米，手性色谱用的大孔硅胶比小孔硅胶制备技术难度更大。为了实现球形硅胶色谱填料产业化，纳微投资近5000万元人民币，坚持了十多年跨领域技术研发，最后突破了单分散球形硅胶色谱填料精准制造的世界难题，纳微也因此成为全球首个具备大规模生产单分散球形硅胶色谱填料的公司。纳微不仅填补中国在高性能球形硅胶色谱的空白，而且为世界硅胶色谱填料精准制备技术的进步做出贡献。在此基础上，纳微又研发出超大孔硅胶色谱填料以满足手性色谱填料的要求。电子扫描电镜图对比图及孔径分布对比图可以明显看出纳微大孔硅胶无论是粒径的精确性，粒径均匀性，孔径均匀性，还是球的完整性及机械强度都超过日本产品。超大孔硅胶色谱填料对比图（左-纳微产品，右-国外某公司产品）纳微unisil® 硅胶填料与国际三大硅胶色谱填料品牌粒径分布对比图纳微unisil® 大孔硅胶填料与日本大孔硅胶色谱填料孔径分布对比图手性色谱填料是通过在大孔球形硅胶中涂敷或键合带有手性识别位点的材料，主要包括衍生化的纤维素和直链淀粉两大类。为了达到光学异构体拆分的目的，涂覆或键合后的纤维素和直链淀粉必须保持手性结构环境，使得对映异构体间呈现物理特征的差异。纤维素和直链淀粉手性结构容易在涂覆或键合过程中受到破坏，因此制备手性色谱填料不仅对硅胶要求高，对涂覆或键合工艺要求也高，还对纤维素和直链淀粉的本身的结构、分子量、及衍生功能基团都有极高的要求，因此手性色谱填料的制备技术壁垒极高。纤维素和直链淀粉涂覆大孔硅胶制备的unichiral® 手性色谱填料突破手性色谱填料的制造壁垒，不仅要解决大孔硅胶基球生产问题，还要解决纤维素和直链淀粉生产及其衍生化工艺问题；有了硅胶基球及手性材料后，还要解决涂覆和偶联工艺问题。纤维素和淀粉通常是极为常见而丰富的物质，但能够满足手性色谱填料制备要求的纤维素和淀粉却极难获得，尤其是直链淀粉。全世界上只有日本的一家公司可以买到，但其价格超乎一般人的想象，每公斤直链淀粉的价格高达60万人民币。为了开发手性色谱填料，我们在项目开发期间以这种天价买了日本的直链淀粉，遗憾的是即使用这么昂贵的直链淀粉，做出的手性色谱填料，其性能还是达不到日本公司的水平，因此最好的东西即使我们花天价也不一定能买到。从手性分离填料开发的过程中我们可以发现日本d公司对上下游产业链及其关键材料的掌控程度达到惊人的地步，日本上下游厂家的紧密配合也值得我们学习。这也是为什么这么多年全世界其它公司都无法撼动日本d公司在手性材料的垄断地位的又一原因。过去的二十年，日本被很多国人认为是失落的二十年，但从这件事上可以看出日本并没有失落而是在深耕科技，从原来掌控生产消费端的产品转变成为上游的关键材料，进而掌控产业链源头的技术。去年闹得沸沸扬扬的日本对韩国贸易制裁事件，日本就是通过限制“氟聚酰亚胺”、“光刻胶”和“高纯度氟化氢”等关键材料出口到韩国，就让强大的韩国半导体和显示产业短时间内陷入困境。日本之所以会控制很多产业的关键材料和技术不是因为日本人比别国人聪明，而是日本人有足够的耐心及其精益求精的工匠精神让他们可以把先进材料做到极致，这也是我们中国最该向日本人学习的地方。世界上可以掌握纤维素和直链淀粉的涂覆或偶联技术制备出手性色谱填料的公司屈指可数，但能大规模生产大孔硅胶的公司全世界不到4家，而能大规模生产直链淀粉的公司更是凤毛麟角。纳微是一个专业做微球的公司，制备出能满足手性色谱填料的大孔球形硅胶并不是那么难，但直链淀粉生产技术完全超出纳微的研究领域，因此纳微要突破直接淀粉生产技术，其难度是可以想象。为了解决直链淀粉生产技术问题，纳微一开始是希望与科研院所及专业淀粉公司合作，但合作伙伴最后都没有坚持到成功。为了解决直链淀粉供应问题，纳微不得不自己组建团队边学边做，经过多年的努力和坚持，纳微成功突破直链淀粉生产技术难题并实现规模化生产。从专业来说，纳微科技团队对直链淀粉知识的理解远远不如国内外的专家，但最后能实现产业化，最主要的是保持着耐心和恒心。直链淀粉的生产问题解决之后，纳微接着又解决了涂覆工艺技术问题，最后生产出系列unichiral?手性色谱填料及产品，其分离性能达到国外公司同类材料的水平，而且由于纳微科技自主研发生产的基球粒径均匀，孔径分布窄，使得纳微科技生产的手性色谱填料具有更高柱效，更低的柱压，和更长的寿命。纳微unichiral® 产品涂覆工艺及产品类型纳微unichiral® 产品与国外手性色谱填料在分离手性分子效率的对比图纳微unichiral® 产品实物图例及相关产品订货信息纳微突破手性色谱填料的生产技术这一难题，可以说明耐心和坚持的重要性，只要有足够的付出和努力，足够的坚持，即使一开始看去遥不可及的目标也总有一天可以完成。纳微就是凭借这种坚韧不拔的精神突破了单分散硅胶色谱填料精确制造的世界难题，解决了直链淀粉供应问题，并解决了涂覆工艺问题，最后生产出高性能的手性色谱填料。目前纳微不仅可以提供系列手性色谱填料，而且可以为手性分离纯化方面为客户提供分离纯化整体解决方案，具备生产毫克级到到公斤级甚至百公斤级的手性原料拆分能力。

手性光谱中心开幕庆典暨手性科学前沿学术报告会详细日程安排及报告内容安排如下： 　　时间：2013年4月1日上午 　　地点：厦门大学化学化工学院报告厅 　　日程安排 　　8:30-9:00 注册报到 　　9:00-9:30 手性光谱中心开幕庆典 　　1)挂牌剪彩仪式 　　2)参观中心 　　9:30-9:55 厦大领导致辞、华洋科仪董事长致辞、美国BioTools董事长手性光谱中心简介 　　4月1日上午 报告主持人：厦门大学赵玉芬院士 　　10:00-10:35 大会报告“表面分子手性结构和形成机理研究” 　　报告人：万立骏院士(中科院北京化学所) 　　10:35-11:10 大会报告“Frontiers of Vibrational Optical Activity: From Absolute Configuration to Supramolecular Chirality in Protein Fibrils” 　　报告人：Laurence A. Nafie教授(美国雪城大学) 　　11:10-11:45 大会报告“Asymmetric Reduction for Efficient Drug Synthesis” 　　报告人：孙勇奎博士(美国默克公司) 　　11:45-12:00 合影留念 　　12:00-13:30 午餐(厦大餐厅) 　　时间：2013年4月1日下午 　　地点：厦门大学克立楼三楼会议室 　　日程安排 4月1日下午 上半场主持人：刘维屏教授 下半场主持人：何裕建教授 　　13:30-14:05 大会报告“手性金属配合物对DNA复制过程的调控” 　　报告人：何裕建教授(中国科学院大学) 　　14:05-14:40 大会报告“圆二色谱在蛋白质结构与功能方面的应用” 　　报告人：吕平江教授 (台湾清华大学) 　　14:40-15:00 茶歇 　　15:00-15:35 大会报告“手性POPs环境安全的对映体差异” 　　报告人：刘维屏教授(浙江大学) 　　15:35-16:10 大会报告“血清蛋白的手性识别盲点与反转现象” 　　报告人：章伟光教授(华南师范大学) 　　16:10-18:00 鸡尾酒会 主持人：华洋科仪齐爱华董事长 　　时间：2013年4月2日全天 　　地点：厦门大学化学化工学院报告厅 　　日程安排 4月2日上午 上半场主持人：车顺爱教授 下半场主持人：宛新华教授 　　9:00-9:35 大会报告“乙烯基芳香族单体的螺旋选择性聚合反应” 　　报告人：宛新华教授(北京大学) 　　9:35-10:10 大会报告“不对称硅氢化反应中不同理论方法的运用” 　　报告人：朱华结教授(河北大学) 　　10:10-10:25 茶歇 　　10:25-11:00 大会报告“非手性分子的手性聚集和手性放大” 　　报告人：江云宝(厦门大学) 　　11:00-11:35 大会报告“手性无机纳米材料的光学性质” 　　报告人：车顺爱教授(上海交通大学) 　　11:35-13:00 午餐(厦大餐厅) 　　4月2日下午 上半场主持人：吕平江教授 下半场主持人：江云宝教授 　　13:00-13:35 大会报告“二肽组装体及二氧化钛的手性” 　　报告人：杨永刚教授(苏州大学) 　　13:35-14:10 大会报告“手性分子与螺旋结构” 　　报告人：张健研究院(福建物构所) 　　14:10-14:45 大会报告“圆二色谱的理论解析方法和应用简介” 　　报告人：王越奎教授(山西大学) 　　14: 45-15:00 茶歇 　　15:00-15:35 大会报告 “ Theoretical predictions of VCD and ROA spectra of biomolecules” 　　报告人 Dr. James Cheeseman(美国高斯公司) 　　15:35-16:10 大会报告“磁圆二色谱(MCD)在非手性有机分子体系中的应用” 　　报告人：沈珍教授、游效曾院士(南京大学) 　　16:10-16:20 厦大领导致闭幕词 　　【大会报告嘉宾简介】 　　(按姓氏拼音顺序) 　　车顺爱 教授 　　(上海交通大学化学化工学院教授，博士生导师) 　　1964年生于吉林省安图县，毕业于吉林化工学院化学工程系，先后在吉林化工学院和吉林工学院从事化学工程教学和科研工作。在日本横滨国立大学获取材料工学博士学位。2003年到上海交通大学任教 2004年得到了国家自然科学杰出青年基金的资助 2005年被评为教育部长江特聘教授 2008被聘为瑞典斯德哥尔摩大学客座教授。任国际介孔材料协会理事。目前主持和承担国家自然科学基金和国家重大基础研究计划等多项课题研究。 　　车顺爱教授多年来从事介孔材料的研究，在科研实践中积累了较丰富的经验，取得了重要的研究成果。对介孔材料特别是对手性介孔二氧化硅材料的研究受到国内外著名专家和学者的认可，在世界高水平学术刊物上发表了多篇具有独创性和国际领先水平、并具有重要科学意义的学术论文, 对此领域做出了较突出的贡献。(i) 开辟了阴离子表面活性剂结构导向合成新型介孔材料的方法(Nature Materials, 2003, 2, 801-805.) (ii) 首次合成出手性介孔材料，提出了手性孔道概念(Nature 2004, 429, 281-284.)，并证明了孔道中超分子螺旋印记的存在(Chem. Soc. Rev., 2011, 40, 1259-1268 Angew. Chem. Int. Ed. 2009, 48, 3069-3072) (iii) 合成出具有二维四方DNA-二氧化硅螺旋介观结构并解析了其形成机理(Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51, 923-927. VIP) (iv) 首次合成出螺旋TiO2，并提出基于电子跃迁引起的无机物光学活性概念(Nature Communication, 3:1215, DOI: 10.1038/ncomms2215, www.nature.com/naturecommunications)。 　　何裕建 教授 　　(中国科学院大学，化学与化学工程学院副院长、教授、博士生导师) 　　1963年4月生，湖南永州人，瑶族。2000年美国科学促进会(AAAS)年会会议出席奖(Travel Award)和2005/2006年度美国李氏基金会杰出成就奖获得者。 　　现为中国化学会理事(2010.11--)，中国空间科学学会常务理事(2011.8--)，中国化学会有机分析专业委员会副主任委员，中国空间科学学会生命起源与化学进化专业委员会副主任委员，国际多个学术刊物审稿人等。 　　何裕建先后分别获湖南师范大学、北京大学和美国华盛顿美利坚大学的化学学士(1983)、硕士(1992)和博士(2001)学位。先后任湖南省江永县职业技术学校教师(1983.6-1989.8)、中国科学院生物物理所助理研究员(1992.6-1994.11)、美国加州大学旧金山分校(UCSF)访问学者(1994.11-1997.8)和美国国家卫生研究院(NIH)博士后、访问研究员(2001.5-2004.12)。2004年12月回中国科学院任职创并建化学生物学实验室，2006年被批准成为中国科学院内的第一个“化学生物学”专业硕士和博士学位培养点。 　　提出和建立了“地球轨道手性”力学概念，可合理解释地球生命的分子手性起源与生物节律起源等难题 在生理条件下用实验确证了可能与人类衰老密切相关的染色体端粒DNA四螺旋结构的天然构象选择方式。至今发表学术论文百余篇。 　　目前主要研究兴趣为：1) 生物与有机分析化学、2)分子手性力学与组装、3) 生命起源与化学进化。 　　江云宝 教授 　　(厦门大学化学化工学院院长，教授，博士生导师) 　　1963年11月出生于安徽。1990年获得厦门大学理学博士学位(导师：陈国珍教授)后留校任教 2004年获得国家杰出青年基金，2006年被聘为“闽江学者”特聘教授。1994年5月至1995年5月受国家教委资助在德国马普生物物理化学研究所高访 1996年4月至1997年4月在香港大学支志明院士实验室从事大学博士后研究 1997年4月至1998年9月获德国洪堡基金，在马克斯普朗克生物物理化学研究所开展合作研究 2000年11月至2001年1月和2004年7 月至9月分别受德国国家科学基金会(DFG)和大众基金会(Volkswagen Foundation)资助在马普生物物化所合作研究 2006年7月和2007年2月分别于中研院原分所和英国Southampton大学学术访问2周 2008年5月任法国卡尚高师(ENS Cachan)邀请教授、2008年8-11月任国立新加坡大学化学系访问教授。 　　曾获中国化学会青年化学奖、第五届中国青年科技奖、国家教委科技进步三等奖、霍英东基金会高校青年教师奖、福建“运盛”青年科技奖、国务院政府特殊津贴、教育部高校青年教师奖和德国大众基金会研究基金。先后主持德国Humboldt基金、Volkswagen基金，国家科技部973课题，国家基金重点项目、重大研究计划、面上/青年基金、国际合作项目等，研究工作集中于质子电子转移光物理化学、超分子光化学荧光传感与分子识别、生物分子相互作用等。先后于“Chem. Soc. Rev.”、“Chem. Sci.”、“Org. Lett.”、“Chem. Comm.”、“J. Org. Chem.”、“J. Phys. Chem.”, “Langmuir”、“中国科学”等重要学术期刊发表论文140多篇，被他引2000多篇次。2001年起任《光谱学与光谱分析》、《分析测试学报》、《岩矿测试》、《分析化学》、《分析科学学报》、《高等学校化学学报》、“Photochem. Photobiol. Sci.”、《厦门大学学报》、《分析化学手册》等编委。担任国际荧光光谱学方法和应用大会(Method and application of fluorescence spectroscopy, MAF)程序委员会委员和Wiley出版之超分子化学大型丛书 “Supramolecular Chemistry: From Molecules to Nanomaterials” 国际顾问委员会委员。2002/2006年当选为中国化学会第26/27届理事、获聘中国化学会分析化学委员会委员、中国化学会光化学专业委员会委员 国家自然科学基金委员会第13届化学科学部专家评审组成员、国家留学基金委员会评审专家。 　　James Cheeseman 博士(美国) 　　(美国高斯公司资深应用专家) 　　毕业于美国威斯康星大学生物化学专业，加拿大McMaster大学获理论化学博士。1992年开始成为高斯公司研究科学家，主要研究不同电磁分子特性的发展与实现，包括NMR屏蔽张量，自旋偶极常数以及手性光学方法：VCD、ECD、OR、ROA. 　　Laurence A. Nafie 教授 (美国) 　　(《Journal of Raman Spectroscopy》杂志主编、美国雪城大学教授，博士生导师) 　　国际分子光谱领域著名的科学家，手性振动光谱的研究先驱和奠基人之一，担任多种国际学术刊物的编委。Nafie教授与国际企业进行广泛的合作，与Rina Dukor博士共同创建了美国Biotools公司，拥有丰富的产业化应用研究经验。 　　1973年在俄勒冈大学获博士学位，研究共振拉曼散射，自1973年至1975年在南加州大学做博士后，研究发明和证实红外振动圆二色性，1975年加入雪城大学化学系建立了VCD 和拉曼旋光性(ROA)研究项目，1978年被指定为Alfred P. Sloan基金会成员，1982年晋升为教授 1978年Nafie教授提议并实现了目前所有商业化VCD仪器基本原理的傅里叶变换VCD首次测量。1988年Nafie教授应用ROA首次测量了散射圆偏振(SCP)，这就是目前唯一商品化的ROA光谱仪。1989年Nafie教授在理论上预言了ROA的一个新形态，称为双圆形偏振(DCP)ROA，并于1991年在他的实验室得到实验验证。 　　1995年Nafie教授成为由John Wiley & Sons 出版社旗下BioSpectroscopy杂志创始主编，随后成为BioPolymers副主编 Nafie教授先后获得Coblentz奖(1981)、Bomem Michelson奖(2001)、William F. Meggers奖(2001)、以及应用光谱领域杰出贡献奖(2007)等，今年3月荣获2013 Pittcon光谱学大奖。Nafie教授曾任Coblentz协会理事长，应用光谱协会理事长，2010年成为Journal of Raman Spectroscopy 杂志总编，2011年出版发行了题为Vibrational Optical Activity: Principles and Applications科学书籍，发表论文近300篇，发明专利数项。 　　刘维屏 教授 　　(浙江大学环境与资源学院院长、教授、博士生导师) 　　1958年生，江苏常州人，现任浙江大学环境与资源学院院长，浙江大学“求是学者”特聘教授，环境科学与工程学科负责人。2002年国家杰出青年基金获得者，浙江省高校“钱江学者”特聘教授、“151人才工程”第一层次人才，教育部创新团队带头人。 　　1978年9月至1982年7月 浙江大学化学系本科。 　　1986年9月至1989年5月 浙江大学环境化学硕士学位。 　　2006年7月日本东京农业大学应用生物化学论文博士学位。 　　刘维屏教授主要从事手性化学、有机环境污染化学与污染控制化学方面的科学研究。在国际上率先开展了手性农药环境安全研究。有关研究成果发表在《美国科学院院刊》等核心期刊上，被《科学》、美国《科技日报》、《环境科学与技术》、《科学时报》等国内外学术期刊与科技媒体作为科学新闻介绍与评述。现已发表SCI论文收录200余篇，先后赴德国、意大利、美国、日本等国家参加国际学术会议10余次，在国际会议上发表论文30余篇，出版著作3部。 　　吕平江 教授 (台湾) 　　(台湾清华大学学务长、台湾台湾清华大学生物信息与结构生物研究所教授、博士生导师) 　　1991年毕业于美国纽约大学化学系，获得生物物理博士学位，后进入美国加州大学柏克莱分校进行博士后研究。自1994年起任教于台湾清华大学生命科学系，曾任生科系系主任，生科院副院長，现任台湾清华大学学务长，並擔任台灣磁共振學會及台灣生物資訊學會理事長 授课领域包括结构生物、生物信息、蛋白质工程等 实验室主要研究方向有蛋白质结构及生物资讯学 脂质传送蛋白结构、折叠和功能性研究 葡聚糖之结合性肽设计 胃幽门杆菌结构基因体设计 生物资讯在结构生物上的应用等。吕平江教授在Science、Biopolymers、Biochemistry、Proteins、J Biol Chem、Acta Crystallogr Sect F Struct Biol Cryst Commun 等世界著名期刊杂志上发表各种高水平学术文章一百余篇。 　　Rina Dukor博士(美国) 　　(美国BioTools公司执行董事长) 　　1991年在芝加哥伊利诺伊大学获物理化学博士学位。主要研究生物分子的振动圆二色性，之后加入Amoco公司创立了一个光谱实验室，研究蛋白质与核酸。Dukor博士是将水溶性红外光谱引入生物制药工业判定蛋白二级结构的先驱，其所发明的方法商品化为PROTA，已被六十余家国际一流生物制药业公司采用。她还开发了用以癌症诊断的红外显微光谱。Dukor博士发表了50多篇综述性论文和数本综述性书籍，拥有四个发明专利，荣获各种奖励。现担任多个理事职务，如UIC LAS学院监事会理事，Scripps Florida的IBC监事会理事以及科学组织和公司的咨询委员会理事等。 　　沈珍 教授 　　(南京大学配位化学研究所、教授、博士生导师) 　　1969年3月出生。2000年获南京大学理学博士学位，2000年至2001年在德国雷根斯堡大学从事博士后研究，2001年至2003年在日本爱媛大学作JSPS长期特别研究员。2003年11月回国，任南京大学配位化学国家重点实验室副教授，2007 年12月起任教授，2008 年3月被评为博士生导师。主要研究方向为功能配位化学，特别是具有特殊光，电，磁性质的材料化学：包括新型高度共轭的卟啉化合物的合成及其电化学和光物理性质的研究 设计合成在近红外区域发光的多功能分子荧光开关、荧光传感器 用于染料敏化太阳能电池的有机D-π-A型染料的设计合成。2010年获国际卟啉与酞菁学会的“Young Investigator Award”，2008年 入选教育部“新世纪人才”，2004年获得中国化学会“青年化学奖”。在J. Am. Chem. Soc.、Angew. Chem. Int. Ed.等SCI刊物上发表论文80余篇。申请PCT专利一项以及中国发明专利11项。 　　孙勇奎 博士 　　(美国默克公司对外合作研发技术转让及并购大中华区副总裁) 　　1982年1月毕业于厦门大学化学系，获得化学学士学位，后就读于美国加利福尼亚理工学院，获得化学博士学位。毕业后，先后在美国华盛顿大学以及埃克森公司从事博士后研究工作。1993年孙博士在默克(Merck)公司开始其职业生涯。他拥有丰富的从业经验，管理过默克公司两个分支机构和五个部门，从过程扩展到过程化学，从默克公司中国战略发展部，到中国DPS的运营，近期则更多从事海外科学事务以及全球许可申请，担任美国默克公司对外合作研发技术转让及并购大中华区副总裁。 　　孙勇奎博士在默克公司主要致力于药物不对称氢化和交叉偶联反应的高效催化、反应工程以及为提升工艺研发速度而进行的高通量实验和通过原位动态监测有机反应进行反应机理研究，著有或合著74篇论文，包括JACS、PNAS和 Science。他是美国科学基金会(NSF)资助的默克与密西根州立大学合作的GOALI项目的默克方主要研究人员，也是美国科学基金会(NSF)资助的关于立体选择性碳-氢键功能化中心的顾问委员会成员。由于其杰出的研究成就，他获得的荣誉与奖项有：2005 年英国化学工程师协会阿斯利康绿色化学与工程优秀奖、2005 年和2006 年的美国总统绿色化学挑战奖(美国环境保护局，华盛顿)，2009 年托马斯-爱迪生专利奖(新泽西研发委员会)。由于对于默克公司的贡献及领导能力，于2006 年获默克实验室最高奖“The Presidential Fellows Award”。 　　万立骏 院士 　　(中国科学院化学研究所研究员、博士生导师、中国科学院院士、第三世界科学院院士) 　　长期从事扫描隧道显微学、电化学和表面科学的交叉科学研究，将实验、仪器改造和理论研究相结合，发展了化学环境下的扫描探针技术，开展了电化学反应、电极材料、分子组装和调控等研究，提出了基于不同相互作用的表面分子吸附和组装规律，并应用于原子分子迁移、表面纳米图案化、表面手性、分子组装结构转化和调控等科学技术问题研究。同时，探索了电化学和纳米科学交叉研究新方向，致力于新型能源转化和存储器件的表界面化学、纳米电极材料制备方法学和材料结构性能的研究，设计制备了系列高性能铂基电极材料、金属氧化物材料和锂离子电池正负极材料等，并推动了该类材料在能源、环境保护和水处理中的应用研究。在包括Nature Comm.、Acc. Chem. Res.、PNAS、Angew. Chem.、JACS等学术刊物发表学术论文300余篇，科学出版社出版专著“电化学扫描隧道显微术及其应用”。获得过国家自然科学基金委员会“杰出青年基金”资助。应邀担任Acc. Chem. Res.、JACS、Adv. Mater.、Chem. Mater.、Chem. Comm.、PCCP、NANO、物理化学学报、高等学校化学学报等10余种学术期刊的编委或顾问编委，中国科学化学卷主编。担任大连理工大学、北京大学、日本东北大学、东京大学等大学兼职教授和访问教授。曾获第三世界科学院化学奖、国家自然科学奖二等奖、北京市科学技术一等奖、中国分析测试协会科学技术一等奖以及中国化学会-巴斯夫青年知识创新奖等奖项。获得中央国家机关五一劳动奖章、全国先进工作者等荣誉称号。被选为英国皇家化学会“Fellow”、中国电化学委员会主任、中国化学会副理事长、环太平洋国际化学大会国家代表、SPM系列国际会议组委会委员等。 　　宛新华 教授 　　(北京大学化学学院高分子科学与工程系系主任、教授、博士生导师) 　　安徽寿县人，1964年出生，1981.9-1985.7年合肥工业大学化学工程系学士学位 1985.9-1988.2年中国纺织大学化学纤维工程系硕士学位 1988.3-1991.8年中国纺织大学化学纤维工程系博士学位 1993年8月北京大学化学系博士后。曾获得1997

化学、医药、材料、环境、生命科学等多个关系到国计民生的重要学科均涉及手性研究。近年来，手性物质的结构表征和检测技术不仅在上述领域中发挥了举足轻重的支撑作用，其本身也衍生出了具有极大挑战性的诸多前沿课题， 其中，手性光谱学研究倍受关注，主要包括电子圆二色(Electronic Circular Dichroism，ECD)谱、振动圆二色(Vibrational CD，VCD)谱、手性拉曼(Raman optical activity，ROA)谱、旋光色散(Optical Rotatory Dispersion，ORD)谱等。 以毕生精力全身心投入于手性领域研究的美国著名科学家Laurence A. Nafie教授，是VCD技术先驱，为使VCD光谱技术得到全球范围的推广和应用，作为BioTools公司的共同创始人之一Nafie教授与Rina博士一起带领BioTools 精英团队在美国和欧洲先后成功创建了手性中心C1和C2，为该领域的专家学者提供着最前沿的手性光谱技术和学术上的帮助；我们非常兴奋地看到，此次BioTools精英团队联手华洋科仪和厦门大学成功在中国植入其在欧美的手性中心服务模式，期望这一中心的诞生，能为我国手性领域科学工作者提供一个国际一流的手性检测与分析平台，推动我国手性科学研究水平的进一步提升。 手性光谱中心已邀请香港科技大学唐本忠院士、厦门大学田中群院士、中科院北京化学所万立骏院士、北京大学严纯华院士、南京大学游效曾院士、厦门大学赵玉芬院士、厦门大学郑兰荪院士、Nafie教授伉俪和美国默克对外合作研究及并购大中华副总裁孙勇奎博士为学术顾问。届时，报告会特邀嘉宾南京大学游效曾院士、中科院大连化物所李灿院士、化学所万立骏院士、美国Nafie教授、台湾清华大学学务长、台湾磁共振学会理事长吕平江教授、默克公司孙勇奎博士、美国高斯公司资深应用专家James Cheeseman博士、中国科学院大学何裕建教授、上海交通大学车顺爱教授、浙江大学刘维屏教授、北京大学宛新华教授、山西大学王越奎教授、华南师范大学章伟光教授、河北大学朱华结教授、厦门大学江云宝教授、厦门大学Eric Meggers教授、南京大学沈珍教授、苏州大学杨永刚教授、中科院福建物构所张健研究员等将出席庆典并带来精彩报告。机不可失，热诚欢迎来自与手性科学研究相关领域的科研工作者和实验技术人员踊跃参加此次盛会。 报告时间地点：2013年4月1日-2日，厦门(详细日程安排及地点见第二轮通知)。 参会注册费：800元/人，随同家属400元/人。研究生（凭有效学生证）400元/人，差旅费自理。 主办单位：厦门大学化学化工学院 华洋科仪 美国BioTools 2013年2月6日 联系人：齐爱华 刘彭军 E-mail: jenny@dhsi.com.cn leon@dhsi.net.cn 电话：13504090879，0411-82364123 传真：0411-82364006 Http://www.dhsi.com.cn 欲参会人员请于2013年2月28日前填写以下回执单，传真至我司或发送至leon@dhsi.net.cn，谢谢。 应广大用户的要求，参会报名截止时间延至3月8日。 回 执 单 姓名 单位名称 地址 性别 职务 电话 E-mail

9月25日由华洋科仪主办、上海交大化学化工学院承办的第四届手性科学前沿学术研讨会在上海交大化学化工学院霞光楼学术报告厅胜利召开。国际分子光谱领域著名科学家，手性振动光谱先驱，美国Laurence A. Nafie教授应邀出席了本届研讨会。手性（chirality）是自然界中广泛存在的现象，其核心特征是物体或分子的镜像形式无法通过旋转和平移操作与原始结构完全重合。手性现象广泛分布于分子、材料和生物体系中，其在自然界和科学领域中的作用至关重要。手性问题涉及化学、生命科学和材料科学等多个学科，对于这些领域的发展具有深远影响。因此，手性化学和手性科学的研究一直是科学与技术发展中的重要议题。本届研讨会集结了来自国内外的杰出科学家、研究人员和学者，共同分享了他们在手性科学领域所取得的最新研究成果和开创性发现，深入探讨了手性科学的前沿课题，促进了学者之间的交流与合作，拓展了当前和未来领域内挑战的解决思路。报告内容涵盖了手性合成、手性分析、手性药物研究、手性材料科学、手性催化以及空间科学等多学科领域。上海交大车顺爱教授开幕式致辞美国Laurence A. Nafie教授邀请报告美国Rina K. Dukor博士邀请报告厦门大学章慧教授邀请报告华南师范大学章伟光教授邀请报告福建物构所张健研究员邀请报告北京化工大学雷鸣教授邀请报告苏州大学杨永刚教授邀请报告中国科学院大学李向军教授邀请报告中国科学院大学何裕建教授邀请报告华洋科仪董事长齐爱华女士闭幕式致辞受邀来自各高校不同领域的手性科学研究青年学者 第一排左起： 东华大学宣为民研究员 上海交大张川研究员 上海交大张绍东副教授 上海师范大学刘新玲副教授 华东师范大学崔晓燕研究员 第二排左起： 同济大学段瑛滢副教授 上海交大刘燕教授 上海交大邱惠斌教授 上海交大江文峰助理教授 复旦大学桑玉涛副教授唐本忠院士曾说过，基础科学和应用科学高速发展的今天，各学科之间看似相互独立却又存在着千丝万缕的联系。如果把各学科的发展看作是一条条相互独立的大道，手性的研究无疑是连接各条道路的立交桥……对于揭示很多自然现象和规律有着重要作用。 此次研讨会是历经三年非同寻常时期之后，手性科学家们的首次聚会，是一次手性科学盛宴。本届研讨会最让人们欣喜的是在我国手性科学前沿学术研究的队伍中涌现出众多杰出青年骨干力量。希望我们新老手性专家携手共进，推动我国手性科学研究水平进一步提升，为人类社会发展再创辉煌。华洋科仪2023.9.27Laurence A. Nafie，拉曼终身成就奖获得者，《Journal of Raman Spectroscopy》杂志主编、美国Syracuse University荣誉教授，国际分子光谱领域著名的科学家，手性振动光谱的研究先驱，手性拉曼光谱技术共同发明人，John Wiley & Sons 出版社旗下BioSpectroscopy杂志创始主编，以及多种国际学术刊物的编委。先后荣获Coblentz奖(1981)、Bomem Michelson奖(2001)、William F. Meggers奖(2001)、应用光谱领域杰出贡献奖(2007)， Coblentz荣誉会员(2012)、匹茨堡光谱学大奖（2013）、应用光谱学金奖（2014）、手性科学奖章（2019） 应用光谱学会荣誉会员（2020），拉曼终身成就奖（2022）。Nafie教授与国际企业进行广泛的合作，与Rina Dukor博士共同创建了美国BioTools公司，拥有丰富的产业化应用研究经验。何裕建，中国科学院大学化学与化学工程学院教授，中国空间科学学会常务理事和生命起源与化学进化专业委员会副主任委员。他用实验确证了可能与人类衰老密切相关的人类染色体端粒DNA四螺旋结构的天然构象选择方式；提出了"天然地球轨道手性力场"理论统一解释生命起源中的多个经典学术难题（如生物分子手性起源、生物钟起源、JUNK DNA的起源、分子进化的方向性和驱动力等）。因其在人类染色体端粒结构和生命起源研究等领域的杰出表现及学术创新性，荣获2005/2006年度美国"李氏基金会杰出成就奖"。车顺爱，无机化学家，教育部长江特聘教授，上海交通大学教授、同济大学特聘教授，瑞典斯德哥尔摩大学客座教授。国际介观结构材料协会奖获得者，教育部自然科学一等奖获得者，国家自然科学杰出青年基金获得者。担任 Inorg. Chem.、Interface、SCIENCE CHINA Materials编委或顾问委员，国际介观结构材料协会理事，中国分子筛学会委员、中国化学会会士。在手性无机材料的介观结构设计和自组装方法的创建以及其性能的发掘等方面做出了创造性学术贡献。（1） 建立了多维、多尺度、“手性叠手性”的多级手性介观结构无机材料的合成新方法，开拓了手性介观结构无机材料研究领域。（2） 发现了手性介观结构无机材料的各种手性各向异性(ChA)，如光学活性(OA), 包括基于反射、吸收和发射的OA、电催化ChA、表面增强拉曼ChA、光磁ChA、电阻ChA，细胞生长ChA等。华洋科仪手性分析仪器1. 圆二色光谱仪 法国Bio-Logic MOS-5002. 快速动力学圆二色光谱法国Bio-Logic SFM-3000/MOS-5003. 振动圆二色光谱仪美国BioTools ChiralIR-2X4. 手性拉曼光谱仪 美国BioTools ChiralRaman-2X5. 红外蛋白结构分析仪 美国BioTools Prota-3S6. 结构分析软件包(适用于所有厂牌红外光谱仪、圆二色光谱仪、拉曼光谱仪) 美国BioTools ProtaCal7. 圆二色光谱仪用比色皿(适用于所有厂牌仪器) 英国Starna 1/Q/CD，21/Q/CD，31/B/Q/CD

在国家自然科学基金仪器专项以及国家自然科学基金项目、科技部973前期专项等项目的资助下，云南师范大学生化分离分析材料与技术课题组在合成新型的功能材料，开展色谱、膜及萃取新技术研究，尤其是手性化合物的分离研究方面取得了一系列重要研究成果。 云南地处边疆和面向东南亚的桥头堡战略要地，其科研实力与中东部发达地区相比相对落后，但云南师大化学化工学院袁黎明教授课题组常年扎根云南，潜心科研，成果丰硕。课题组首次发文报道了手性金属-有机骨架材料（MOFs）用作高分辨气相色谱手性分离材料显示出优良的手性识别能力，并对烷烃、醇类以及位置异构体具有很好的分离效果，其为气相色谱手性分离材料的研究开拓了新途径。研究表明，3D手性多孔金属有机骨架材料对醇类、酮类、黄酮类、酚性化合物、碱性化合物以及胺类消旋体具有很好的手性识别效果。此外，课题组还首次报道了单壁碳纳米管自组装后作为固定相在气相色谱中的应用。近年来，该课题组在TrAC-Trend Anal. Chem.（IF=6.6）、Analytica Chimica Acta（IF=4.5）和J. Membrane Sci.（IF=4.9）等国际著名学术期刊上发表SCI源期刊论文80余篇，并出版了专著《手性识别材料》和《制备色谱技术及应用》，申请发明专利多项。课题负责人袁黎明教授被聘请为Journal of Separation Science（IF=2.6）、膜科学与技术等杂志编委。 近期，该课题组又首次报道了利用纳米纤维素晶体中的手性向列相结构特性与硅试剂反应合成手性介孔二氧化硅，并将其作为气相色谱固定相，结果表明，该分离材料对直链胺类、芳族烃、多环芳香烃同分异构体以及手性对映体都显示了显著的选择分离效果。该成果预示着手性介孔二氧化硅材料将很快应用于手性分离材料中（Anal Chem. 2014，86，9595，IF=5.8）。另外，该课题组将手性[Cu2（d-Cam）2（4，4' -bpy）]n作为液相色谱固定相，分离消旋体和异构体得到了显著的分离效果（J. Chromatogr. A. 2014，1325，163，IF=4.3）。以MOF[In3O（obb）3（HCO2）（H2O）]为固定相，在气相色谱、高效液相色谱和毛细管电色谱三种色谱分离中进行研究，对比探讨了手性金属-有机骨架材料对化合物结构、成分和手性识别间的相互关系。

a) SERS-CIP检测策略示意图；b)含SERS标记物的SERS-CIP玻璃毛细管照片，识别区域用红色圆圈表示；c)在SERS-CIP上实现手性氨基酸识别检测原理 课题组供图近日，中国科学院烟台海岸带研究所研究员陈令新团队在手性印迹表面增强拉曼散射（SERS）检测技术领域取得重要进展，研究成果“基于手性分子印迹的表面增强拉曼散射检测策略用于绝对对映体区分”发表在最新一期的《自然—通讯》。手性是自然界中普遍存在的现象。手性分子是与其镜像不能重合的分子，对映异构体间很多理化性质相同，但生理活性往往有很大的差别，因而，对单个对映体的选择性识别与检测在生命科学、环境监测和食品安全等领域至关重要。然而，单个对映体的识别存在很多挑战。首先，理想的手性区分策略需要外消旋体中的绝对对映体识别方法和高灵敏度的传感器件，并且保证对多种手性分子广泛适用，如何抑制对映体在手性区分传感器上的非特异性结合是关键。其次，对映体间具有相同的分子大小和官能团，仅结构呈现镜像对称，因此，不能根据一般传感器上的主-客体相互作用结果一概而论。此外，大多数手性识别策略高度依赖手性分子的细微结构特征，无法适用于复杂多样的手性化合物。海岸带是关乎人类社会发展的地球关键带。人类活动通过多种途径影响海岸带生态，使其被开发利用的同时，也造成了生态脆弱、灾害较多等问题，发展海洋生态固碳、保护生态环境是海岸带可持续发展的关键之一。氨基酸是海洋有机碳和有机氮的重要组成部分，氨基酸的手性转化是海洋微生物固碳的重要过程，了解手性氨基酸的结构和功能对于海洋固碳机制研究非常重要。然而，海岸带区域环境中的手性氨基酸含量很低、赋存介质复杂，因此亟需发展能够进行分离富集、降低和消除基质干扰的高灵敏手性分子检测技术。基于上述挑战，陈令新团队创新性发展了基于手性分子印迹的表面增强拉曼散射（SERS-CIP）检测策略，成功实现了对海水中精氨酸、组氨酸、天冬氨酸等8种氨基酸手性对映体的高选择性和高灵敏分析检测。手性分子印迹聚合物（CIP）具有在形状、大小和官能团三方面与目标氨基酸分子互补的空腔，能够高特异性结合目标手性分子，在手性氨基酸识别方面表现出了独特的优势。由于聚合物框架和手性分子的官能团之间的相互作用，不可避免的非特异性结合参与手性识别问题一直是挑战。研究发现，可以通过发展先进的CIP识别机制并通过抑制非特异性结合提高CIP对映体识别特异性。在利用SERS对CIP非特异性结合来源进行详细研究后，团队开发了一种检测识别机制来探索CIP的空间状态，并借此区分特异性结合和非特异性结合的氨基酸对映体分子。通过对映选择性测试、外消旋混合物分析以及在复杂实际样品中的手性识别表明，这种机制能够满足理想的手性识别策略的要求，并具有良好的实用性。该研究成果得到了国家自然科学基金和中科院国际博士后项目等项目的支持。文章的第一作者为助理研究员Maryam Arabi，文章通讯作者为研究员王运庆和陈令新。

隆重推出ACQUITY UPC2 Trefoil和Torus技术色谱柱 瑞士巴塞尔——2014年10月8日——沃特世公司（纽约证券交易所代码：WAT）今日隆重推出了适用于手性和非手性分离的新型分析柱，其设计可优化合相色谱分析。为解决手性分离的难题，沃特世ACQUITY UPC2 Trefoil色谱柱采用了2.5 μm颗粒技术，可提升速度和选择性，同时缩短方法开发时间。而适用于非手性分离的沃特世ACQUITY UPC2 Torus色谱柱则采用1.7 μm颗粒技术，可在分离度、速度、选择性和稳定性方面为非手性SFC分离提供更高的性能水平。新型色谱柱已在SFC 2014上正式推出，现在已向全球供货。 沃特世隆重推出适用于手性分离的ACQUITY UPC2 Trefoil色谱柱和适用于非手性分离的ACQUITY Torus UPC2色谱柱。 新型色谱柱可与沃特世ACQUITY UPC2系统联用，该色谱系统采用有效、无毒且经济的压缩二氧化碳作为主要流动相（载液）成分。压缩二氧化碳同时还是昂贵有机溶剂的“绿色”替代品。ACQUITY UPC2系统与新型色谱柱相结合，可为色谱实验室提供强大、稳定、可靠的分析平台，从而提高其开发分析方法的速度、提升选择性并缩短运行时间。同时，转换为更加环保的技术后，将有效降低碳排放量。自2012年推出以来，使用此系统的科学家们已撰写了70余篇科学期刊文章。 “在将合相色谱打造为稳定分离的强大平台方面，沃特世仍将继续引领行业发展趋势，”沃特世消耗品业务部门副总裁Michael Yelle说道，“新型Trefoil和Torus色谱柱是运用二氧化碳进行分离的固定相新典范。这些色谱柱专为沃特世ACQUITY UPC2系统而设计优化，在稳定性和可靠性方面树立了新的性能标杆，满足了科学家们对分析型HPLC的期望。” 适用于手性分离的沃特世ACQUITY UPC2 Trefoil色谱柱ACQUITY UPC2 Trefoil是沃特世第一款此类型的色谱柱，旨在实现快速稳定的手性分离。ACQUITY UPC2 Trefoil 2.5 μm色谱柱基于改良的多糖型固定相，具有广谱手性选择性，有三种新填料可供选择：ACQUITY UPC2Trefoil AMY1、CEL1和CEL2。每种填料在分离手性化合物（例如，能够获得对映体、立体异构体、代谢物、降解产物及杂质更高的分离度和更快的速度）时具有不同的保留特性。ACQUITY UPC2 Trefoil色谱柱可与ACQUITY UPC2系统联用，该系统可利用质谱兼容的有机改性剂进行梯度色谱分析，从而使科学家们能够结合使用单四极杆、串联四极杆和飞行时间质谱仪，在每次分析中获得更多信息。 适用于非手性分离的Waters ACQUITY UPC2 Torus色谱柱许多科学家采用传统反相色谱分离化学性质相似的分子时，常会因该方法无法实现基线分离而陷入困境，沃特世最新推出的四款ACQUITY UPC2 Torus色谱柱能够很好地弥补此方面的不足。这些色谱柱充分利用ACQUITY UPC2系统的功能，为科学家们提供了加速方法开发所需的分离能力。这些固定相以新型专利的键合填料为基础，具有广泛的选择性、稳定性和良好的重现性，可确保日间和批次间的一致性。ACQUITY UPC2 Torus 1.7 μm色谱柱有四种填料可供选择：氨甲基吡啶(PIC)、二乙胺(DEA)、高密度二醇(DIOL)和氨基蒽(1-AA)，内径有2.1 mm和3 mm的规格，色谱柱柱长规格从50 mm到150 mm。 关于合相色谱2012年，沃特世ACQUITY UPC2系统还为科学界带来了一款全新的产品——UltraPerformance Convergence Chromatography，亦称为合相色谱仪，应用于分离科学领域，可帮助色谱分析实验室显著提升选择性。如今，科学家们可将调节二氧化碳溶剂与极性或非极性的固定相联用，进行创新实验。他们可在更广泛选择性的色谱柱平台（包括手性柱）上调整溶剂梯度，如使用相同的质谱兼容性溶剂实现结构类似物、异构体、对映体和非对映体混合物的分离和定量分析。合相色谱结合了反相LC的易用性和正相LC的强大功能，具有更高的选择性。 有关详细信息，请访问：Torus和Trefoil产品信息http://www.waters.com/waters/zh_CN/ACQUITY-UPC2-Trefoil-and-Torus-Columns/nav.htm?cid=134696052沃特世合相色谱UPC2色谱柱产品样本http://www.waters.com/waters/library.htm?cid=134696052&lid=134670782沃特世合相色谱应用文章http://www.waters.com/waters/zh_CN/ACQUITY-UPC2-Trefoil-and-Torus-Columns/nav.htm?locale=zh_CN&cid=134696052 关于沃特世公司（www.waters.com）50多年来，沃特世公司（纽约证券交易所代码：WAT）通过提供实用、可持续的创新，使医疗服务、环境管理、食品安全和全球水质监测领域有了显著进步，从而为实验室相关机构创造了业务优势。作为一系列分离科学、实验室信息管理、质谱分析和热分析技术的开创者，沃特世技术的重大突破和实验室解决方案为客户的成功创造了持久的平台。2013年沃特世拥有19亿美元的收入，它将继续带领全世界的客户探索分析科学并取得卓越成就。

近日，中国科学技术大学教授陈杨、哈工大深圳校区教授肖淑敏与新加坡国立大学教授仇成伟合作，在微纳光学与手性光学的交叉领域取得重要进展。合作团队在介质超表面中引入微小倾斜扰动，首次实现并观测到具有极致内禀手性的连续域中束缚态(chiral BIC)，在光学波段同时得到高达0.93的圆二色谱信号和高达2663的光学品质因子，显著增强了光与物质的手性相互作用，这项研究在手性光学领域具有广泛的应用前景。1月19日，相关研究成果以Observation of intrinsic chiral bound states in the continuum为题，发表在《自然》（Nature）上。手性（Chirality）是自然界的基本属性，当一个物体无法通过旋转、平移等操作与其镜像体相重合时，该物体即具有手性。手性在自然界中广泛存在，从我们的双手双脚到宇宙中的星系。更重要的是，构成生命体的基本大分子，如：氨基酸、核糖核酸、单糖等，也具有手性结构，且生命体对这些基本单元的构型选择具有极致的偏向性，如：氨基酸都是L型的，而单糖都是D型的。相应地，许多生理现象的产生都源于分子手性的精确识别与严格匹配。因此，研究物质手性不仅在食品化妆品、疾病诊断、药物开发等领域具有重要应用价值，而且有助于探索生命起源之谜。Science杂志在最新发布的“全世界最前沿的125个科学问题”中将“为什么生命需要手性”列为其中之一。手性物质的两个对映异构体（enantiomers）具有基本相同的物理性质、化学性质和热力学性质，但是，当手性物质与手性圆偏振光发生相互作用时，会产生手性光学响应，如圆二色谱（CD）和旋光谱（ORD），这也是最常用的研究物质手性的方法，并孕育出光学领域的一个重要分支——手性光学（chiroptics）。作为一个历史悠久、应用广泛的学科分支，手性光学研究的核心是增强光与物质的手性相互作用，然而自然界中物质具有的内禀手性通常极其微弱，其产生的手性光学响应也难以探测。近些年，随着光学超表面（metasurfaces）领域的发展，手性超表面也得到了广泛关注与研究，其主要利用构成单元（meta-atoms）的手性微纳结构在亚波长厚度上产生很强的手性光学响应。然而，现有的手性超表面，无论是基于等离激元还是介质，产生的CD信号依旧不强，更重要的是谐振峰的品质因子（Q）不高，导致内在的光与物质手性相互作用有限。连续域中束缚态（bound state in the continuum, BIC）作为一种存在于可辐射连续光谱却仍然保持局域化的电磁本征态，具有Q值极大、光与物质相互作用极强等特点。而手性连续域中束缚态（chiral BIC）则表现为与一种自旋方向的圆偏振光完全解耦，而与另一种自旋方向的圆偏振光发生强相互作用，同时产生最大的圆二色谱（CD = 1）和极高的品质因子。尽管Y. Kivshar、A. Alu、J. Dionne等国际知名研究组先后从理论上提出了chiral BIC的实现方案，但由于结构设计难以在实验上实现，这些工作仍停留在理论阶段，具有内禀手性的连续域中束缚态在光学频段的实现与观测依旧是该领域研究的热点和难点。前期理论研究发现，实现chiral BIC的关键和难点是打破结构的面外镜面对称，这与常用的针对二维结构的微纳加工手段（如：FIB，EBL等）不兼容。作者创新性地提出利用结构倾斜打破TiO2介质超表面的面外镜面对称，并结合面内的梯形纳米孔设计，实现三维真手性（图1a）。该超表面是由常见的竖直方孔超表面引入面内几何扰动α和面外几何扰动φ演化而来，支持一系列谐振Bloch模式（图1b）。对于基模TM1，当没有面内和面外扰动时（α=0，φ=0），该模式在动量空间的Γ点上支持一个对称保护的连续域中束缚态（symmetry-protected BIC）。为了分析结构扰动对模式内禀手性的影响，研究者们发展了一种基于近远场光学手性守恒的微观模型。当只有面内扰动引入时（α≠0，φ=0），该BIC模式退化为quasi-BIC模式，此时模式的近场手性可以用光学手性密度OCD=-12ωRe[D？B*]衡量，由于OCD是一个奇宇称（parity-odd）的标量，结构的面外镜面对称会使得OCD在对称面两侧呈反对称分布（图1c）。类比波印廷定理，光学手性在近场与远场的分布也遵循守恒定律，因而当OCD在近场具有反对称分布而互相抵消时，该模式的远场辐射也不具有手性，表现为线偏振。当面内和面外微扰同时引入时（α≠0，φ≠0），OCD在近场的反对称分布被打破（图1d），不抵消的OCD会“释放”到远场，产生手性远场辐射，其圆偏振度可以通过近场OCD的不平衡度进行推导，该微观模型也清晰揭示了为什么打破面外镜面对称是实现chiral BIC的关键。结构倾斜诱导BIC的内禀手性也可以根据手性光学的一般性理论进行解释，即一个物体的光学手性在偶极子近似下决定于p⊥m⊥，其中p⊥和m⊥分别是该物体电偶极子p和磁偶极子m在与入射波矢k垂直面上的投影。针对本工作中的介质超表面，当没有结构倾斜引入时，TM1-quasi-BIC在对称面上（z=0）磁场分布在面内而电场分布在面外（图1d），此时p⊥m⊥为零，不具有内禀手性。而当介质孔沿x方向倾斜时，电偶极子p也随之倾斜，产生非零的p⊥m⊥及内禀手性。为了制备这种倾斜纳米孔超表面，并精准控制倾斜角，作者开发了一套倾斜反应离子刻蚀工艺：将预先经过EBL曝光显影的样品置于具有一定倾角的基底上，射频源发射的离子束经铝挡板上的一个孔径校准后入射到样品上对TiO2薄膜进行刻蚀（图2a），通过对铝挡板的周期和尺寸进行严格的设计，在反应离子刻蚀腔体内部形成平滑的等电势线，实现了纳米孔的倾斜角可的精准控制，并在整个超表面区域表现出很好的一致性（图2b）。 为了得到最大的远场光学手性，需要协同设计面内扰动α和面外扰动φ。通过计算TM1-quasi-BIC的本征偏振在动量空间的分布，作者发现引入面内扰动α会使得代表BIC模式的偏振奇点V分裂成两个具有相反圆偏振的C点（即C-和C+），而引入面外扰动φ则会引起整个偏振分布向一侧平移，当α和φ取到一组适当值时（如α=0.12，φ=0.1），C+点恰好移到动量空间的Γ点上（图2c），即实现了chiral BIC，仿真和实验得到的角分辨透射谱也验证了chiral BIC的实现（图2d）。以上结果可以看出α和φ的协同作用是该超表面体系实现chiral BIC的关键，而实验和理论结果也表明C点在动量空间的移动与φ的大小近似成线性关系（图3a）。为了得到α和φ之间的内在联系，作者基于手性光学的一般性理论，并经过一系列化简和推导得到chiral BIC在远场辐射的CD值与α和φ的关系近似满足：CD~φα2+Aφ2，其中A是常数，该理论结果与仿真和实验结果相符（图3b）。通过进一步对该关系式求极值可以得到CD最大化的条件是α=A？φ，这一直接明了的线性关系也被仿真和实验结果所验证（图3c）。实际上，圆二色谱不仅可以通过物质的内禀手性（真手性truechirality）产生，也可以通过光的倾斜入射或者物质的各向异性（伪手性false chirality）产生。为了进一步验证实验测得的chiral BIC具有内禀手性，作者测量了超表面在正入射条件下的圆偏振基反射谱（图4a），可以看到只有同偏振分量RRR具有一个明显且尖锐的谐振峰，而交叉偏振分量RRL和RLR以及另一个同偏振分量RLL则没有观察到明显的谐振信号，据此可以排除伪手性的影响，证明该chiral BIC模式具有内禀手性。进一步分析得到该超表面的CD值高达0.93，已经接近极限值1，而Q值高达2663，比现有手性超材料/超表面实验结果高出一个数量级以上（图4b），这种CD值和Q值的同时增强可以显著提高光与物质的手性相互作用，在手性光学领域有广阔应用。作为一个典型性应用，作者展示了基于chiral BIC的手性荧光增强发射，通过在超表面上旋涂染料分子并进行光泵浦可以观察到显著增强的荧光发射，且发射的荧光具有高纯度的圆偏振态（图4c）。该团队首次实验实现并观测了具有内禀手性的连续域中束缚态（intrinsic chiral BIC），同时得到了高达0.93的CD值和高达2663的Q值，作者还基于微观模型和手性光学的一般性模型揭示了intrinsic chiral BIC的产生机理和设计方法。虽然这项工作实现在可见光波段，它可以扩展到红外以及更长的波段，而且经过加工工艺的改良和优化，CD值和Q值还可以进一步提升。本文开发的chiral BIC超表面体系可以显著增强光与物质的手性相互作用，在手性光学领域有广阔应用前景，如手性光源与光探测器、手性物质的痕量检测、非对称光催化等。图1.（a）倾斜扰动超表面产生chiral BIC的示意图。（b）超表面的能带结构。（c）截面上OCD的分布。左：α≠0，φ=0，右：α≠0，φ≠0，中：倾斜微扰区域的OCD分布。（d）无倾斜（左）和有倾斜（右）引入情况下，电场和磁场在中心x-y面上的分布，以及相应的电偶极子p和磁偶极子m结构。 图2.（a）倾斜RIE刻蚀装置示意图。（b）超表面样品的侧视图和截面图，比例尺：300 nm。（c）C点在动量空间随面内和面外扰动引入的演化图。（d）左圆偏光和右圆偏光入射时，超表面的角分辨透射谱（上：仿真结果，下：实验结果）。 图3.（a）超表面具有不同倾斜角时C+和C-点对应的圆偏光入射角度。（b）当α固定时，CD值与φ之间的关系。（c）最大化CD值需要满足的α和φ之间的关系。图4.（a）实验测得超表面样品的圆偏振基反射谱。（b）本工作得到的CD与Q值与现有其它工作的对比，这些工作根据CD信号的来源分为两类。（c）旋涂染料分子的超表面在光泵浦下的偏振分辨荧光发射谱。

单一手性碳纳米管的宏量制备是构建高速、低功耗碳基电子、光电子器件的前提和关键。碳纳米管由于其极高的载流子迁移率、结构可调的带隙和纳米级的尺寸，被认为是后摩尔时代制备高性能电子器件的理想材料。然而前期的研究表明，不同碳纳米管即使微小的结构差异（比如相同直径，不同手性角）也会导致其巨大的光、电性质差异(Nat. Commun., 2023, 14, 1672 Adv. Funct. Mater. 2022, 32, 2107489)，而且不同结构碳纳米管之间还会发生光电耦合效应(Nano Res., 2023, 16, 1820 Nano Res2020, 13, 1149)。生长制备的不同结构碳纳米管混合物严重阻碍了其性质研究及器件应用。因此，单一手性碳纳米管规模化制备是碳纳米管领域一直以来追求的目标。然而目前为止，无论是生长还是分离，单一手性碳纳米管的规模化制备仍然面临着巨大的挑战。中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心先进材料与结构分析实验室A05组刘华平研究员团队长期致力于单一手性碳纳米管的分离制备。早在2011年他们首次将凝胶色谱法应用于单一手性碳纳米管的分离制备 (Nat. Commun. 2011, 2, 309)，随后他们发展了多种分子调控技术，实现了20余种单一手性碳纳米管甚至镜像体的分离 (Adv. Sci. 2022, 9, 2200054 Nano Lett. 2014, 14, 6237；Nano Lett., 2013, 13, 1996)。近年他们通过二元表面活性剂体系与温度协同调控，实现了多种近锯齿型单一手性碳纳米管次毫克量级分离 (Sci. Adv., 2021, 7, eabe0084)。然而这样的产量仍然无法满足碳纳米管的实际应用需求。最近，该团队博士后杨德华在刘华平研究员指导下，发现凝胶色谱法分离碳纳米管手性结构的过程中，增加碳纳米管浓度，有利于促进其从流动相输运到凝胶表面，增强其在凝胶上的吸附，进而增加碳纳米管的分离效率和分离产量。然而利用传统的分散方法很难制备高浓度单分散碳纳米管溶液。为了解决这一关键科学问题，他们发展了一种再分散技术，通过超声分散-离心除杂-再分散过程，将单分散碳纳米管溶液的浓度从0.19毫克/毫升增加到了约1毫克/毫升。利用高浓度碳纳米管的分散液作为母液，单一手性碳纳米管的分离效率和产量提高6倍以上，实现了(6, 4), (6, 5), (11, 1), (7, 5), (7, 6), (8, 3), (8, 4) 以及(9, 1)等多种单一手性碳纳米管毫克量级分离。该技术同样适用于低成本的碳纳米管/石墨烯杂化物原材料。利用这种原材料的高浓度分散溶液，单一手性碳纳米管的分离产量提高一个数量级以上，达到次毫克量级。通过生命周期和技术经济评估，利用高浓度单分散碳纳米管溶液作为母液分离单一手性碳纳米管，在能耗和成本方面可以减少80-90%。因此目前的分散和分离策略为单一手性碳纳米管产业化分离提供了重要途径。以上研究成果以“Preparing high-concentration individualized carbon nanotubes for industrial separation of multiple single-chirality species”为题，于4月29日在Nature Communications (Nat. Commun. 2023, 14, 2491)期刊发表。中科院物理所周维亚研究员和魏小均副研究员参与了该项工作。清华大学魏飞教授提供了碳纳米管/石墨烯杂化物原材料。研究生李林海、刘玉敏参与了部分分离工作，李潇、席薇、张月娟参与了光谱、电镜等的表征工作。该工作还曾得到已故解思深院士的支持和指导。上述研究工作得到了国家重点研发计划项目（grant nos. 2020YFA0714700 and 2018YFA0208402）、国家自然科学基金项目（grant nos. 51820105002, 51872320, 51472264，11634014, and 52172060）、以及中科院项目（grant no. XDB33030100, QYZDBSSW-SYS028, and 2020005）的支持。

使用SFC分离手性反式-1,2-二苯乙烯氧化物SFC 应用”本应用描述了以反式二苯乙烯氧化物为手性分子的手性柱筛选和连续的制备方法，并用叠层进样方法进行制备分离。1简介手性分子是一种有机化合物，它具有一种独特的性质，即互为不可重叠的镜像。这意味着它们以两种形式存在，称为对映体，除了原子的三维排列外，它们在各方面都是相同的。虽然这些对映体具有相同的化学性质，但它们可能具有不同的生物活性和药理作用[1,2]。因此，手性分子在制药工业中变得越来越重要，它们被用于开发药物和其他治疗方法，因此分离对映体十分重要。超临界流体色谱法(SFC)在手性分子的分离纯化中，具有其他分离技术无法比拟的优点。SFC 使用超临界二氧化碳作为流动相，这是一种清洁和绿色的溶剂，很容易从最终产品中去除。此外，SFC 提供了高分辨率和快速的分离。预测哪种固定相能够有效分离 SFC 中特定的一组对映异构体，即使在现在看来也是十分困难，这使得我们需要选择合适的手性固定相来不断试错[2]。手性 SFC 多采用与手性高效液相色谱(HPLC)相同的色谱柱，其中最常用的是多糖手性固定相(CSPs)，由于可以选择不同改性的多糖，因此具有很强的通用性[3]。多糖 CSPs 具有高负载能力，这使得它们在制备规模应用中非常有用。许多商业多糖手性固定相是可用的，主要是基于直链淀粉或纤维素和改性的卤化或非卤化芳香基团。改性后的多糖可以包被或固定在二氧化硅载体上，以增强其对强溶剂的抵抗力[3]。还有其他 CSPs 通常用于手性 SFC 应用，例如，Pirkle 型手性固定相[3]。本文介绍了使用 Sepmatix 8x SFC 对反式二苯乙烯氧化物(TSO)进行平行柱筛选，随后通过方法优化转移到制备的 Sepiatec SFC-50。▲反式 - 二苯乙烯氧化物 两种手性结构2设备Sepiatec SFC-50Sepmatix 8x SFCPrepPure cCDMPC, 5um, 250 x 4.6mmPrepPure cADMPC, 5um, 250 x 4.6mmPrepPure iADMPC, 5um, 250 x 4.6mmPrepPure iCDMPC, 5um, 250 x 4.6mmPrepPure iCDCPC, 5um, 250 x 4.6mmPrepPure iBT, 8um, 250 x 4.6mmPrepPure iBT, 8um, 250 x 10mm3试剂和耗材二氧化碳(99.9%)甲醇(≥99%)乙醇(99%)异丙醇(99%)乙腈(99%)反式二苯乙烯氧化物(99%)（为了安全操作，请注意所有相应的MSDS）4实验过程样品制备：在筛选和方法优化时，将 0.075g 反式二苯乙烯氧化物溶解在 5.0mL 甲醇中；在堆叠注射时，将 0.1909g 反式二苯乙烯氧化物溶解于 6.0mL 甲醇中。使用 Sepmatix 8x SFC 进行筛选：流动相A = 二氧化碳；B = 甲醇流速3 mL/min （每根色谱柱）流动相条件0 - 0.5min5% B0.5 - 8.0min5 - 50% B8.0 - 9.4min50% B9.4 - 9.5min50 - 5% B9.5 - 10min5% B检测200nm – 600nm 紫外扫描筛选完全是全自动运行，采用流量控制单元，将每通道内的流量设置为 3mL/min，并将流量平衡。样品自动进样（每根色谱柱 5μL），启动平行筛选（运行时长=10分钟）。背压调节器设置为 150bar，柱温箱设置为32℃。使用 Sepiatec SFC-50 进行制备：流动相A = 二氧化碳；B = 甲醇流动相条件等度运行检测229nm 紫外检测PrepPure iBT 色谱柱在设定的流速下预热 4 分钟，样品通过定量环自动进样并运行。背压调节器设置为 150bar，柱温箱设置为 40℃。5实验结果色谱柱筛选：为了确定手性化合物 TSO 的最佳分离条件，进行了不同手性色谱柱的筛选，使用 Sepmatix 8x SFC 允许同时进行 8 根不同色谱柱的平行筛选。本实验一共使用了 6 根不同色谱柱：Chiral iADMPC, Chiral iCDMPC, Chiral iCDCPC, Chiral iBT, Chiral cADMPC 和 Chiral cCDMPC。图1 为色谱柱筛选结果，其中 Chiral iADMPC 色谱柱不能很好地分离对应异构体 TSO（可见表1），而 Chiral iCDMPC，Chiral iCDCPC，Chiral iBT，Chiral cADMPC 和 Chiral cCDMPC 色谱柱可以分离 TSO。▲ 图1. Sepmatix 8x SFC 筛选结果。从左上至右下依次是Chiral iADMPC，Chiral iCDMPC和Chiral iCDCPC；Chiral iBT，Chiral cADMPC 和 Chiral cCDMPC。运行时长 =10min，紫外检测波段 =229nm在处理复杂的混合物时，分辨率 R 是一个特别重要的参数，因为它衡量了每一次分离的程度，并且可以被准确识别和量化。例如分辨率 R=1 表明了不理想的分离效果，两个峰本质上并没有分离，更高的分辨率数值代表了更好的分离效果。在实际运行过程中，分辨率 R 至少达到 1.5 才会被认为是分离的。表1 显示了不同色谱柱分离 TSO 时的分辨率 R。在转移至 SFC-50 制备时，选择 iBT 色谱柱，因为它有最佳的分离效果，最容易实现转移，进样量可大大提高。表1. 使用 Sepmatix 8x SFC 筛选时不同色谱柱的分辨率色谱柱RiADMPC1.23iCDMPC1.74iCDCPC4.68iBT14.47cADMPC6.20cCDMPC4.22使用 SFC-50 进行结果优化为了确定改性剂对 TSO 的影响，下列每一种改性剂都在等度条件下使用：PrepPure iBT, 8um, 250 x 10mm 色谱柱；甲醇，乙醇，异丙醇，乙腈 (见图2)。▲ 图2. 左上-甲醇，右上-乙醇，左下-异丙醇，右下-乙腈。流速 =20mL/min，改性剂含量 =25%，温度 =40℃，背压调节器 =150bar，进样量 =150μL甲醇(偶极矩参数= 5[4])在对映体有足够的峰距的情况下，仅在 3 分钟内分离 TSO。乙醇(偶极矩参数= 4[4])作为极性稍小的改性剂，分离所需时间略大于 3 min。异丙醇(偶极矩参数= 2.5[4])在不到 3.5 分钟的时间内分离 TSO，这是由于异丙醇的极性较小。乙腈(偶极矩参数= 8[4])在 2.25 分钟内最有效地分离 TSO。然而，甲醇被用作进一步实验的改性剂，因为它的窄峰宽和对称峰有望带来高进样量。此外，它比乙腈毒性更小，价格也更便宜。由于流动相中改性剂的含量会因极性变化而对分离产生影响，所以采用了不同的甲醇含量(见图3)。▲ 图3. 左上 20% 甲醇，右上 25% 甲醇，左下 30% 甲醇，右下 35% 甲醇。流速 = 20mL/min，，温度 =40℃，背压调节器 =150bar，进样量 =150μL流动相甲醇含量由 20% 连续增加到 35%，运行时间逐渐缩短。当改性剂含量为 35% 时，运行时间可以从大约 3.5 分钟缩短至约 2.5 分钟。不过分辨率有所降低，对映体的峰宽也降低了。因此，在进一步的实验中，改性剂的浓度被设定为 35%。每根色谱柱都有可达到最大效率或理论塔板数的固有最佳流速。如果流量减小或增大，则用非最佳分离塔板数进行分离。与液相色谱法相比，SFC 可以使用更高的流速，而分离塔板数不会大幅减少[5]。因此，图4显示了流速对分离效率的影响。▲ 图4. 左 20mL/min，右 30mL/min，改性剂 % = 35%，温度 = 40℃，背压调节器 =150bar，进样量 =150μL随着流量的增加，运行时间和峰宽进一步减小。运行时间从大约 2.5 分钟缩短至 2 分钟以内。根据样品的不同，温度和压力对组分的分离和保留的选择性有影响。因此，在 100 bar 和 150 bar 以及 40℃ 和 50℃ 范围内进行了 4 次实验（见图5）。可以看出，温度和压力的变化对各自的分离没有明显的影响。因此，叠层进样时，温度控制在 40℃，背压调节器控制在 150 bar。▲ 图5.左上 100bar 和 40℃，右上 150bar 和 40℃，左下100bar 和 50℃，右下 150bar 和 50℃。流速 = 30 mL/min，改进剂 %=35%，进样量 =150μL为了提高分离效率，增加 TSO 的浓度和进样量(150μL ~ 250 μL)（见图6左上）。在这些条件下，基线分离仍然是可行的。图6（右上和下）显示了在与单次进样图 6 左上相同的实验条件下，叠层进样时间为 0.97min，即每 0.97 分钟进样一次。在这种情况下，每次额外注入都节省了平衡时间，提高了产能。最终采用基于时间的方法收集馏分。每次进样的紫外信号都表明了该方法具有良好的再现性（图6右上）。垂直线表示收集相应馏分的时间窗口。▲ 图6. 左上 250μL （0.1909 g TSO 的 6mL 甲醇溶液），右上叠层进样 TSO 的紫外信号，下最后的色谱图。流速 = 30 mL/min，改进剂 %=35%，温度 =40℃，背压调节器=150bar，进样量 = 250μL，进样次数 = 10次6结论在文中，使用 Sepmatix 8x SFC 仪器进行以 TSO 为分析物的手性柱筛选，将最合适的手性色谱柱，转移到 Sepiatec SFC-50 仪器进行制备。每根手性柱对手性物质的反应都不同，这就是为什么在纯化过程之前必须进行筛选的原因，作为标准物质的 TSO 可以在许多不同的手性柱上分离。随后在 SFC-50 上放大，并利用制备柱对等度纯化的方法进行优化。结果表明，改性剂的选择、改性剂在流动相中的比例和流量对分离效果有较大影响。在这些特定条件下，温度和压力的变化对分离效果的影响不大。在一般情况下，这两个参数也可以改变以优化分离条件。7参考文献https://doi.org/10.1038/s41570-023-00476-zSUPERCRITICAL FLUID CHROMATOGRAPHY, Terry A. Berger, Agilent Technologies, Inc., 2015PRACTICAL APPLICATION OF SUPERCRITICAL FLUID CHROMATOGRAPHY FOR PHARMACEUTICAL RESEARCH AND DEVELOPMENT, Vol. 14, M. Hicks and P. Ferguson, 2022 Elsevier Inc.Laboratory Chromatography Guide, ISBN 3-033-00339-7, by Büchi Labortechnik AG (Switzerland)http://dx.doi.org/10.1016/j.chroma.2012.10.005

12月4日，大连化物所李灿院士、冯兆池研究员承担的中国科学院科研装备研制项目“手性拉曼光谱仪研制”通过了院计划财务局组织的专家验收和鉴定。 验收专家组听取了项目执行情况工作报告和测试报告，现场检查了实验和审核了相关资料。专家组认为，项目组圆满完成了项目合同书规定的研制任务指标，一致同意通过验收。专家组鉴定认为项目组利用手性拉曼光谱仪首次在国内进行了手性分子结构鉴定研究，获得了药物不对称有机合成和催化中的手性小分子的手性拉曼光谱。 手性拉曼光谱是对手性分子绝对构型研究的现代光谱新技术。手性拉曼光谱技术被认为将是继X射线晶体衍射和核磁共振技术之后，研究生物手性大分子的又一重大技术。由于手性拉曼光谱可用于水相和生命体中手性分子的研究，能原位显示生命大分子结构及其变化，将在手性催化和生命科学研究领域发挥重大作用。但由于手性拉曼光谱信号很弱，国际上只有为数不多的几个实验室从事手性拉曼光谱的研究工作，之前国内尚没有实验研究的报道。 手性拉曼光谱的研究是503组在多年来紫外拉曼研究工作的基础上，开辟的又一新的研究领域。手性拉曼光谱成功用于手性分子体系的研究，显示了手性拉曼光谱技术在手性催化、有机手性合成、生物研究等领域巨大的应用潜力。尤其是将会促进生命领域中关于氨基酸、多肽、蛋白质、DNA、RNA和糖类分子在水相体系中的鉴定，为从微观层次上研究手性分子结构、反应机理中的手性转移等基础科学问题提供了研究手段。

近日，中国热带农业科学院分析测试中心（以下简称中国热科院测试中心）传感与光电检测技术研究团队在食品中手性药物残留高灵敏高选择检测技术研究方面取得新进展。团队引入金属有机框架材料固定手性分子，配合分子印迹膜的协同识别作用，有效解决了手性药物对映体互相干扰的问题，为手性药物的选择性识别和高灵敏检测提供了新的研究思路和方法。该研究成果发表于《食品化学》（Food Chemistry）。随着分子立体异构研究的发展，越来越多只有一个活性对映体的手性药物被商品化，并广泛应用在农畜牧生产中。食品和环境中的手性药物残留对人类和环境的危害风险也随之增大。但是，手性药物中不同对映体间具有微弱差别的镜像对称结构，对其进行分子识别时，相应的对映体往往会产生干扰，从而影响分析的准确度和精度。而目前手性抗生素的分子识别机理研究，主要依赖于单一某种识别技术，无法有效排除非活性对映体的干扰，灵敏度和选择性均无法满足痕量残留分析要求。（A）手性传感器构建过程示意图；（B）手性传感器排除对映体干扰的能力 中国热科院供图针对这一问题，团队以左旋咪唑为研究对象，采用协同增强识别策略构建新型的手性电化学传感器，用于检测食品和环境中痕量左旋咪唑残留，并有效排除右旋咪唑的干扰。首先合成了Cu/Zn-（苯-1,3,5-三羧酸）的有机框架材料（Cu/Zn-BTC）作为分子固定和信号放大单元，然后在Cu/Zn-BTC修饰的玻碳电极上以左旋咪唑为模板制备了MIP（分子识别单元）。采用有机溶剂洗脱左旋咪唑后，传感器上保留有特异性识别左旋咪唑的识别位点，能够高效识别并结合左旋咪唑，从而引起传感器的信号响应。由于该传感器包含了Cu/Zn-BTC和MIP作为双识别元件，对左旋咪唑具有增强的识别能力，有效排除了对映体右旋咪唑等干扰。该手性传感器用于检测鸡肉和其它实际样品中的左旋咪唑检测限达到1.65×10?12 mol/L，优于现有的国标方法。

来源： 合肥物质科学研究院近期，中国科学院合肥物质科学研究院研究员黄青课题组与中科院海洋研究所合作，提供了一种利用拉曼光谱区分虾青素这种具有多晶型的手性生物大分子的简便方法。相关研究成果以《全反式虾青素光学异构体的DFT和拉曼研究》为题，发表在Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy上。　　有研究表明，不同手性的虾青素具有不同的生物活性和功能。例如，左旋虾青素比右旋和内消旋虾青素具有更高的抗氧化性和抗衰老活性，可见识别虾青素的手性十分重要。目前，区分手性的技术较少，一般采用高效液相色谱来识别，但其分析耗时长，所需样品量较多。因此，探索识别虾青素手性的新技术十分必要。不同手性虾青素分子的结构和拉曼光谱　　科研人员利用拉曼光谱技术，提出一种区分左旋、右旋和内消旋的全反式虾青素的方法。研究发现，利用拉曼光谱观察到不同手性虾青素在1190cm-1和1215 cm-1谱带的相对强度有区别，对此强度分析可以快速鉴别三种手性同分异构体的虾青素。结合计算分析，研究推测这三种手性虾青素由于分子间相互作用不同处于不同的晶型，由于三种分子的构象之间不再保持镜面对称，从而导致拉曼光谱有所区别。　　研究工作得到国家自然科学基金和安徽省自然科学基金的资助。国家标准《拉曼光谱仪》起草单位——奥谱天成提供最全的拉曼光谱仪系列，无论是从小到火柴盒的“掌上拉曼”到大至4激发波长的“共聚焦显微拉曼”，还是从应用于毒 品、药品检测的“手持拉曼”到实验室100个样品全自动检测的“高通量拉曼”，都能实现用国产拉曼技术满足您的应用定制需求！

小时候，实验室一直是一个带有神秘色彩的地方，就像宇航员穷其一生追求浩瀚的宇宙，科学家们总是和实验室断不开联系，穿着白大褂，在房间里研究着一些令人惊奇的事情。后来，我们走进大学的校园，实验室也不那么神秘，成为了我们经常出入的场所，每天都有着有趣的故事在上演。 2021年开年，默克分析化学给大家汇总了2020年的百余篇干货满满的微信小文章。希望有陪伴到您在实验室里的美好时光，感兴趣的同学们可以戳链接，回看全年的精彩哦。 在方法开发部分里，我们给大家简单介绍了手性开发的一些要点和概念。 关于手性Chirality，小朋友你是否有很多问号？走进环糊精和气相手性柱的精彩世界 2021年，默克分析化学的干货也不会少的！接下来我们将带大家深入了解大环糖肽类手性固定相，拿出您聪明的小脑瓜，让我们开始吧！ 图1 大环糖肽型万古霉素手性固定相大环抗生素其分子量一般在500-3000之间，分子中具有众多官能基团和不对称中心，其中糖肽型化合物还具有空穴结构。因此该类化合物可以与手性分子发生多种相互作用如:范德华力疏水作用离子作用氢键作用偶极-偶极作用π-π 电荷转移作用 离子相互作用存在离子相互作用是大环糖肽型手性固定相与市场上众多产品的真正差异化所在。 大环糖肽类抗生素是目前较为成功的大环抗生素类手性选择剂，包括瑞斯托菌素A （Ristocetin A）、替考拉宁(Teicoplanin)、万古霉素(Vancomycin)（如图1所示）及其衍生物。 优点：ü 耐用和LC-MS兼容可用于含水和非水流动相，多种分离模式可选（正相、反相、极性有机、极性离子等）ü 对溶剂或添加剂无记忆效应，适用于中性、极性和可电离化合物的分离ü 吸附解吸速度快，有利于提高制备的速度和效率 我们以大环糖肽型万古霉素手性固定相为例：CHIROBIOTIC V and V2 为大环糖肽型万古霉素手性固定相,两者的不同主要体现在键合化学特性且填料颗粒的孔径，因而各自具有不同的选择性和制备能力： • 键合相：万古霉素 • 工作pH范围: 3.5 - 7.0 • 粒径：5μm 或 10μm • 孔径：100 Å (CHIROBIOTIC V)或200 Å (CHIROBIOTIC V2) 应用举例：氟西汀Fluoxetine在Astec CHIROBIOTIC V2上极性离子模式下手性拆分：华法令Warfarin在Astec CHIROBIOTIC V上反相模式下手性拆分：沙利度胺Thalidomide在Astec CHIROBIOTIC V2上极性有机模式下手性拆分：美芬妥因Mephenytoin在Astec CHIROBIOTIC V上正相模式下手性拆分： 未完待续默克分析化学会持续和您分享实验室里的那些事儿，分享实验室里的小技巧，关于大环糖肽类手性固定相，还有更多精彩干货，记得关注我们哦。

撰文：张达奇拉曼光谱学方法是一种无损、便捷的测试方式，是目前广泛被用于基底表面碳管分析的谱学手段，但是在之前的绝大多数应用中，并未涉及到精确的碳管手性指认和含量分析问题。单一结构手性的碳管在高性能的纳电子器件、生物成像等领域具有广阔的应用前景。因而如何可控地制备并表征碳管手性结构的均匀性已经成为研究者目前为关注的问题之一。令人振奋的是，北京大学化学与分子工程学院李彦教授-杨娟副教授团队近年来在碳管手性结构可控制备方面取得了突破性进展，在实验上获得了单一手性碳管高度富集的样品。针对此类样品，他们开发出基于拉曼光谱的碳管手性指认和含量测定方法。这其中horiba拉曼光谱仪又一次大显身手。ωrbm-dt关系式的得出 为了建立拉曼谱峰与碳管结构的对应关系，作者首先选择了低密度的硅基底表面碳管样品（2-6根/100 μm2），以确保聚焦光斑测试范围内只有单根碳管的信号。使用horiba aramis拉曼光谱仪的自动mapping功能测量碳管的g模和rbm模，可以精确定位出单根碳管所在位置，并移动到相应位置采集得到高信噪比的光谱（如图1a）。通过详细分析拉曼谱峰特征，作者建立了适用于硅基底上碳管的rbm模振动频率（ωrbm）与碳管直径（dt）间的数学依赖关系。图1 （a）四个硅基底上单根碳管的拉曼光谱，展示了rbm区间和g模区间，激发波长532 nm。（b）拟合28个碳管的拉曼光谱数据得到的ωrbm-dt关系式。手性含量定量方法的建立由于单一激发波长只能共振激发很小比例的碳管，为了获取更多不同手性碳管的信息，作者使用了六个不同的激发波长对样品进行了测试，总计可以覆盖~85%的碳管手性。在这里需要特别指出，通过使用duoscan大光斑+自动平台扫描模式，可以在相对短的时间内获得较大面积的碳管统计结果。在经过校正碳管密度和共振激发比例后，得到样品中为富集的手性（12,6）含量为93%，该数值与吸收光谱等手段测得的含量相吻合。图2 （a）1330个分布于193.5–198.5 cm-1范围内的rbm被指认为（12,6）。（b）样品中主要（n,m）的含量。该方法的建立为单一手性碳管制备提供了有力的表征工具，提出的ωrbm-dt关系式也为硅基底上碳管样品的直径测量提供了重要参考，可以让研究者更加精确地获得样品的直径分布和手性含量，从而推进手性结构可控制备等研究。 本工作使用的aramis型拉曼光谱仪，新替代型号为xplora plus和labram hr evolution等拉曼光谱仪。此项研究工作得到了国家自然科学基金委员会、科技部、北京高等学校青年英才计划项目和北京市科学技术委员会的支持。相关成果发表于《nanoscale》上：daqi zhang, juan yang, feng yang, ruoming li, meihui li, dong ji, yan li, (n,m) assignments and quantification for single-walled carbon nanotubes on sio2/si substrates by resonant raman spectroscopy. nanoscale, 7, 10719-10727 (2015).相关背景还可参见作者撰写的综述文章：daqi zhang, juan yang, yan li. spectroscopic characterization of the chiral structure of individual single-walled carbon nanotubes and the edge structure of isolated graphenenanoribbons. small 9, 1284-1304 (2013).北京大学化学与分子工程学院简介：始于1910年成立的京师大学堂格致科化学门，是国立大学中早设立的化学系，1994年更名为化学与分子工程学院（以下简称化学学院）。北京大学化学学科是国家一级重点学科和“国家理科基础科学研究和教学人才培养基地”；在历次教育部全国高校一级学科评估中均名列榜首；在全球高校化学院（系）的相关学科评估与排名中位列15名左右。化学学院始终以培养具有独立思辨能力和国际竞争力的杰出人才为使命；针对化学中的关键科学问题开展研究；同时注重与生命和材料等学科的交叉融合。HORIBA科学仪器事业部结合旗下具有近 200 多年发展历史的 jobin yvon 光学光谱技术，horiba scientific 致力于为科研及工业用户提供先进的检测和分析工具及解决方案。如：光学光谱、分子光谱、元素分析、材料表征及表面分析等先进检测技术。今天horiba 的高品质科学仪器已经成为全球科研、各行业研发及质量控制的首选。

仪器信息网讯 2013年4月1日-2日，由华洋科仪与厦门大学联合举办的手性光谱中心(The Center for Chiroptical Spectroscopy)开幕庆典暨手性科学前沿学术报告会在厦门大学化学化工学院报告厅如期举行，南京大学游效曾院士、中科院化学所万立骏院士、厦门大学赵玉芬院士、郑兰荪院士、田中群院士、美国雪城大学Nafie教授及夫人美国BioTools公司执行董事长Rina Dukor博士、台湾清华大学学务长吕平江教授、华洋科仪齐爱华董事长、厦门大学李清彪校长助理等60余位代表出席了本次会议。 　　一个物体如果不能与其镜像重合，该物体就具有手性。手性是宇宙间的普遍现象之一，组成生命体的氨基酸、糖、蛋白质、DNA都是手性的，手性问题涉及到生命的起源以及各种生命体的生存和演化。手性现象的研究，不仅对化学科学，对生命科学、药物科学、材料科学等众多科学领域都具有非常重要的科学意义和实际应用价值。当前手性研究课题涉及到手性结构的检测、构筑、调控和应用等多方面的问题。 　　本次会议为期2天，共安排了15个大会报告，展现了手性科学的最新研究成果和广阔的发展前景。各位老师的报告涉及手性结构的构筑方法、光学特性研究、机理解析及应用等方面内容，获得了与会代表的高度评价，并引发了热烈的讨论。 会议现场 大会报告：表面分子手性结构和形成机理研究 报告人：万立骏院士(中科院北京化学所) 大会报告：Frontiers of Vibrational Optical Activity: From Absolute Configuration to Supramolecular Chirality in Protein Fibrils 报告人：Laurence A. Nafie教授(美国雪城大学) 大会报告：Asymmetric Reduction for Efficient Drug Synthesis 报告人：孙勇奎博士(美国默克公司) 大会报告:手性金属配合物对DNA复制过程的调控 报告人：何裕建教授(中国科学院大学) 大会报告:圆二色谱在蛋白质结构与功能方面的应用报告人：吕平江教授 (台湾清华大学) 大会报告:手性POPs环境安全的对映体差异 报告人：刘维屏教授(浙江大学) 大会报告：血清蛋白的手性识别盲点与反转现象 报告人：章伟光教授(华南师范大学) 大会报告：乙烯基芳香族单体的螺旋选择性聚合反应 报告人：宛新华教授(北京大学) 大会报告：不对称硅氢化反应中不同理论方法的运用 报告人：朱华结教授(河北大学) 大会报告：非手性分子的手性聚集和手性放大 报告人：江云宝(厦门大学) 大会报告：手性无机纳米材料的光学性质 报告人：车顺爱教授(上海交通大学) 大会报告：二肽组装体及二氧化钛的手性 报告人：杨永刚教授(苏州大学) 大会报告：手性分子与螺旋结构 报告人：张健研究员(福建物构所) 大会报告：圆二色谱的理论解析方法和应用简介 报告人：王越奎教授(山西大学) 大会报告：磁圆二色谱(MCD)在非手性有机分子体系中的应用 报告人：沈珍教授(南京大学) 　　报告会之后，与会代表还参观了手性光谱中心实验室。 实验室参观 振动圆二色光谱仪（VCD）ChiralIR-2X 　　欲了解本次手性科学前沿学术报告会详情，请恰询华洋科仪 ，相关链接 ：http://www.dhsi.com.cn

导读最近看到一则新闻，某患者因为肺部感染、哮喘，到医院放射科做了CT平扫，发现有一肺部肿块，医生建议再做个增强CT来进一步确定疾病的性质。那么，新闻中所说的增强CT究竟是什么呢？其实，增强CT就是指在CT平扫基础上，对发现的可疑部位，在经静脉注入含碘造影剂后，进行有重点的检查。也许您有疑问，为什么要注入含碘造影剂呢？它的安全性又如何控制呢？ 为什么要注入含碘造影剂呢？含碘造影剂具有密度大的特点，经静脉注射进入体内后，因为病变组织内或血管丰富或血流缓慢而在病理组织中停滞、积蓄，使病变组织与邻近正常组织间的密度对比增加（即影像上黑白对比增加），CT图像能够更加清楚地显示组织血流和病变情况，以帮助鉴别疾病的良、恶性，提高病灶的定性能力，从而提高诊断准确率。 含碘造影剂小科普l 含碘造影剂的变迁自20世纪50年代被发现后，含碘造影剂经历了第一代的离子型造影剂飞跃到非离子型单体造影剂，再次飞跃到非离子型二聚体造影剂的过程。 图1 4种碘化CT造影剂的化学结构：离子单体、离子二聚体、非离子单体和非离子二聚体 目前被广泛用于临床的非离子型造影剂，如碘帕醇、碘海醇、碘普罗胺、碘曲轮、碘克沙醇等，具有毒性低、性能稳定、低渗等渗、耐受性好等优点。 l 碘帕醇的手性构型碘帕醇是一种非离子型水溶性碘造影剂，具有良好的显影作用，对血管壁及神经组织毒性低，化学性质稳定，不良反应较少，适应范围广。 碘帕醇（CAS号：66166-93-0）有1个手性中心，两个异构体（S-构型、R-构型），结构式见图2。碘帕醇中的R-碘帕醇含量增加会使碘帕醇注射液黏度升高，进而导致碘帕醇注射液的不良反应增加。因此控制不良构型的含量是碘帕醇及其他含碘造影剂质量控制的关键步骤。 图2 碘帕醇的S构型（左）和R构型(右) l 碘帕醇的一维手性分离探索利用色谱柱中手性固定相对异构体的吸附速度不同实现的色谱分离是常用手段。以Chiralpak MA（＋）色谱柱和硫酸铜溶液为流动相建立碘帕醇的分离，R/S-碘帕醇分离结果如图3所示。 图3 250 mg/L浓度的R-碘帕醇样品溶液 (1)和S-碘帕醇样品溶液(2) 的1stD LC色谱图 通过分离结果可以看到，该手性分离体系能在20 min内实现碘帕醇两种构型的手性分离，但和多数液相手性分离的色谱行为相似，存在柱效较低的问题，因此在定量分析中对于含量较低的待测物的检出存在不足。 岛津解决方案对于类似碘帕醇这样的分子结构提示其可在反相色谱上有良好保留，因此考虑构建手性色谱体系和反相色谱体系的二维液相色谱系统，对已获分离的异构体杂质再次进行反相色谱分离以提高检测的灵敏度。 l 手性构型的二维分离 l 分离结果解析R-碘帕醇溶液（0.5 mg/L）2D LC 分析色谱图 5-10min间为R碘帕醇在1维液相上的保留，可以看到该浓度下无明显色谱峰，无法进行定量分析。经过阀切换将R碘帕醇在1维液相上的组分切入二维后，通过反相色谱作用，可以在16.5min左右发现明显的色谱峰同手性分离的 1 stD LC 结果相比，经过二维液相色谱分离的 R-碘帕醇灵敏度较之有 10 倍的提升。 结语药物杂质的高灵敏检查是控制药物纯度，提高药品质量的一个非常重要的环节。为了让含碘造影剂更加安全的为患者服务，岛津的二维液相色谱系统可发挥作用，弥补手性色谱柱效不足的缺点，既获得两种异构体的有效分离，又在经过反相色谱分离中获得良好响应。 撰稿人：李月琪 本文内容非商业广告，仅供专业人士参考。

仪器信息网讯 2013年4月1日-2日，由华洋科仪与厦门大学联合举办的手性光谱中心(The Center for Chiroptical Spectroscopy)开幕庆典暨手性科学前沿学术报告会在厦门大学化学化工学院报告厅如期举行，南京大学游效曾院士、中科院化学所万立骏院士、厦门大学赵玉芬院士、郑兰荪院士、田中群院士、美国雪城大学Nafie教授及夫人美国BioTools公司执行董事长Rina Dukor博士、台湾清华大学学务长吕平江教授、华洋科仪齐爱华董事长、厦门大学李清彪校长助理等60余位代表出席了本次会议。 　　本次成立的手性光谱中心由厦门大学化学化工学院、华洋科仪、美国BioTools公司共同组建。厦门大学化学化工学院院长江云宝教授主持开幕庆典，并与Nafie教授、Rina Dukor博士、齐爱华董事长、李清彪校长助理等一起为手性光谱中心挂牌剪彩。 手性光谱中心挂牌剪彩 华洋科仪董事长齐爱华致辞 　　华洋科仪董事长齐爱华在致辞中介绍到，随着化学、医药、材料、环境、生命科学等关系到国计民生的重要学科领域越来越多地涉及手性分子研究，快速、准确地阐述和表达手性分子结构的手段也越来越受到关注，Nafie教授在70年代初期验证了其博士生导师发现的振动圆二色光谱技术，美国BioTools公司于90年代全球首家将振动圆二色光谱技术商品化，经过十余年的完善与发展，目前已广泛应用于各学科领域手性分子绝对构型的表征工作。 　　华洋科仪在90年代最先在国内推广了圆二色光谱技术，非常渴望能够为我国的手性科学事业搭建一个与国际大师级团队紧密合作的一个平台。希望手性光谱中心的落成能够为我国手性科学领域的专家学者们提供知识性服务和帮助，并能开放各种科研合作的机会等，进而推动我国手性科学研究水平赶超世界一流。 美国BioTools公司执行董事长Rina Dukor博士致辞 　　美国BioTools公司执行董事长Rina Dukor博士介绍了振动圆二色光谱(VCD)和手性拉曼光谱(ROA)技术的发展历史、应用以及手性光谱中心的相关情况。据介绍，BioTools公司于2010年12月在欧洲建立了第一个手性光谱中心，此次在中国成立的手性光谱中心是第二个，未来还将在印度建立第三个手性光谱中心。 厦门大学李清彪校长助理致辞 厦门大学化学化工学院院长江云宝教授主持开幕庆典 　　此次由厦门大学化学化工学院、华洋科仪、美国BioTools公司共同组建的手性光谱中心隶属于全球手性中心（欧洲EU2，中国C3...）的架构，手性光谱中心将为致力于探明手性分子结构的中国两岸三地科学家提供相关知识服务、仪器共享开放及优质合作环境。据悉，该手性光谱中心已配备高级手性光谱仪器（VCD等）和专业的技术人员队伍，并且有来自国际专家组的强大技术支持。其中，美国BioTools公司负责技术支持，华洋科仪负责市场推广。 开幕式现场 合影留念 　　开幕庆典之后的手性科学前沿学术报告会将展现手性科学的最新研究成果和广阔的发展前景，详细内容见仪器信息网后续报道。

【概述】光学手性超构表面是由亚波长尺度单元所组成的平面或准平面光子器件。非对称传输是手性超表面的一大光学特性，该特性可应用于集成光路中的光学二极管，与电二极管类似，光学二极管要求器件具有单向性。目前，单层手性超材料中，非对称传输率在理论上被限制在 25% 以内，并伴随很高的吸收损耗，这成为该材料作为光学二极管的应用阻碍。而通过多层三维结构去实现非对称传输，虽然能将传输率突破 25%，但是其加工工艺更加复杂、困难，尤其是亚微米尺度以下的多层结构精准对准目前还很难实现。图1，单层手性超表面2022年，南开大学泰达应用物理学院齐继伟副教授在 Optical Express 上发表了一篇题为《Asymmetric reflection based on asymmetric coupling in single-layer extrinsic chiral metasurfaces》的文章。作者制作了一种单层手性超表面，创新地以圆偏振光斜入射反射的形式提升了非对称传输率，获得了与三维结构相当的非对称传输率。 【样品 & 测试】作者采用电子束光刻技术与金属镀膜技术在石英基底上制备了横向周期 1000nm，纵向周期 650nm 的单层 U型分裂环，该分裂环厚度 100nm，环形宽度 200nm，环形半径 350nm。为观测不同角度倾斜入射的反射情况，作者使用了复享光学的角分辨光谱仪R1，借助设备的自动旋转模块，灵活调整入射角与接收角，实现多角度反射光谱测量。同时，得益于角分辨光谱仪中的通用光学元件插口，作者使用线性偏振片与四分之一波片形成左旋与右旋圆偏振光，轻松获得合适的实验条件。图2，测试示意图作者通过模拟和测量左旋圆偏振光与右旋圆偏振光倾斜入射时超表面的反射光谱，并对比了正向入射与反向入射在 30°~45° 之间的测量结果，如图3 所示。研究发现，在 1120nm 处，右旋圆偏光正向入射与左旋圆偏振光反向入射的反射光谱均呈现出较宽的反射峰；在 1650nm 和 1075nm 处，右旋圆偏光反向入射与左旋圆偏振光正向入射的反射光谱分别显示出相对较窄反射峰。这一结果与 COSMOL 的模拟结果一致。通过理论分析结合实测光谱，作者发现 1120nm 处的反射峰源于四极局域表面等离子体共振模式，而 1650nm 和 1075nm 处的反射峰则源于表面晶格模式。这些发现为深入理解手性超表面的光学特性提供了重要线索。图3，U型分裂环超表面30°~45°反射光谱：（a,b）COSMOL模拟结果；（c,d）角分辨光谱仪测量结果进一步研究中，作者分别对比左旋圆偏振光与右旋圆偏振光正反向反射效率差异，如图4 所示。值得注意的是，反射效率差异在 1000~1600nm 波段最高可达 40%，突破了二维非对称传输理论效率 25% 的限制。图4，圆偏振光非对称反射效率测量结果【总结】作者制备了一种基于单层手性超表面，旨在实现巨大的非对称反射，并将圆偏振光斜入射反射作为关键步骤。复享光学的角分辨光谱仪R1 具备高度适应性，能够轻松适应不同的实验条件，包括变化角度、偏振、相位延迟等参数。这一设备对研究以调控光束特性为主要功能的超表面至关重要。图5，文章对复享光学 R1 的标注【参考文献】 ✽ Fu, Xianhui, et al.Asymmetric reflection based on asymmetric coupling in single-layer extrinsic chiral metasurfaces. Optics Express (2022).

p style=" text-align: center " img title=" 002.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201801/insimg/694a02ea-3cd0-463f-b9ba-a8fa80a93e9d.jpg" / /p p 　　近日，国家自然科学基金委员会主持的国家重大科研仪器设备研制专项项目结题验收会议在北京举行。大连化物所李灿院士、冯兆池研究员团队主持完成的“电场、磁场调制的短波长手性拉曼光谱仪研制”专项通过结题验收，并获得优秀。这个进展也在Applied Spectroscopy(2017，71(9)，2211-2217)上发表。成功研制出国际上第一台457nm激光为激发光源的短波长手性拉曼光谱仪。 /p p style=" text-align: center " img title=" 002.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201801/insimg/9a1f6b78-2cd3-4bba-b2c0-7ee292355bc0.jpg" / /p p 　　手性是自然界的基本属性之一，手性分子的研究在生命科学、药物合成及不对称催化等领域中具有重要的意义。其中手性分子的绝对构型鉴定是科学界的一个挑战课题。手性拉曼光谱是手性分子结构表征的一种新的光谱学方法，由于该方法不需要样品结晶，可直接对溶液相中手性样品进行绝对构型的鉴定，因而受到学术界和工业界高度关注。然而，手性拉曼光谱的本征信号非常弱，比常规光谱技术信号弱3至7个数量级，因此在实验上检测手性拉曼信号极具挑战。该研究团队在多年紫外拉曼光谱仪器研制的基础上，提出短波长手性拉曼光谱仪器的研制思路，基于躲开电子态吸收和避免荧光干扰两个基本原理分析，优化选取了适合于手性拉曼光谱的457nm激光作为光源，与国内外相关光谱仪器公司合作，成功研制世界上首台短波长手性拉曼光谱仪，也同时填补了我国手性拉曼光谱技术的空白。 /p p 　　仪器研制成功后，在近期举行的第十九届全国光散射学术会议上，还专门举行了457nm短波长手性拉曼光谱学术研讨会。国内分析化学、不对称合成、药物研究领域的6位院士、拉曼光谱领域的相关专家以及华北制药集团等手性药物的企业技术负责人近30位专家出席了会议。与会专家在听取了项目负责人李灿的总结汇报、项目组其他成员的研制工作介绍、以及现场测试专家的汇报后，进行了深入的研讨。最后与会专家认为：该国际上首次成功研制的457nm短波长手性拉曼光谱仪，信噪比大幅度提升，摄谱时间由数小时缩短至几十分钟，待测样品要求从纯化合物到10%，使手性拉曼仪器性能达到了一个新的高度，同时也填补了我国在手性拉曼光谱仪器的技术空白。并建议将短波长手性拉曼光谱仪尽快工程化，该光谱仪预计将在手性分子鉴定、新药合成和鉴定、不对称催化和生物大分子研究领域发挥重要的作用。 /p p 　　文章题目：A Short-Wavelength Raman Optical Activity Spectrometer with Laser Source at 457nm for the Characterization of Chiral Molecules /p

利用手性与自旋极化的相互转换产生自旋流是近年来自旋电子学领域的研究热点，相关现象被称之为“手性诱导自旋选择性”（Chirality-Induced Spin Selectivity, CISS）。CISS在自旋电子学器件中具有潜在的应用价值和丰富的物理内涵，但是手性与自旋极化相互转换的微观机理一直是激烈争论的科学问题。佛罗里达州立大学熊鹏教授团队与中国科学院半导体研究所赵建华研究员团队合作，以“磁性半导体/手性分子/非磁性金属”为核心构建自旋阀器件（图1），系统研究了具有不同自旋轨道耦合强度的金属电极对器件磁电导的影响，揭示了手性与电子自旋极化的转换机理。具体而言，当非磁性金属为具有强自旋轨道相互作用的Au电极时，能观察到显著的类自旋阀信号；而当非磁性金属为Al电极时，类自旋阀信号则减小了约一个数量级（图2）。魏茨曼科学研究所颜丙海教授从理论上指出，手性分子的结构不对称性使得电子产生轨道极化，而具有强自旋轨道耦合的非磁性金属电极进一步将电子的轨道极化转换为电子的自旋极化。在此基础上，该合作团队发展出一个势垒可调的隧穿模型，很好地对实验数据进行了定量解释。值得指出的是，高质量的磁性半导体(Ga,Mn)As薄膜在这项工作中发挥了关键作用。实际上，前期的类似工作未能给出令人信服的实验数据，其主要原因在于自组装的手性分子隧穿势垒层不可避免地存在孔洞等缺陷，从而导致“磁性金属/手性分子/金属”自旋阀器件短路失效。而在分子和金属电极间加一层薄的氧化绝缘层的方法又会增加器件本身的复杂性。将磁性金属换成磁性半导体(Ga,Mn)As，由于金属/半导体肖特基势垒的存在，上述问题得到了有效解决。此外，(Ga,Mn)As可以通过应变将其调控为垂直各向异性材料，为观测到清晰可靠的自旋阀信号提供了保障。该工作以“Interplay of structural chirality, electron spin and topological orbital in chiral molecular spin valves”为题近日发表于Nature Communications。佛罗里达州立大学Yuwaraj Adhikari博士生和柳天寒博士为论文的共同第一作者，半导体所赵建华研究员、魏茨曼科学研究所颜丙海教授和佛罗里达州立大学熊鹏教授为共同通讯作者，半导体所王海龙副研究员也为本工作做出重要贡献。这项工作建立在该合作团队前期构建“手性分子/半导体”自旋阀器件的基础上。他们通过系统研究自旋阀信号对电流和电压的依赖行为，为建立合理的物理模型提供了实验基础。相关工作以“Linear and Nonlinear Two-Terminal Spin- Valve Effect from Chirality-Induced Spin Selectivity”为题发表于ACS NANO14, 15983 (2020)。上述工作得到了科技部、中国科学院和国家自然科学基金委的项目经费资助。图1 (a) 手性分子产生电子自旋极化的机理示意图。(b,c) 垂直自旋阀的器件结构示意图和扫描电镜图。图2 非磁性金属为 (a) Au和 (b) Al 对应的类自旋阀信号。

近日，中国热科院测试中心传感与光电检测技术研究团队在食品中手性药物残留高灵敏高选择检测技术研究方面取得新进展。团队引入金属有机框架材料固定手性分子，配合分子印迹膜的协同识别作用，有效解决了手性药物对映体互相干扰的问题，为手性药物的选择性识别和高灵敏检测提供了新的研究思路和方法。 　　随着分子立体异构研究的发展，越来越多只有一个活性对映体的手性药物被商品化，并广泛应用在农畜牧生产中。食品和环境中的手性药物残留对人类和环境的危害风险也随之增大。但是，手性药物中不同对映体间具有微弱差别的镜像对称结构，对其进行分子识别时，相应的对映体往往会产生干扰，从而影响分析的准确度和精度。而目前手性抗生素的分子识别机理研究，主要依赖于单一某种识别技术，无法有效排除非活性对映体的干扰，灵敏度和选择性均无法满足痕量残留分析要求。 　　针对这一问题，团队以左旋咪唑为研究对象，采用协同增强识别策略构建新型的手性电化学传感器，用于检测食品和环境中痕量左旋咪唑残留，并有效排除右旋咪唑的干扰。首先合成了Cu/Zn-（苯-1,3,5-三羧酸）的有机框架材料（Cu/Zn-BTC）作为分子固定和信号放大单元，然后在Cu/Zn-BTC修饰的玻碳电极上以左旋咪唑为模板制备了MIP（分子识别单元）。采用有机溶剂洗脱左旋咪唑后，传感器上保留有特异性识别左旋咪唑的识别位点，能够高效识别并结合左旋咪唑，从而引起传感器的信号响应。由于该传感器包含了Cu/Zn-BTC和MIP作为双识别元件，对左旋咪唑具有增强的识别能力，有效排除了对映体右旋咪唑等干扰。该手性传感器用于检测鸡肉和其它实际样品中的左旋咪唑检测限达到 1.65 × 10?12 mol/L，优于现有的国标方法。 　　该研究成果以“Monitoring levamisole in food and the environment with high selectivity using an electrochemical chiral sensor comprising an MOF and molecularly imprinted polymer”为题发表于《Food Chemistry》。中国热科院测试中心黎舒怀青年研究员和吴雨薇研究实习员为论文共同第一作者，王明月研究员和徐志研究员为论文共同通讯作者。该研究海南省重点研发计划、国家现代农业产业技术体系等项目资助。

TCI（梯希爱）参加了正于日本幕张举行的JASIS 2012日本分析展/科学仪器展，展示了手性柱及化学试剂等产品。

2011年10月，上海安谱公司协同美国REGIS科技公司拜访了上海诸多知名手性应用实验室，如睿智化学和药明康德等手性分析领域的领军企业，并和用户进行了深入交流。 下图为REGIS公司色谱产品商务拓展经理Jelena Kocergin与睿智化学的专家进行交流。 美国REGIS 科技公司成立于1956年，在化合物的手性分离上一直处于世界的领先地位，其公司的主要手性柱类型包括： 1. Pirkle类型固定相（Whelk-O 1，Whelk-O 2，Leucine，DACH-DNB，ULMO等） 2. 多糖类固定相（RegisPack，RegisCell，RegisPack CLA-1） 3. 冠醚类固定相（ChiroSil (RCA)(+) 和 (SCA)(-)，专用于氨基酸分析） 其中只需Whelk-O，RegisPack，RegisCell三款类型就可以分离95%的手性化合物。 Whelk-O固定相是REGIS非常独特的，具有不可替代性，其优点包括： ● 适用于多种化合物组分的手性分离，应用范围广泛； ● 柱子耐用性强，可耐受多种强溶剂； ● 具有转变洗脱顺序的能力； ● 出色的色谱分离效率； ● 具备从分析级到制备级各种规格手性柱。 上海安谱科学仪器有限公司 地址：上海市斜土路2897弄50号海文商务楼5层 [200030] 电话：86-21-54890099 传真：86-21-54248311 网址：www.anpel.com.cn 联系方式：shanpel@anpel.com.cn 技术支持：techservice@anpel.com.cn

国家自然科学基金委员会现发布多层次手性物质的精准构筑重大研究计划2023年度项目指南，请申请人及依托单位按项目指南所述要求和注意事项申请。　　多层次手性物质的精准构筑重大研究计划2023年度项目指南　　手性与生命现象密切相关，也显著影响物质的性能，手性科学的发展对人类社会的进步做出了巨大贡献。然而，当前手性物质的研究面临着新的挑战，如：能够实际应用于手性医药和农药生产的合成技术依旧屈指可数 在超分子和材料层次上缺少高效和普适的获得单一镜像异构体的方法 表征技术和理论的缺乏严重制约了手性材料的发展和应用。因此，开展多层次手性物质精准构筑的研究具有重要意义，并有望为医药、农药、信息和材料领域提供核心技术支持。本重大研究计划将集化学、物理、材料、生物等学科的优势力量，提升我国在手性科学领域的创新能力。　　一、科学目标　　以多层次手性物质的精准构筑为核心，通过多学科交叉和新技术运用，实现手性分子、手性大分子、手性超分子和手性材料单一镜像异构体的高效制备，揭示手性产生、传递、放大和调控的机制和规律，阐明手性物质的结构-功能关系，发展精准和规模创造手性功能分子和材料的关键技术，形成新的学科生长点，显著提升我国在手性物质研究领域的原始创新能力和国际竞争力。　　二、核心科学问题　　(一)单一镜像异构体的精准构筑。　　(二)手性传递放大的机制与规律。　　(三)不同镜像异构体的手性效应与功能。　　三、2023年度资助的研究方向　　围绕上述核心科学问题，鼓励开展多层次、跨尺度的手性物质构筑、表征或功能的融合与交叉研究。2023年以集成项目的形式对以下研究方向进行资助。　　(一)手性产生与传递的理论、机制与动态调控。聚焦手性分子的功能及其调控，揭示能量传递、电荷传输和自旋输运过程中的手性传递与放大规律。包括以下方向：手性功能分子、超分子体系的激发态手性的形成机制以及动态调控 不对称破缺体系的动态修复 手性物质体系中能量传递、电荷传输和自旋输运的规律。　　(二)功能导向手性超分子组装体。聚焦功能导向手性组装机制，精准合成多组分、多层次的新型超分子组装体，定量描述跨层次、跨尺度手性传递与放大机制，拓展超分子组装体的功能，为新型手性材料的构筑提供理论和物质基础。包括以下方向：功能导向手性基元、组装体与材料的构筑新方法 多层次手性组装新模式、选择性识别及其手性传递新机制 手性组装体特殊功能与多级结构的构效关系。　　(三)生物和仿生催化。融合化学与生物学，发展生物催化和仿生催化新策略、新方法和新反应，探索生物体系中手性物质的合成机制及其生物学效应。包括以下方向：手性物质创制相关的酶学机制 仿生催化新体系、新反应和新催化模式以及基于人工智能和定向进化等技术的新酶体系 基于生物和仿生催化的手性药物及其中间体的规模化绿色制造。　　(四)手性高分子的精准构筑与功能。发展手性高分子主链序列、构型和构象的精准控制策略，揭示高分子在不同层级与尺度的手性传递与放大机制，阐释手性高分子功能与其各层次结构之间的构效关系，为手性高分子的精准合成与功能开发提供理性指导。包括以下方向：多层次手性高分子材料构筑新方法 手性高分子在不同层级的选择性识别、传递和组装规律 手性高分子多层次结构与功能的构效关系。　　(五)手性无机纳米材料的精准构筑与功能。建立手性无机纳米材料的制备及手性组装方法，揭示多尺度纳米材料手性结构的形成机制，解析多步过程中手性产生和演化的规律，阐明跨尺度的手性传递机制 建立手性形貌与光学性质的构效关系 发现手性无机纳米材料特有的光电功能与生物效用。包括以下方向：多级手性无机结构的设计与功能化 手性无机结构介导的差异性生物过程与机制 手性无机结构的圆偏振发光性能调控 无机材料中的手性传递以及手性光-物质相互作用。　　(六)手性表征与测量新方法。建立与发展时间、空间分辨的原位和在线多尺度手性物质的表征新方法，构筑人工微纳结构，揭示其结构手性效应的新物理机制并发展相应的光谱技术，开拓手性物质检测与表征新方法。包括以下方向：飞秒超快非线性光谱与微区成像对手性物质的原位表征 强手性光场的光学微纳结构、手性超表面的构筑及其手性光谱技术 突破传统检测极限的微量手性物质快速、灵敏、在线高通量检测新技术。　　四、项目遴选的基本原则　　本重大研究计划以原始创新为首要目标。申请书应论述与项目指南最接近的科学问题和创新目标，同时要体现交叉研究的特征以及对解决核心科学问题和实现项目总体目标的贡献。　　鼓励多学科实质性交叉合作研究，优先考虑数理、信息、生命及材料等学科与化学学科的交叉合作，优先支持跨领域交叉的研究项目。集成项目要在前期已经取得的重要进展基础上，进一步聚焦核心科学问题，明确对实现本重大研究计划总体目标和解决核心科学问题的贡献。　　鼓励和关注45岁以下青年学者的创新研究。　　五、2023年度资助计划　　拟资助集成项目5-10项，直接费用资助强度为300-1000万元/项，资助期限为3年，申请书中研究期限应填写“2024年1月1日-2026年12月31日”。　　国家自然科学基金委员会将根据申请情况和申请项目研究工作的实际需要确定资助项目数和直接费用资助金额。　　六、申请要求及注意事项　　(一)申请条件。　　本重大研究计划项目申请人应当具备以下条件：　　1. 具有承担基础研究课题的经历 　　2. 具有高级专业技术职务(职称)。　　在站博士后研究人员、正在攻读研究生学位以及无工作单位或者所在单位不是依托单位的人员不得作为申请人进行申请。　　(二)限项申请规定。　　执行《2023年度国家自然科学基金项目指南》“申请规定”中限项申请规定的相关要求。　　(三)申请注意事项。　　申请人和依托单位应当认真阅读并执行本项目指南、《2023年度国家自然科学基金项目指南》和《关于2023年度国家自然科学基金项目申请与结题等有关事项的通告》中相关要求。　　1. 本重大研究计划项目实行无纸化申请。申请书提交日期为2023年7月31日-8月4日16时。　　(1)申请人应当按照科学基金网络信息系统中重大研究计划项目的填报说明与撰写提纲要求在线填写和提交电子申请书及附件材料。　　(2)本重大研究计划旨在紧密围绕核心科学问题，将对多学科相关研究进行战略性的方向引导和优势整合，成为一个项目集群。申请人应根据本重大研究计划拟解决的具体科学问题和项目指南公布的拟资助研究方向，自行拟定项目名称、科学目标、研究内容、技术路线和相应的研究经费等。　　(3)申请书中的资助类别选择“重大研究计划”，亚类说明选择“集成项目”，附注说明选择“多层次手性物质的精准构筑”，根据申请的具体研究内容选择相应的申请代码。　　集成项目的合作研究单位不得超过4个。　　(4)申请人在申请书“立项依据与研究内容”部分，应当首先说明申请符合本项目指南中的资助研究方向，以及对解决本重大研究计划核心科学问题、实现本重大研究计划科学目标的贡献。　　如果申请人已经承担与本重大研究计划相关的其他科技计划项目，应当在申请书正文的“研究基础与工作条件”部分论述申请项目与其他相关项目的区别与联系。　　2. 依托单位应当按照要求完成依托单位承诺、组织申请以及审核申请材料等工作。在2023年8月4日16时前通过信息系统逐项确认提交本单位电子申请书及附件材料，并于8月5日16时前在线提交本单位项目申请清单。　　3. 其他注意事项。　　(1)为实现重大研究计划总体科学目标和多学科集成，获得资助的项目负责人应当承诺遵守相关数据和资料管理与共享的规定，项目执行过程中应关注与本重大研究计划其他项目之间的相互支撑关系。　　(2)为加强项目的学术交流，促进项目群的形成和多学科交叉与集成，本重大研究计划将每年举办一次资助项目的年度学术交流会，并将不定期地组织相关领域的学术研讨会。获资助项目负责人有义务参加本重大研究计划指导专家组和管理工作组所组织的上述学术交流活动。　　(四)咨询方式。　　国家自然科学基金委员会　　化学科学部一处　　联系电话：010-62327170国家自然科学基金委员会　　2023年6月29日

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