◆ 楊英洋早前設計了一系列新型有機小分子催化劑,有效促進新型藥物的合成及研發,獲裘槎基金會頒發「裘槎優秀科研者獎2022」,資助其繼續將研究深化。 中大圖片
◆ 李泉專門研究量子傳感,獲裘槎基金會頒發「裘槎優秀科研者獎2023」。 中大圖片

解決只能結合特定分子問題 獲裘槎資助深化研究

許多傳統藥物的合成過程中,需要以重金屬作為催化劑,但對環境會造成污染,而有機小分子催化劑能在更溫和、更環保的條件下加速化學反應。香港中文大學化學系教授楊英洋為綠色化學和有機合成化學家,專研有機催化劑。他早前設計了一系列新型有機小分子催化劑,應用於無金屬催化反應,包括用於生產高價值的藥物中間體,有效促進新型藥物的合成及研發。近日,他獲裘槎基金會頒發「裘槎優秀科研者獎2022」資助其繼續將研究深化。他接受香港文匯報訪問時分享表示,未來將進一步研究如何更有效把有機小分子催化劑靈活連接,期望提升如合成藥物的生產效率。◆香港文匯報記者 姜嘉軒

「藥物合成好多時就是將好細的化學分子,利用辦法將它們結合一起,」楊英洋形容,這情況就好比砌積木一樣,「如果就這樣放着,它們是不會自動結合的,好多時就需要催化劑去加速反應,幫助我們製造到想要的藥物片段。」

每次結合都要專門催化劑

他將有機小分子催化劑比喻成納米機械人,「能利用其兩個機械臂,將A和B的化學分子『捉住』結合,但其實這個機械人的身體,只為用作連接機械臂。」問題卻在於,每個「機械人」只適合「捉住」某些指定分子,「假設我今日想將AB結合,但下一步我要組合AC的話,便要找新的『機械人』去做;又假如我想將XY結合,又要找另一個『機械人』……這個其實是催化科學面對的一項難題,每次都要重複做同樣的東西。」

在裘槎基金會支持下,楊英洋將致力解決這項難題,利用非共價鍵的相互作用,把手性和非手性有機小分子催化劑靈活地連接,以開發能適用於各種化學反應的新型催化系統。「情況就好比只靠機械臂就已經做得到,不用每次連接着機械身體,亦不再需要每次重新合成一個新的『機械人』。」

有關研究將可讓研究人員因應所需要的合成工序,更彈性地合成不同的化合物構件,可望提高燃料、化學品、藥品、染料、顏料和功能材料的生產效率,加深科學界對催化劑的理解,以及促進高價值化合物的生產。