近日,我校藥學(xué)院高慧副教授以第一作者,長治醫(yī)學(xué)院為第一署名單位,在國際化學(xué)學(xué)術(shù)頂級期刊《Angewandte Chemie International Edition》(《德國應(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。

團隊聚焦于質(zhì)子導(dǎo)體材料中“高傳導(dǎo)率”與“通道穩(wěn)定性”難以協(xié)同的國際性難題,從細胞膜蛋白質(zhì)通道中的質(zhì)子傳輸機制獲得靈感,創(chuàng)新性地提出了一種“動態(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,實現(xiàn)了質(zhì)子傳輸和遷移能壘的精確控制。
這項工作將生物的動態(tài)智慧融入人工材料的設(shè)計中,通過引入可控的分子級運動來協(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。研究成果得到了國家自然科學(xué)基金和山西省基礎(chǔ)研究項目的資助。長治醫(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級本科生張浩為論文第二作者,太原理工大學(xué)張獻明教授為論文通訊作者。

《Angewandte Chemie International Edition》是國際化學(xué)領(lǐng)域最具影響力的頂級學(xué)術(shù)期刊之一,由德國化學(xué)學(xué)會主辦、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(中國科學(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,同時也體現(xiàn)了藥學(xué)院在本科生科研能力培養(yǎng)和實踐教學(xué)方面的扎實成效,彰顯了“科教融合、實踐育人”的教學(xué)理念。
(藥學(xué)院供稿)