最近、北京理工大学 (BIT) の Tianrui Zhai 教授のグループは、光流体マイクロレーザー特異点 (EP) に基づいて鏡像異性体過剰率 (ee) を決定する手法を提案しました。 この技術は、EP 誘起一方向性エコーウォールモード (WGM) レーザーの偏光を利用してエナンチオマーのキラリティーを測定し、レーザー波長によってエナンチオマー濃度を検出します。これにより、不可能な未知の濃度条件下で ee を直接決定することができます。従来の方法で。
図 1. a) 鏡像体過剰率を測定するための特異点 (EP) 付近の光流体マイクロレーザーの概略図。 b) WGM 強化スピン効果。 c) レーザー偏光の回転によって誘起される横磁気 (TM) モードと横電気 (TE) モードの強度変化。 d) レーザー偏光の回転によって誘起される横磁気 (TM) モードと横電気 (TE) モードの強度変化。
現代の医薬化学では、キラル薬物の精製と分析が重要です。 キラル分子のエナンチオマー（つまり、分子の左手型と右手型）は、非常に異なる薬理活性を有する可能性があります。 したがって、ee の正確な測定、つまり鏡像異性体純度の測定は、医薬品の安全性と有効性にとって不可欠です。 従来の方法では通常、キラリティーと濃度をそれぞれ測定するために 2 つの異なる技術が必要であり、煩雑で非効率なプロセスです。 本研究は、両方のタスクを同時に達成する単一の技術を提供するという点で革新的です。 さらに、従来のアッセイでは、高価な機器と感度が限られた大量の化学試薬が必要になることがよくあります。
最近、北京理工大学（BIT）のTianrui Zhai教授のグループは、eeの光流体マイクロレーザーEP測定に基づく技術を提案した。 この技術の中核は、WGM ベースの光流体マイクロレーザーであり、EP によって一方向レーザー発振を誘導し、レーザーが鏡像異性体のキラリティーと濃度変化の両方を感知できるようにします。 この 2 パラメーター アッセイは、実験手順を簡素化するだけでなく、アッセイの感度と精度も大幅に向上します。
結果は、この新しい方法がさまざまな未知の濃度でキラル化合物の検出において良好に機能することを示しています。 特にアミノ酸や糖などの重要な生理活性分子の測定に役立ちます。 さらに、この技術は試薬消費量の削減と操作プロセスの簡素化において顕著な成功を収めました。 従来の方法では通常、ミリリットルオーダーの試薬量が使用されますが、この方法では試薬の消費量がわずかマイクロリットルであり、サンプルの消費量が 3 桁減少します。 これは、実験コストと環境保護の両方にプラスの効果をもたらします。
図 2. 8 つの必須アミノ酸の鏡像異性体のキラリティと濃度の検出。
この研究は理論的に新しい視点を提供するだけでなく、実際の応用においても大きな可能性を示しています。 この新しい方法は、医薬品開発、生化学的検出、環境モニタリングの分野で重要な役割を果たすことが期待されています。 要約すると、この研究はキラル分析の新しい方法を提供するだけでなく、光流体マイクロレーザーを使用した生化学的キラル検出の新しい分野を切り開きます。 この技術のさらなる開発と応用により、医薬化学およびより広範な科学分野でさらなるブレークスルーが実現されることが期待されます。
