近日,我校药学院高慧副教授以第一作者,长治医学院为第一署名单位,在国际化学学术顶级期刊《Angewandte Chemie International Edition》(《德国应用化学》)发表了题为“Bio-Transport Regulation Inspired 5-Fluorouracil Keto to Enol Tautomerism Achieving High Proton Conductivity”(Angew. Chem. Int. Ed. 2025, e202512366)的研究论文。
团队聚焦于质子导体材料中“高传导率”与“通道稳定性”难以协同的国际性难题,从细胞膜蛋白质通道中的质子传输机制获得灵感,创新性地提出了一种“动态仿生调控”策略。该研究巧妙地将临床常用的抗癌药物5-氟尿嘧啶(5-FU)用作“分子开关”,利用其酮式-烯醇式互变异构的特性,使材料内部的氢键网络实现智能重构,最终建成了一条既稳定又高效的双路径质子传输通道,实现了质子传输和迁移能垒的精确控制。
这项工作将生物的动态智慧融入人工材料的设计中,通过引入可控的分子级运动来协调传导性与稳定性的矛盾,这一全新的设计思路为开发一系列高性能仿生离子导体材料指明了方向。研究成果得到了国家自然科学基金和山西省基础研究项目的资助。长治医学院为第一完成单位,山西师范大学和太原理工大学为合作单位。药学2022级本科生张浩为论文第二作者,太原理工大学张献明教授为论文通讯作者。
《Angewandte Chemie International Edition》是国际化学领域最具影响力的顶级学术期刊之一,由德国化学学会主办、Wiley-VCH出版,以发表高质量化学研究著称,在全球化学界享有极高的声誉(中国科学院一区TOP期刊,影响因子为16.1)。这是我校药学院师生首次以第一单位在该顶级期刊发表研究论文,不仅是药学院基础研究与学科建设的重要里程,同时也体现了药学院在本科生科研能力培养和实践教学方面的扎实成效,彰显了“科教融合、实践育人”的教学理念。
(药学院供稿)