集成催化剂可以简化制药生产

世界卫生组织(WHO)在1月30日(GMT)宣布新的冠状病毒爆发为“国际关注的公共卫生紧急事件”。新型冠状病毒感染的国际传播使世界震惊。需要包括抗病毒剂在内的药物的快速分配，但是，由于复杂的药物制造过程，在短时间内大量生产它们具有很大的挑战性。在此过程中，POSTECH的研究团队成功开发了催化纳米反应器，该反应器可以简化精细化学品(例如药品)的制造过程。

由POSTECH化学系的Soumen Dutta博士和In Lee教授组成的研究小组成功地将催化剂的三种不同功能纳入了单一金属有机骨架(MOF)纳米平台。他们还展示了多步级联反应，通过位于纳米距离之内的催化物质的协同作用，可以以极高的收率和高光学活性生产最终产品。

制药和化学制造经历一系列合成和分离多步骤过程，并且需要昂贵的成本和较长的加工时间。特别地，在每个合成步骤中使用的催化剂最经常地使彼此的反应性和选择性失活。因此，通过在保持催化剂的反应性和稳定性的同时发展不同催化剂的集成来简化工艺是非常具有挑战性和必不可少的任务。

该研究小组通过金属离子和有机配体的自组装合成了具有纳米孔(20〜40nm)的介孔金属有机骨架(MOF)。然后，他们通过将金属纳米颗粒催化剂和酶分阶段引入介孔中来创建多峰催化纳米反应器(MCNR)。他们证实，分配在MCNR附近的中孔中的金属离子，纳米颗粒和酶不会互相阻碍催化功能，但可以有效地进行多步级联化学反应。

该论文的第一作者Soumen Dutta博士说：“我们能够用一种催化剂在简化的过程中演示化学生产过程，该过程需要多步过程。这可以简化诸如此类的精细化工产品的生产过程。作为需要高光学选择性的药物。”

In Su Lee教授也展示了他的期望，并说：“这可以将化学过程改变为生态友好型，从而减少分离中间体所需的溶剂和能量。特别是通过减少化学反应步骤的数量，我们可以缩短开发能够对病毒做出反应的疫苗所需的时间，这还将降低药物的生产成本和价格。”