一种光活化的金属有机胶囊可以从类似的甾体结构中选择性地纯化黄体酮，甚至可以达到五倍的过量。开发这种胶囊的研究人员说，它可以被改造成与其他化合物类一起使用，并最终提供一种比传统分离技术更环保的选择。
全球每年生产超过100万吨黄体酮和相关激素类固醇。这些结构复杂的药物对女性生殖健康起着重要作用，通常是通过半合成生产的，但将产品化合物与类似的前体和副产物分离是具有挑战性的。英国剑桥大学的超分子化学家Jonathan Nitschke说:“这是一个非常优化的过程，但它仍然是一个非常昂贵的过程，需要使用大量的色谱载体和溶剂。”“化学净化需要全球能源预算的10%到15%，所以我们所能做的任何改善都会产生真正的影响。”
光控金属有机笼具有4个锌原子和12个dizao基团
金属有机笼是一种潜在的低能量和低溶剂的传统净化技术的替代品，而不是依赖于目标分子在自组装腔中的高度选择性结合来分离混合物。现在，Nitschke和博士后Amit Ghosh将这种分子识别方法与光控金属有机笼相结合，使他们能够在可逆和可重复的纯化循环中选择性地将黄体酮从类似的类固醇结构中分离出来。
笼子里有12个反式重氮基团，围绕着四个锌原子形成一个四面体，里面有一个完美的腔体，可以容纳黄体酮。当在350nm处照射时，重氮基团异构成较大的顺式构型，迫使一些配位的氮原子与锌分离，导致笼打开。然后在500nm照射恢复反式构型，重新形成笼形。
该方案显示了如何从相关类固醇的混合物中纯化黄体酮。孕酮首先被捕获在金属有机笼中，然后通过相分离去除其他类固醇化合物;然后，光触发释放黄体酮，然后可以从溶液中提取黄体酮
研究小组使用环戊烷和乙腈的双相混合物，在这个循环的每个阶段提取不同的成分。在乙腈中，黄体酮结合在笼腔内，而其他类固醇则在溶液的外部。“当我们加入环戊烷时，游离类固醇就会进入我们可以倒入的那一层，”高希解释说。“照射后，黄体酮会从腔体中释放出来，我们可以将其溶解在环戊烷中，将其与笼子分离。”研究小组在混合物中回收了73%的黄体酮，成功地将这种化合物从类似的类固醇美雌醇、胆固醇和7-脱氢胆固醇中分离出来，含量高达5倍。
尽管仍处于概念验证阶段，但该领域的其他研究人员认为，这项工作已经提供了令人兴奋的可能性。“从概念上讲，这真的很有趣。英国诺丁汉大学的超分子化学家本·皮尔格里姆(Ben Pilgrim)说:“我认为它更适合光谱的精细化学一端，而不是批量净化，但这些笼子也可以应用于分析化学和检测。”“看看这个利用光开关分离笼子角的概念在其他笼子、其他应用，甚至在水中的普遍适用性，将是一件有趣的事情。”
剑桥团队热衷于探索这种方法的全部潜力，并最终希望为其他重要化合物开发出进一步的笼。Nitschke说:“对于任何工业应用，我们都需要相当大的规模，我们希望与工艺化学家讨论该工艺的实用性和成本。”“我们也在考虑使用机器学习和高通量筛选来准确预测你需要什么样的笼结构，以获得特定的底物结合。”
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