【記者王華琳綜合報導】藥物的創新與優化正時時刻刻的運轉中，候選藥物的分子結構修飾則需大量的結構資料庫進行篩選。「吖丁啶」（Azetidine）是藥物設計領域中最具潛力的結構之一，卻因製造不易而無法進入資料庫中。國立中山大學化學系副教授廖軒宏團隊在經歷四年研究首創「極性—自由基接力催化策略」，成功製備吖丁啶，突破原先合成困難。此研究登上《美國化學會期刊》（The Journal of the American Chemical Society, JACS）。
吖丁啶在藥物設計領域當中具有增強藥物療效、減少副作用，與有效提升藥物分子結構與代謝穩定度的能力，若能被列入要藥物優化時所需的結構資料庫中，便可大幅提升藥物發展的可能性。「然而傳統製造方法中所使用的危險物質，如強鹼試劑，容易讓複雜的藥物分子結構在過程中遭到破壞，吖丁啶也難以在傳統方法中被建構。」研究第一作者中山化學系博士生許哲銘說道，製造上的困難使得吖丁啶潛力受到限制。
研究團隊以二合一型催化試劑（註一）實現首創的「極性—自由基接力」合成策略。「普遍的催化作用（註二）比起傳統合成方式是較溫和的，也能隨著反應的設計做變化，完成許多不一樣的結構。」許哲銘表示，此策略能突破過去催化作用同時僅能進行單一反應的限制，以雙催化循環的方式簡化吖丁啶原先繁複的產製流程，提升成本效益。藉由改善吖丁啶無法被輕易建構，與複雜藥物分子容易在置換過程中受到破壞的問題，使吖丁啶能夠被列入結構資料庫當中，讓科學家在藥物篩選時的有更多選擇。
註一：二合一型催化試劑指溴化鎳試劑，於催化策略中分別以溴陰離子作極性反應，以鎳金屬作自由基反應。
註二：催化作用指利用催化劑參與化學反應，改變反應速率而不影響化學平衡的作用。而催化劑可循環使用。
研究團隊也透過催化策略，成功開發兩款候選藥物，分別是皮膚類疾病，如皮膚癌，以及神經方面疾病，如帕金森氏症、阿茲海默症，證明吖丁啶在藥物研發領域上的應用價值，與創新催化策略的實際成效。東海大學化學系助理教授蔡政哲認為，「此次策略的看點不僅是技術的創新與吖丁啶的藥物價值，而且以鎳金屬作為催化劑的選擇，在永續地球的角度下也是重要的一點。」鎳金屬在價格上的優勢與催化反應的可循環性，對現今注重資源存量的科學界而言，具有極大的發展潛能。
對於未來研究方向，團隊預計以改變試劑種類的方式，使策略符合更多不同結構的吖丁啶合成。同時期望透過目前的催化策略改善過去的試驗，以更溫和、有效的方式，使策略能應用於更多層面。未來也將以綠能科技來進行研究，利用電壓或電波的方式取代目前使用的熱能，不僅達到永續科學，也進一步創造研究發展的可能性。指導老師廖軒宏強調，「過往對於有機化學，時常因為化學藥品的氣味、危險性，甚至是金屬的污染性，讓人留下負面印象，所以我們希望提供化學一個比較正面的形象。」
