光的革命！中山大學助攻失智症藥物登權威化學期刊

【記者 王雯玲／高雄 報導】用光來改造分子！國立中山大學化學系副教授廖軒宏團隊施展光催化的「逆向合成魔法」，突破藥物與材料科學，利用更環保的光催化，僅需4分之1的成本，即可提升生產效率近千倍，合成出阿茲海默症藥物中的重要成分。這項突破性的研究成果發表在國際權威化學期刊《美國化學會期刊》（The Journal of the American Chemical Society, JACS）。

廖軒宏指出，傳統化學規則下，分子相當「懶惰」，能坐不站、能躺不坐，最愛待在舒適穩定的環境。然而，這些分子結構其實具備相當的爆發力，只要促使它們「動起來」，賦予活性，即可讓分子進入高能狀態，對人類更為「有用」。在此前提下，科學家都希望找到更有效率、更低成本的活化分子的方法，而廖軒宏團隊的研究成果恰好對症下藥。

廖軒宏表示，傳統的有機合成方法主要遵循「Downhill合成策略」，透過降低能量來獲得更穩定的產物，他們則顛覆傳統方法，利用光能操控分子結構，採用了截然不同的「Uphill逆向合成策略」，有如台東知名景點「水往上流」，看似違反自然趨勢，實則利用光催化（photocatalysis）技術，在合成分子的過程中提供額外的光能量，克服熱力學障礙，讓分子在溫和的環境下，進入高能狀態，施展逆向合成魔法，完成過去不可能的任務。這不僅能精確獲得高價值的化合物，達到特定的化學轉化，也能藉此創造全新的藥物與材料，為未來的綠色化學與精準醫藥開發提供了新的可能。

廖軒宏解釋，為了使分子達到不穩定的活性狀態，過往的策略經常需要佐以強鹼或重金屬催化劑來強迫反應進行，增加環境負擔與操作難度。而在這場「光的革命」中，「光催化」這項核心技術，能精準調控分子的變化。光催化技術再與曾獲諾貝爾獎、對藥物開發至關重要的「掌性磷酸催化劑」（CPA, Chiral Phosphoric Acid）相結合，得以更精準地取得特定鏡像化合物，不僅能合成醫藥領域具抗菌、抗癌等生物活性的化合物，也能合成阿茲海默症藥物中的重要成分。

這項研究不僅可能改變未來合成藥物與材料的方式，讓製藥更有效率、讓製備過程更環保，同時為有機化學提供了一種全新的反應型式，能夠在溫和條件下獲得高選擇性的產物。結合連續流體化技術與光反應器（continuous-photoflow synthesis），此項合成策略成功提升反應量級，使生產效率提升千倍，並實現1-烷基-2,3-烯烴酯的克級合成，使其更適合工業化生產。此合成策略也可應用於天然產物的開發與工業製程，未來有望在藥物與材料科學領域帶來革命性的突破。這項研究成果獲國際化學領域最具影響力的《美國化學會期刊》接受和肯定，顯示其在化學領域的重大影響。（圖／記者王雯玲翻攝）