光可控制結(jié)晶的生長行為

　　美國科學(xué)家利用不同的偏極光光線引導(dǎo)分子的結(jié)晶。這種技巧有機會利用于控制分子的結(jié)晶型態(tài)。

　　紐約布魯克林Polytechnic大學(xué)的BruceGaretz及他的同事最近發(fā)現(xiàn)一些有機化合物也可以利用短暫的偏極光照射來控制晶型，以甘氨酸（glycine）為例，不同的偏極化方式可誘導(dǎo)不同結(jié)晶型態(tài)的產(chǎn)生。甘氨酸有三種結(jié)晶型態(tài)，而不同的溶劑會造成不同結(jié)晶型態(tài)，在自然狀態(tài)下，水中甘氨酸型成的晶型為alpha型，并且需要相當(dāng)長的時間。研究人員發(fā)現(xiàn)若以線性偏極化的紅外線雷射進行誘導(dǎo)，在水中，甘氨酸立刻形成結(jié)晶，晶型為則成為gamma型。他們在報告中提到，線性偏極光會在同一個平面上波動，圓偏極光波動的平面則以一定的規(guī)律旋轉(zhuǎn)。相對地，若以圓偏極光來進行實驗，得到的結(jié)晶會形成alpha型。也就是說，研究人員可以用偏極光來選擇性地誘導(dǎo)結(jié)晶析出，但對照組未以照光誘導(dǎo)的甘氨酸溶液在數(shù)周后仍未形成結(jié)晶。

　　利用偏極光照射的技巧有機會用在控制有機分子的結(jié)晶型態(tài)上。在制藥工業(yè)，再結(jié)晶是一種常見而且非常重要的純化與分離的方法，但結(jié)晶型態(tài)的掌握一向是個難題。在藥物制程中能控制藥物的多晶性是重要的，不同的結(jié)晶型態(tài)會影響到體中溶解速率等和藥效有關(guān)的物理性質(zhì)，進而影響到藥效。

　　這類實驗的開端在1996年，Garetz及他的同事發(fā)現(xiàn)光的照射會促進尿素的結(jié)晶形成，通常，過飽和的尿素溶液通常要好幾天的時間才會形成尿素結(jié)晶，但他們發(fā)現(xiàn)在經(jīng)過數(shù)十億分之一秒的雷射光照射后，結(jié)晶立刻形成了。這些針狀結(jié)晶的軸向有平行于線性偏極化光的電場方向的趨勢。研究人員假設(shè)光線的電場誘導(dǎo)了正在形成晶核的尿素分子的電子分布情形，即所謂的電偏極化效應(yīng)（electricpolarization）。此效應(yīng)有助于正在形成晶核的分子排列，加速產(chǎn)生尿素的針狀結(jié)晶。研究人員推測，光線能控制甘氨酸晶型形成的可能因素為光的電場影響了過飽和的甘氨酸溶液中，處于結(jié)晶之臨界狀態(tài)分子叢集的排列。其它化合物是否可經(jīng)由此方法來誘導(dǎo)產(chǎn)生不同晶型則尚在證明中。