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化学家证实“高能水”可以增强将分子结合在一起的键
限制在分子腔内的水可以增强化学键，并可能重塑药物设计。
来源:ZME科学水有人格分裂。当它在玻璃杯或河流中自由流动时，它就是我们都知道的随和液体。但如果把它困在蛋白质或合成分子的微小口袋里，它就会发生变化。它变成了“能量水”——分子被挤进如此狭小的空间，以至于它们拥有额外的能量并渴望逃脱。可以把它想象成困在气球里的空气：把它挤得太紧，一旦有开口，它就会破裂。
在《Angewandte Chemie 国际版》上发表的一项新研究中，卡尔斯鲁厄理工学院 (KIT) 和不来梅建筑大学的研究人员表明，这种受限的高能水可以主动驱动分子键合，而不仅仅是袖手旁观。
应用化学国际版“通常，水分子之间的相互作用最为强烈。然而，实验获得的数据表明，水在如此狭窄的空腔中表现得异常，”卡尔斯鲁厄理工学院的 Frank Biedermann 博士说道。
这意味着当被困的水最终被取代时 - 例如，当另一个分子取代它时 - 其存储的能量的释放会加强新的键。它是一种分子动力辅助装置，直接根据 H2O 的特性而构建。
被困的水，被压抑的能量
为了理解这一现象，研究小组（Jeffry Setiadi、Michael K. Gilson、Werner M. Nau 和 Frank Biedermann）在分子水平上研究了限制。他们建立了一种名为 cucurbit[8]uril (CB8) 的分子的计算机模型。 CB8 的形状像一个空心南瓜，充当分子“宿主”，能够在其空腔内捕获更小的“客体”分子。
团队希望了解在客人到达之前，该空间内积存的水会发生什么情况。通过分子动力学模拟，他们发现将水从这些小笼子中排出的能量成本差异很大，从几乎没有到每摩尔 37 卡路里。