光可控制結晶的生長(cháng)行為

　　美國科學(xué)家利用不同的偏極光光線(xiàn)引導分子的結晶。這種技巧有機會(huì )利用于控制分子的結晶型態(tài)。

　　紐約布魯克林Polytechnic大學(xué)的BruceGaretz及他的同事最近發(fā)現一些有機化合物也可以利用短暫的偏極光照射來(lái)控制晶型，以甘氨酸（glycine）為例，不同的偏極化方式可誘導不同結晶型態(tài)的產(chǎn)生。甘氨酸有三種結晶型態(tài)，而不同的溶劑會(huì )造成不同結晶型態(tài)，在自然狀態(tài)下，水中甘氨酸型成的晶型為alpha型，并且需要相當長(cháng)的時(shí)間。研究人員發(fā)現若以線(xiàn)性偏極化的紅外線(xiàn)雷射進(jìn)行誘導，在水中，甘氨酸立刻形成結晶，晶型為則成為gamma型。他們在報告中提到，線(xiàn)性偏極光會(huì )在同一個(gè)平面上波動(dòng)，圓偏極光波動(dòng)的平面則以一定的規律旋轉。相對地，若以圓偏極光來(lái)進(jìn)行實(shí)驗，得到的結晶會(huì )形成alpha型。也就是說(shuō)，研究人員可以用偏極光來(lái)選擇性地誘導結晶析出，但對照組未以照光誘導的甘氨酸溶液在數周后仍未形成結晶。

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

　　這類(lèi)實(shí)驗的開(kāi)端在1996年，Garetz及他的同事發(fā)現光的照射會(huì )促進(jìn)尿素的結晶形成，通常，過(guò)飽和的尿素溶液通常要好幾天的時(shí)間才會(huì )形成尿素結晶，但他們發(fā)現在經(jīng)過(guò)數十億分之一秒的雷射光照射后，結晶立刻形成了。這些針狀結晶的軸向有平行于線(xiàn)性偏極化光的電場(chǎng)方向的趨勢。研究人員假設光線(xiàn)的電場(chǎng)誘導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（electricpolarization）。此效應有助于正在形成晶核的分子排列，加速產(chǎn)生尿素的針狀結晶。研究人員推測，光線(xiàn)能控制甘氨酸晶型形成的可能因素為光的電場(chǎng)影響了過(guò)飽和的甘氨酸溶液中，處于結晶之臨界狀態(tài)分子叢集的排列。其它化合物是否可經(jīng)由此方法來(lái)誘導產(chǎn)生不同晶型則尚在證明中。