黄飞鹤课题组Nature Protocols：分子捕手技术操作指南
含有长烷基链的天然产物及药物通常难以生长单晶，这使得通过常规单晶X射线衍射（SCXRD）测定其分子结构极具挑战性，甚至往往无法实现。针对这一问题，黄飞鹤教授团队近期报道了一种基于柱[5]芳烃金属有机框架（MOF）的“分子捕手”技术，可在无需生长单晶的条件下，快速、准确地测定长烷基链化合物的晶体结构。该方法将预先合成的含柱[5]芳烃的MOF晶体浸泡于目标化合物的溶液中，待目标化合物被捕获进入MOF晶体后，通过X射线衍射分析即可确定目标化合物的结构。
具体而言，本论文方案所需的MOF晶体由实验室自制的柱[5]芳烃衍生物、市售四苯基乙烯衍生物及六水合硝酸锌在N,N-二甲基甲酰胺（DMF）中制备而成。所得晶体用新鲜DMF洗涤以去除未反应的原料，无需额外溶剂交换即可直接用于目标化合物捕获。其中最关键的一步是选择尺寸适宜、质量合格的MOF晶体。将选定的MOF晶体浸泡于目标化合物溶液后，即可获得适用于X射线衍射分析的含目标化合物的MOF晶体。从初始原料到最终晶体结构测定的全过程可在10天内完成。本文详细阐述了该分子捕手技术在结构鉴定中的合成及客体捕获操作方案，并提供了全面的实验细节，包括若干典型实例及故障排除指南，以促进该技术的推广应用。
黄飞鹤教授团队提出的“分子捕手技术”实验操作简单、测试时间短、适用底物范围广，在药物、天然产物和有机合成产物的结构确定方面具有非常广阔的应用前景。该技术为基于框架的结构分析提供了新的概念性策略，显著推进了结构鉴定领域的发展。相关工作以题为“Synthesis and guest inclusion for molecular catcher-based structure determination” 于2026年5月27日发表在《Nature Protocols》。论文共同第一作者为浙江大学吴奕韬博士和南京大学徐磊博士，浙江大学黄飞鹤教授和德克萨斯大学奥斯汀分校Jonathan L. Sessler教授为共同通讯作者。浙江大学为第一署名单位，研究得到了浙江省自然科学基金重大项目（LD26B020001）、浙江省‘尖兵’‘领雁’研发攻关计划（2025C04010）、国家自然科学基金（22320102001，22350007）、教育部特种聚合物学科突破先导项目（JYB2025XDXM407）。研究成果得到了浙江大学化学分析测试平台的技术支持。
论文链接：https://doi.org/10.1038/s41596-026-01370-w
Synthesis and guest inclusion for molecular catcher-based structure determination
Yitao Wu,# Lei Xu,# Shang Li, Hongyan Zhang, Shiyuan Wang, Jiahao Yu, Jiyong Liu, Jonathan L. Sessler* & Feihe Huang* NatureProtocols (2026).
分子捕手结构鉴定技术所需的合成路线及客体捕获标准流程示意图
黄飞鹤教授团队照片
图文：黄飞鹤教授课题组
编辑：黄珍珍 邹尔纯