宾夕法尼亚州立大学布兰迪万校区(Penn State Brandywine)一支由本科生参与的研究团队开发出一种更环保且操作简便的合成方法,可由植物来源分子制备潜在治疗用途的化合物。该项目在该校区化学助理教授Anna Sigmon指导下完成,相关成果发表于《ACS Omega》期刊“本科生研究作为美国科学进步的推动力”特刊。
论文共同作者之一Maria Englert(2025年毕业)表示,她在导师推荐下加入Sigmon课题组,研究过程中通过反复实验与讨论逐步理解方法学,并体会到科研推进依赖合作、细致观察以及对既有路径的再思考。

研究团队在实验中将结晶化合物溴化铜(II)加入乙酸乙酯中进行反应。乙酸乙酯是一种多用途溶剂,也用于去除指甲油。团队在所谓α-溴化过程中实现反应:溴化铜中的溴原子重新组合,生成一系列黄烷酮衍生物。黄烷酮是一类常见于柑橘类水果中的分子,被报道具有抗炎等药用益处。
Sigmon在论文中表示,该研究提出了一种简单且选择性强的黄烷酮α-溴化方法,所用试剂更温和、反应条件更环保,相较多种传统路线具有优势,并展示了本科生主导研究对可持续有机化学的贡献。

据介绍,该项目历时多年,本科生参与了从反应设计与优化、化合物合成到纯化与结构表征等多个环节。团队还与宾州州立大学帕克校区哈克生命科学研究所(Huck Institutes of the Life Sciences)的合作者合作,对新合成的溴化黄烷酮进行表征。
论文共同作者还包括:哈克生命科学研究所蛋白质组学与质谱主管Tatiana N. Laremore、埃伯利理学院(Eberly College of Science)X射线晶体学设施主管Hemant Yennawar,以及埃伯利理学院助理研究教授Christy George。研究团队使用哈克研究所多种仪器收集数据,包括核磁共振(NMR)光谱、高分辨率质谱(HRMS)、串联电喷雾电离质谱(ESI-MS/MS)和X射线晶体学。Laremore协助分析ESI-MS/MS数据,Yennawar负责收集和分析X射线晶体学数据,George采集NMR数据。Sigmon称,这些专用仪器与相关专业支持对研究推进至关重要,因为布兰迪万校区无法获得同类设备。

在学生参与方面,Sameer Aggroia(2025年毕业)在参加布兰迪万校区本科生研究与创意成就展(EURECA)时看到与项目相关海报后加入团队。他表示,研究过程中经历了多次反应失败与挫折,但这也是化学研究的一部分。

Gracie Clare Guerin(2025年毕业)则在向Sigmon询问校内研究机会后加入项目。她表示,这段经历帮助她明确毕业后的职业方向。她目前在费城儿童医院的医学研究实验室担任全职研究技术员,并称在课题组的训练提升了其解决问题与实验操作的能力。
Sigmon表示,她希望学生通过参与项目理解化学研究需要耐心与大量反复试验的现实,同时获得面向生命科学职业或研究生学习的实用技能。参与学生也建议在校本科生尽早寻找研究机会,将课堂知识用于现实问题,并在探索过程中逐步明确自身兴趣与方向。
