实验室停电？淡定，你的反应说不定会有新发现
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实验室呆久了，难免会遇到各种意外情况，停水停电、仪器罢工什么的，辛辛苦苦做的反应又要再来一遍，烦人！不过，这些意外有个别时候带来的不是烦恼，而是惊喜。去年我们曾经整理了一些化学中的意外之喜（点击这里阅读），最近，来自马斯特里赫特大学（University of Maastricht）的几位幸运的科学家，也体验到了一次意外之喜。
一天，生物化学家Tilman M. Hackeng的实验室里Stijn M. Agten正在做实验，用超高效液相色谱-串联质谱法（UPLC-TMS）监测肟连接（oxime ligation）反应的进程。突然临时停电，Agten赶紧冲向机器取出一些样品，在等待机器重启的时间里，Agten将这些样品冷冻到-20˚C，以求能够减缓反应速率，看看能否降低意外停电带来的损失。
一切恢复正常后，Agten把样品解冻，不过，他惊讶的发现，他的反应几乎已经全部完成了。Hackeng也觉得不可思议，因为“对于正常的肟连接反应来说，往往需要数天时间才能达到能让人接受的收率，这时往往反应也不过才完成了部分而已。”
Hackeng和他的同事打算将肟连接反应作为一种标记蛋白质的方法，在这个反应中，醛或酮与另一个分子上的氨氧基反应形成肟键。Hackeng等人也研究温度、浓度和催化剂对肟形成速率的影响。
他们也试图使用更低的温度（-80˚C及-196˚C）来缩短冷冻时间，不过这对反应效率的作用还不如那次意外的小时左右的-20˚C冷冻。Hackeng认为，这可能是因为缓慢生长的冰晶能够将反应物“挤进”液相环境中，从而使其浓度增大。
他们还发现，通过冷冻，他们可以在中性pH条件下不需要催化剂就能完成这个反应。与加入苯胺作为催化剂并在低pH条件下的反应相比，该方法具有更好的结果。然后，他们通过标记模型蛋白质系统来测试这项技术。结果发现，经过三次冻融循环，该反应就能完成91%，这与常规方法形成了鲜明对比，后者用了48小时不过完成了10%。（Oxime Catalysis by Freezing. Bioconjugate Chem., DOI: 10.1021/acs.bioconjchem.5b00611）
Hackeng说，尽管在文献中也能找到一些例子，但通过冷冻加快反应听起来“相当违反常识”。不过，这一偶然的发现有相当大的实用价值，“我们每天都在用这一方法”，他说。
所以，当下次实验室停电的时候，别太着急，说不定就有大惊喜砸在你头上。
1. http://pubs.acs.org/doi/suppl/10.1021/acs.bioconjchem.5b00611
2. http://cen.acs.org/articles/94/web/2016/01/Happy-Accident-Leads-Faster-Synthesis.html