光酶催化体系结合了可见光催化和酶催化两者优势，有望实现高效、可持续的绿色合成。然而，光敏剂、辅因子与酶在空间上的分离导致电子传递效率低下，且缺乏既能支持氧化还原循环又与酶兼容的光催化剂，这些因素共同限制了光酶催化体系的效率。

针对上述问题，西安交通大学前沿院何刚教授课题组以含硒紫精四阳离子铑配位环蕃（SeV-Rh-Box）为基础，与辅因子自组装成一种新型超分子人工辅因子（SeV-Rh-Box⊃NAD+）。研究表明，该超分子人工辅因子在保持与生物体系良好相容性的同时，实现了高效且稳定的光诱导电子传递，与醇脱氢酶整合后形成紧凑、光响应且具有仿生特性的光-酶催化体系。瞬态吸收光谱与电化学研究揭示，超分子结构促进分子内定向电子转移，从而高效再生辅因子并提升整体光催化性能，可在可见光照射下实现药物分子扁桃酸衍生物的手性合成。该光酶系统展现出高对映选择性（>87% ee）、优异产物收率（>90%）及超过47,740的周转数，并以高收率合成了神经药物后马托品和心血管药物环扁桃酯，彰显出其在光催化不对称合成中的实际应用价值。

该工作成功结合了超分子化学、光催化和生物催化三大领域，不仅拓展了紫精基材料在光酶催化中的应用，也为解决光酶催化体系中长期存在的空间分离与电子转移效率低下难题提供了新的分子设计思路与理论依据。

以上研究成果以《A Green Box-Based Supramolecular Artificial Cofactor for Visible-Light-Driven Asymmetric Photo-Enzyme Catalysis》为题，发表在国际化学领域权威期刊Journal of the American Chemical Society上。西安交通大学前沿院博士研究生刘晨晶和李乃垚为本论文共同第一作者，何刚教授、魏文欣副教授、李亚雯副教授为本论文共同通讯作者。李国平副教授等合作者深度参与了本工作。

该工作得到了国家自然科学基金、国家重点研发计划项目、博士后科学基金、分析测试共享中心及超算中心等的支持。

论文链接：https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/jacs.5c18091