Onderzoekers van de Universiteit van Zürich hebben een nieuwe methode ontwikkeld die het proces van het bepalen van de kristalstructuren van organische zouten versnelt en de benodigde inspanning aanzienlijk vermindert. Aangezien ongeveer 40 procent van alle actieve farmaceutische ingrediënten zouten zijn, deze nieuwe kristallografische methode zal de ontwikkeling van geneesmiddelen aanzienlijk versnellen.

Een van de belangrijkste stappen bij de ontwikkeling van nieuwe geneesmiddelen is het bepalen van de atomaire structuur van de biologisch actieve stoffen. Dit omvat over het algemeen het uitvoeren van röntgenanalyses van eenkristalstructuren om de gedetailleerde driedimensionale opstelling van het ingrediënt te bepalen. Echter, het kweken van geschikte eenkristallen is vaak een complex en tijdrovend proces.

Sneller en efficiënter kristalstructuren bepalen

Een onderzoeksgroep onder leiding van Bernhard Spingler, professor aan de afdeling Scheikunde van de Universiteit van Zürich, heeft nu een methode aangepast die voorheen uitsluitend werd gebruikt voor de kristallisatie van eiwitten, en met succes toegepast op organische zouten. Het team was in staat om de kristalstructuren van verschillende organische zouten te bepalen met aanzienlijk minder tijd en moeite. "Aangezien organische zouten ongeveer 40 procent uitmaken van alle actieve farmaceutische ingrediënten, deze nieuwe methode kan de ontwikkeling van medicijnen aanzienlijk versnellen, ’ zegt Spinger.

Vereenvoudigde screening van organische zouten

Het genereren van vaste zouten van organische moleculen is een belangrijke stap in de ontwikkeling van bepaalde farmaceutische ingrediënten. De positief en negatief geladen deeltjes waaruit organische zouten bestaan, bepalen hun eigenschappen, zoals hun oplosbaarheid, kristalvorm, vermogen om water op te nemen, smeltpunt, en stabiliteit. De zoektocht naar het ideale negatief geladen anion om het positief geladen kation van het zout te evenaren, was tot nu toe een zeer arbeidsintensief proces. Dankzij de semi-automatische combinatie van ionenuitwisselingsscreening en dampdiffusie voor kristallisatie, dit gebeurt niet alleen sneller en tegen lagere kosten. “We kunnen nu ook direct na screening de structuur van de zoutcombinaties bepalen, omdat hiervoor slechts zeer kleine hoeveelheden nodig zijn, ", voegt kristallografie-expert Spingler toe.

De doorbraak werd bereikt door Philipp Nievergelt, een stagiair die 10 maanden in het laboratorium van Bernhard Spingler had doorgebracht nadat hij was afgestudeerd aan het Gymnasium. De succesvolle junior onderzoeker wordt vermeld als eerste auteur van de studie en is nu vier semesters bezig met zijn studie bedrijfschemie aan de UZH. "Het traineeship maakte me enthousiast over labwerk en stimuleerde me om door te gaan met onderzoek, ", legt Nievergelt uit.