science >> Wetenschap >  >> Chemie

Chemici benutten de kracht van licht om asymmetrische moleculen aan te pakken

FSU-onderzoekers gebruikten licht om een ​​linkshandig molecuul in een rechtshandig molecuul te veranderen. Krediet:universitair docent scheikunde Ken Hanson

Nee, moleculen hebben eigenlijk geen handen. Maar wetenschappers verwijzen op deze manier naar hen als ze kijken naar asymmetrische moleculen die spiegelbeelden van elkaar zijn en daarom niet over elkaar heen kunnen worden gelegd. Of een molecuul een "links" of "rechts" is, heeft ook invloed op hoe ze zich gedragen - cruciale informatie voor onderzoekers.

Nu heeft een team van onderzoekers van de Florida State University een manier gevonden om van een "linkshandige" molecuul een "rechtshandige" molecuul te maken - een proces dat belangrijke implicaties kan hebben voor de ontwikkeling van geneesmiddelen.

In het journaal Chemische communicatie , Universitair docent Ken Hanson en zijn team leggen uit hoe een linkshandig molecuul kan worden omgezet in een rechtshandige door middel van een door licht geïnduceerde protonenoverdracht.

"Dit betekent dat we niet de helft van een chemische oplossing hoeven weg te gooien als we alleen de rechtshandige moleculen willen, " zei Hanson.

Het gebrek aan begrip van chiraliteit of de eigenschap van asymmetrie in moleculen heeft in het verleden ernstige gevolgen gehad.

In de jaren vijftig, een kalmerend middel genaamd thalidomide werd in Europa verkocht als een behandeling voor ochtendmisselijkheid. Later werd ontdekt dat hoewel het linkshandige molecuul voor thalidomide effectief was, de rechtshandige was giftig. Duizenden kinderen van moeders die het medicijn gebruikten, werden geboren met ernstige geboorteafwijkingen.

Vanwege deze en andere gevallen, farmaceutische bedrijven zijn hypergefocust op de kwestie van links versus rechts in hun screeningproces voor geneesmiddelen.

"Omdat handigheid ertoe doet in de biologie, het is erg belangrijk bij het ontwerpen en ontdekken van medicijnen, ' zei Hanson.

In dit onderzoek, Hanson gebruikte een organische verbinding genaamd BINOL en hechtte er een linkshandig aminozuur aan. Vervolgens, het team scheen direct op de compound.

Dit veranderde een 50-50 mengsel van links- en rechtshandige BINOL in een overwegend rechtshandige mengsel. De rechtshandige BINOL kan vervolgens worden gebruikt als katalysator om een ​​breed scala aan medicijnen met een specifieke handigheid te genereren.

Hanson zei dat zijn onderzoeksteam van plan is om het proces op te volgen door het proces te verfijnen en een zuiverder monster te maken.

"Deze studie was slechts een proof of concept om te laten zien dat het mogelijk was, ' zei Hanson.