Alledaagse geneesmiddelen, zoals ibuprofen, kunnen een inherente fout in hun atomaire structuur met zich meedragen, die de actieve, heilzaam ingrediënt met een potentieel ineffectieve of zelfs giftige tegenhanger. Nieuw onderzoek zou de sleutel kunnen zijn om het goede gemakkelijker te isoleren en het ongewenste te verwijderen.

Dr. Shoufeng Lan, assistent-professor aan de J. Mike Walker '66 Department of Mechanical Engineering aan de Texas A&M University, leidt een team dat onderzoek doet naar het gebruik van elektromagnetische controle over de synthese van chirale verbindingen op atomair niveau - een proces dat zou kunnen leiden tot een overvloed aan praktische toepassingen, ook in de farmaceutische industrie. Het onderzoek van het team is onlangs gepubliceerd in het tijdschrift Natuurcommunicatie .

"Mysterieus, alle levende organismen op aarde bestaan ​​alleen uit linkshandige aminozuren en rechtshandige suikers, maar niet hun gespiegelde tegenhangers, " zei Lan. "Het fenomeen is de zogenaamde homochiraliteit van het leven en het is de ultieme vorm van asymmetrische synthese."

Lan gebruikte het voorbeeld van een menselijke hand om het concept van chiraliteit aan te tonen, opmerkend dat als je een spiegelbeeld van je hand zou maken, het kon niet perfect over het origineel worden gelegd.

Door een succesvolle methode te identificeren om asymmetrische synthese te gebruiken om nieuwe versies van structuren te creëren voor producten zoals ibuprofen, Lan zei dat dankzij het huidige zuiveringsproces betere versies van generieke geneesmiddelen met verminderde toxiciteit kunnen worden gemaakt tegen lagere kosten dan momenteel beschikbaar zijn.

Echter, om succes te behalen, de onderzoekers zullen eerst de praktische noodzaak moeten overwinnen om dit magnetische effect op asymmetrische synthese bij kamertemperatuur te implementeren. Momenteel, dit effect is relatief zwak, zelfs met een sterk magnetisch veld of bij een temperatuur zo laag als -450 graden F (-268 C).

Lan zei dat het onderwerp van het aanpakken van chiraliteit de basis was van de Nobelprijs voor scheikunde in 2001. die een bestaand chiraal object - een katalysatormolecuul - gebruikt om chiraliteit over te brengen naar de gewenste spiegelbeeldvorm als het eindproduct.

"Dit Natuurcommunicatie papier toonde een gigantisch magneto-chiraal effect op atomaire schaal aan dat orden van grootte sterker is, " zei Lan. "Door dit effect toe te passen, het is aantoonbaar mogelijk om een ​​asymmetrische synthese of asymmetrische zelfassemblage onder de knie te krijgen."

Lan zei dat het onderzoek van zijn team revolutionair zou kunnen zijn in het veld door een nieuwe iteratie van biomedische, chemische en farmaceutische toepassingen. Bijvoorbeeld, door alleen het actieve bestanddeel van racemisch Lexapro asymmetrisch te synthetiseren - het meest voorkomende medicijn in de Verenigde Staten met meer dan 25 miljoen voorschriften - zou het onderzoek de bijwerkingen van het medicijn kunnen verminderen.

"We verwachten dat onze demonstratie zou kunnen leiden tot de creatie van chirale zaden op atomaire schaal, ' zei Lan. 'Op hen, we hopen de chiraliteit over te dragen met behulp van geavanceerde technologieën, zoals een metaal-organisch raamwerk, om chirale materialen te maken van nanoschalen tot macroschalen."