Science >> Wetenschap >  >> Chemie

Dupliceren of spiegelen? Laserlicht bepaalt de chiraliteit van moleculen

Laserlicht bepaalt de chiraliteit van moleculen

In de wereld van moleculen is chiraliteit een sleuteleigenschap die een diepgaande invloed kan hebben op hun gedrag en functie. Chirale moleculen zijn moleculen die niet op hun spiegelbeelden kunnen worden geplaatst, net zoals onze linker- en rechterhand. Deze asymmetrie kan leiden tot significante verschillen in de eigenschappen van chirale moleculen, inclusief hun interacties met andere moleculen en hun biologische activiteit.

Traditioneel is het bepalen van de chiraliteit van een molecuul een complex en tijdrovend proces geweest, dat vaak uitgebreide chemische analyses en experimenten vereist. Een nieuwe techniek met laserlicht biedt echter een veelbelovend alternatief dat zowel sneller als nauwkeuriger is.

De techniek, bekend als chiroptische spectroscopie, omvat het schijnen van een straal circulair gepolariseerd laserlicht op een monster van moleculen. Circulair gepolariseerd licht bestaat uit fotonen die met de klok mee of tegen de klok in roteren, en de interactie van deze fotonen met chirale moleculen kan hun handigheid onthullen.

Wanneer circulair gepolariseerd licht interageert met een chiraal molecuul, absorbeert of verstrooit het molecuul bij voorkeur een van de twee soorten fotonen, afhankelijk van de chiraliteit ervan. Deze differentiële absorptie of verstrooiing kan worden gemeten en gebruikt om de chiraliteit van het molecuul te bepalen.

De voordelen van chiroptische spectroscopie ten opzichte van traditionele methoden voor het bepalen van de chiraliteit zijn talrijk. De techniek is niet-destructief en vereist slechts een klein monster van moleculen. Het is ook snel en kan worden geautomatiseerd, waardoor het geschikt is voor screening met hoge doorvoer van grote aantallen moleculen.

Bovendien is chiroptische spectroscopie zeer gevoelig en kan zelfs kleine verschillen in chiraliteit detecteren. Dit is vooral belangrijk op terreinen als de ontwikkeling van geneesmiddelen, waar de enantiomeren (spiegelbeeldvormen) van een geneesmiddel enorm verschillende biologische activiteiten en veiligheidsprofielen kunnen hebben.

Het vermogen om snel en nauwkeurig de chiraliteit van moleculen te bepalen is van groot belang in verschillende wetenschappelijke disciplines en industrieën, waaronder de chemie, biologie, farmacie en materiaalkunde. Chiroptische spectroscopie biedt een krachtig hulpmiddel voor het ontrafelen van de complexiteit van chiraliteit en het ontsluiten van de potentiële toepassingen ervan op deze gebieden.