Многие лекарственные средства, скрученных молекул с двумя одинаковыми версиями изображения, но организм использует только один. Вдохновленный фотосинтезирующих бактерий, исследователи из Университета штата Мичиган создали катализатор, который направляет химических реакций вправо версию скрученных молекул. Это может привести к более эффективному производству некоторых лекарственных средств.
Завиток в молекулах наркотиками, имущество, которое называется киральностью, помогает им взаимодействовать с аналогично изогнутой молекулы в клетках человека. Молекулы с противоположным кривая не активен или, в худшем случае может быть очень токсичен. Однако химические процессы, как правило, дают нам оба варианта хиральных молекул, или энантиомеров в равных количествах.
«Хиральные катализаторы сегодня были оптимизированы для работы в жидкостях, которые стоят дорого и неэкологично. Эти катализаторы можно производить левой или правой энантиомеров почти исключительно, но когда мы хотим провести реакции в воде, они будут уничтожены», — сказал Николай Котов, Джозеф Б. и Флоренции В. Cejka профессор технических наук, который возглавлял команду, которая разработала и протестировала новый катализатор.
Это было бы дешевле и безопаснее для запуска реакции в воде. Катализаторы, разработанные командой котов могут сделать это. Они являются сборками минеральных наночастиц, сделанных в основном из оксида цинка. Они имитируют наноразмерных органов в бактерии, и они, по крайней мере, в 10 раз лучше, при выборе определенной версии хиральной молекулой, чем раньше катализаторов этого типа.
«Наши хиральной селективности будет стабильно выше 20%, тогда как в предыдущих реакций подобного типа едва преодолели 1%», — сказал Котов. «Двадцать процентов не может показаться как много, но уже технологически ценной, поскольку это существенно снижает стоимость предполагаемого продукта.»
Например, некоторые лекарства-которые в настоящее время содержат равное количество активного и неактивного энантиомера может быть более эффективно производится с использованием этих катализаторов.
«Экономия-это уже возможно, поскольку катализаторы недорогой, стабильный и многоразовые. Замена органических растворителей с водой и делает большой разницы для экономики и окружающей среды».
Это, как катализаторы работают: зазоры между киральных наночастиц в пределах 0.0001-миллиметровых «supraparticle» перекручены, поэтому они предпочитают молекулы с подобной характеристикой. Наночастицы поймать свет и преобразовывать его в электрические заряды, которые передаются молекулы в промежутках.
Молекулы использовать энергию, чтобы стать новым связующим звеном. Молекулы с правильными поворотами тратить больше времени внутри supraparticle, поэтому они в конечном итоге производить больше витой продуктов.
Команда изучает, как улучшить хиральной селективности, возможно, с помощью закрученный свет.
Результаты исследования опубликованы в журнале Nature. Программа финансируется за счет Национального научного фонда США, Национального фонда естественных наук Китая, Министерства обороны и ВВС Управления научных исследований.
сделать разницу: спонсорские возможности
Ответить
Хотите присоединиться к обсуждению?Не стесняйтесь вносить свой вклад!