Ученые из гонконгский баптистский университет (адррес hkbu) разработали новый метод, который может произвести чисто лечебных препаратов, но без присущих им побочных эффектов.
Подход, который использует устройство синтеза наноструктур, может манипулировать хиральность молекул препарата, контролируя направление субстрат вращается внутри устройства, тем самым устраняя возможные побочные эффекты, которые могут возникнуть, когда люди принимают препараты, содержащие молекулы с неправильным хиральность.
Опубликована в международном научном журнале Nature химии, результаты исследования прокладывают путь к массовому производству чище, дешевле и безопаснее лекарственных препаратов, которые могут быть сделаны в масштабируемой и более экологически чистый способ.
Контроль молекулярной хиральности повышает уровень безопасности препарата
Многие химические молекулы имеют две конфигурации, или хиральный версии, которые являются зеркальным отражением друг друга. Разделяя такую же молекулярную формулу, двух хиральных версии имеют различные аранжировки составляющих их атомов в пространстве. Два варианта молекулы отличаются левша и правша хиральную конфигурацию, как человеческие руки. Молекулы с «левша» и «правша» хиральность может иметь совершенно разные биохимические эффекты.
Более половины лечебных препаратов состоят из равного количества левшей и правшей хиральных молекул, широко известный как «рацематы»; можно лечить конкретные заболевания, но может иметь неблагоприятные последствия. Отделения и производить молекулы, только хиральный договоренности (известен как один энантиомер), ответственные за терапевтический эффект может помочь производить лекарства с повышенной безопасностью и эффективностью.
Макро-масштаба управления молекулярной хиральности
В общем, молекулы имеют чрезвычайно малые размеры, начиная от одной миллионной до одной сто-тысячной диаметра человеческого волоса. Поэтому крайне сложно выборочно производить одним из двух хиральных молекул версии с помощью «макро» контроль (т. е. размерная шкала, которая может быть видно на глаз и управляется вручную). Чтобы произвести одиночн-энантиомера лекарств, аптеки в подавляющем большинстве случаев используются молекулы, называемые «хиральных лигандов» для эффективного контроля молекулярной хиральности лекарственных средств в лаборатории и промышленности на молекулярном уровне, процесса, называемого асимметрического синтеза. Однако существующие технологии для производства одиночн-энантиомера препараты состоят из сложных процедур, которые являются дорогостоящими и экологически небезопасных.
Д-р Джеффри Хуанг Жифень, доцент кафедры физики в адррес hkbu, и его исследовательская группа разработали новый подход для манипулирования молекулярной хиральности с помощью макро-контроля в сотрудничестве с Университетом провинции Сычуань, Гуанси медицинского университета и Университета науки и технологии. Она включает в себя посредническую манипуляции с винтовыми металлическими наноструктурами (т. е. металл nanohelices), которые имеют форму спиральной пружины, и они имеют характерный размер одной тысячной диаметра человеческого волоса.
Направление вращения определяет молекулярная хиральность
Исследовательская группа готовых металлических nanohelices с помощью метода нанопроизводства называется взглянув угол напыления (рад). Серебро и медь были депонированы на вспомогательную подложку, которая вращалась по часовой стрелке и против часовой стрелки, чтобы изготовить правша и левша металла nanohelices, соответственно.
Затем исследовательская группа используется ультрафиолетовый свет, чтобы вызвать химическую реакцию. Это вызвало 2-anthracenecarboxylic кислота (АС) молекул адсорбировать на металлической nanohelices для прохождения химической реакции и формы хиральных молекулярных продуктов, которые похожи на некоторых хиральных лекарств. Когда AC был прикреплен к поверхности правой рукой металлический nanohelices и подвержена воздействию ультрафиолета, она преимущественно производится «правша» хиральных молекулярных продуктов. К тому же, когда AC был адсорбирован на поверхности левша металла nanohelices и подвержена воздействию ультрафиолета, она преимущественно производится «левша» хиральных молекулярных продуктов. Иными словами, хиральность молекулярная продукт может быть надежно определена хиральность металла nanohelices, который контролируется направление вращения подложки.
Исследование показывает, что управление направлением вращения подложки на макроскопическом уровне можно удобно манипулировать молекулярной хиральности. Это беспрецедентное применение в макро-масштабе способ (через Управление направление вращения 4-х дюймовый держатель подложки), чтобы манипулировать хиральности на молекулярном уровне (хиральных молекулярных продуктов в диапазоне от одной миллиардной части метра).
Зеленый подход к снижению побочных эффектов препарата
«Наш успех в манипулировании молекулярная хиральность через макроскопические инженерии позволяет удобно синтез наркотиков в одиночн-энантиомера формы с лево — или праворукость. Следовательно, это поможет избавиться от негативного, иногда фатальных, побочных эффектов многих лекарственных препаратов», — сказал доктор Хуан.
Использование хиральных лигандов в обычный метод асимметрического синтеза является неизбежным, и это может привести к загрязнению попадать в окружающую среду. Напротив, в этом новом подходе металл nanohelices может быть многократно использована для того чтобы произвести одиночн-энантиомера препаратов без использования хиральных лигандов. Как следствие, это открывает путь к массовому производству доступных лечебных препаратов, которые изготавливаются в масштабируемым способом с recyclable материалами.
сделать разницу: спонсорские возможности
Ответить
Хотите присоединиться к обсуждению?Не стесняйтесь вносить свой вклад!