Молекулы в лекарстве должны быть только «правшами» или только «левшами»
Москва, 05:38, 08 Авг 2016, редакция FTimes.ru, автор Сергей Кузнецов.
Многие молекулы имеют «хиральную» химическую структуру, то есть они существуют в двух формах, каждая из которых имеет расположение атомов, являющихся зеркальными отражениями друг друга.
Эти «правши» и «левши», называющиеся энантиомерами, являются проблемными для отраслей по выпуску фармацевтических препаратов и агрохимикатов. Белки и сахар в организме человека присутствуют только в виде одного из двух энантиомеров, поэтому принятие «неправильных» лекарств вызывает каталитические реакции.
«Молекулы, которые мы глотаем в виде лекарств, могут вести себя по-разному в зависимости от «левой руки» или «правой руки», часто с катастрофическими последствиями», — говорит Уилфред Тайсо, профессор химии и биохимии.
Это значит, что препараты нужно синтезировать по принципу имеющие только «одну руку».
Существующие хиральные катализаторы смешиваются с реагентами, что делает их трудноотделимыми. Цель состоит в том, что нужно подготовить хиральный катализатор, который легко может быть отделен от своих продуктов.
Новое исследование профессора Тайсо в университете Висконсин-Милуоки помогает приблизить эту цель к реальности. Ученые выяснили, какие процессы происходят на поверхности твердого хирального катализатора, который позволяет формировать только один из энантиомеров молекулы.
С помощью туннельного сканирующего микроскопа исследователи увидели, как молекулы адсорбируют и взаимодействуют на поверхности катализатора.
Обнаружилось, что реактивные молекулы претерпевают структурные изменения при взаимодействии с хиральным модификатором, который ведет к преимущественному формированию одного из энантиомеров.
«Основная проблема при разработке таких катализаторов заключается в том, что трудно влиять абсолютно на все места поверхности металла, где происходит реакция», — сказал Тайсо. — Поэтому любые неизмененные позиции на поверхности будут производить молекулы как правой, так и левой руки».
