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Die Kraft des Lichts nutzen, um asymmetrische Moleküle in den Griff zu bekommen

06.02.2019

Assistant Professor of Chemistry Ken Hanson

Mit Licht verwandelten FSU-Forscher ein linkshändiges Molekül in ein rechtshändiges

Nein, Moleküle haben nicht wirklich Hände. Aber Wissenschaftler beziehen sich auf sie auf diese Weise, wenn sie asymmetrische Moleküle betrachten, die Spiegelbilder voneinander sind und daher nicht überlagerbar sind. Ob ein Molekül ein "lefty" oder "righty" ist, beeinflusst auch das Verhalten - kritische Informationen für Forscher.

Jetzt hat ein Team von Forschern der Florida State University einen Weg gefunden, ein "linkshändiges" Molekül in ein "rechtshändiges" zu verwandeln - ein Prozess, der wichtige Auswirkungen auf die Medikamentenentwicklung haben könnte.

Assistenzprofessor Ken Hanson und sein Team erklären, wie durch einen lichtinduzierten Protonentransfer ein linkshändiges Molekül in ein rechtshändiges umgewandelt werden kann.

"Das bedeutet, dass wir nicht die Hälfte einer chemischen Lösung wegwerfen müssten, wenn wir nur die Rechtshänder wollen", sagt Hanson.

Das mangelnde Verständnis der Chiralität oder die Eigenschaft der Asymmetrie in Molekülen hatte in der Vergangenheit schwerwiegende Folgen.

In den 1950er Jahren wurde in Europa ein Beruhigungsmittel namens Thalidomid zur Behandlung der Morgenübelkeit verkauft. Später wurde festgestellt, dass das rechtshändige Molekül für Thalidomid zwar wirksam, das linkshändige jedoch giftig war. Tausende von Kindern von Müttern, die das Medikament nahmen, wurden mit schweren Geburtsschäden geboren.

Wegen dieses und anderer Fälle sind Pharmaunternehmen in ihrem Drogenscreening-Prozess hyperfokussiert auf das linke und rechte Thema.

"Da Handlichkeit in der Biologie wichtig ist, ist sie sehr wichtig für das Design und die Entdeckung von Medikamenten", sagte Hanson.

In dieser Studie verwendete Hanson eine organische Verbindung namens BINOL und befestigte eine linkshändige Aminosäure daran. Dann strahlte das Team Licht direkt auf das Gelände.

Dadurch wurde eine 50-50 Mischung aus links- und rechtshändigem BINOL in eine überwiegend rechtshändige Mischung umgewandelt. Das rechtshändige BINOL kann dann als Katalysator verwendet werden, um eine breite Palette von Medikamenten mit einer bestimmten Händigkeit zu erzeugen.

Hanson sagte, dass sein Forschungsteam plant, den Prozess zu verfeinern und eine reinere Probe zu erstellen.

"Diese Studie war nur ein Proof of Concept, um zu zeigen, dass es machbar ist", sagte Hanson.

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