您能想像挽救生命的分子是“雙胞胎”致命毒藥?儘管看起來令人驚奇,但這種化學現實被稱為“手性”。像一個左右手一樣,兩個分子可以具有相同的組成,但是在空間中的形狀和排列可能不同。這種差異可以改變一切。理解和控制這種現像對於藥物設計至關重要。與比薩大學合作,日內瓦大學(Unige)的一個小組開發了一個具有穩定的手性分子的新家庭。這項工作為設計幾何形狀控制的藥物開闢了新的機會。它已出版 美國化學學會雜誌。
如果鏡像不是重疊的旋轉,可以將翻譯和幾何變化結合在一起,則可以說分子或任何物體是巨大的。這與我們的兩隻手相似,它們似乎是平等的,但不能從背面或手掌上疊加。這種通用分子不對稱性應用於設計能夠與生活系統相互作用的手性分子。
在一個分子中,手性通常是由不對稱中心的存在(稱為立體紀元中心)產生的。這些通常由中央碳原子組成,與四個不同的組或弦相關,通常是碳。化學學校和生物化學係有機化學系教師JérômeLachour組為科學學院創建了一種新型的立體中心。這次,中央碳原子不被碳鏈,只有氧氣和氮原子包圍。在第一種化學領域。
這種類型的立體中心不應以穩定的形式隔離。它們的綜合和表徵標誌著一個重要的概念和實驗性突破,”JérômeLachour解釋說。
出色的穩定性
手性分子的穩定性尤其重要。鏡子分子對在結構上非常接近,在許多情況下,可以從自發轉到另一個,例如暴露於溫度。左手突然變成右手。因此,我們可以從藥物無活性甚至有毒分子變化! Unige團隊開發的新分子結構具有出色的穩定性,這尤其不可能從分子傳遞給他的鏡子姐妹。
博士生和第一作者Olivier Viudes解釋說:“使用動態色譜技術和量子化學的計算,我們展示了為第一個分子開發的第一個分子,以在其鏡子分子中轉化一半的樣品的一半。”對於藥物,這種穩定性可確保無需特定條件的安全存儲。對於第二個分子,這次已在227天內在25ºC下進行計算。
日內瓦團隊開發的新的立體中心應允許三維KRIS穩定,受控,受控設計。這些結構為藥物設計和新材料開闢了新的機會。 “新的立體中心提供了一種組織分子空間的新方法。他們在化學合成中開闢了一個新的水平和對自由的想像,”比薩大學教授,文章的主要研究員Gennaro Pescitelli結束了。