Ny metode kunne hjælpe med at producere renere, sikrere stoffer

Fysik- og kemiforskere fra Hong Kong Baptist University (HKBU) har opfundet en ny metode, der kan fremskynde lægemiddelopdagelsesprocessen og føre til produktion af lægemidler af højere kvalitet, som er renere og uden bivirkninger. Teknikken bruger et specifikt nanomaterialelag til at detektere målmolekylerne i lægemidler og pesticider på kun fem minutter.

Den nye HKBU-opfindelse kan anvendes til lægemiddelopdagelsesprocessen, såvel som produktions- og kvalitetskontrolstadierne i farmaceutisk fremstilling. Det kan også bruges til miljøovervågning. Papiret, med titlen "Chiral Nanopartikel-induceret enantioselektiv amplifikation af molekylær optisk aktivitet, " blev offentliggjort i Avancerede funktionelle materialer .

Holdet blev i fællesskab ledet af lektor Dr. Jeffery Huang Zhifeng og postdoktor Dr. Lin Yang fra Institut for Fysik, og lektor dr. Ken Leung Cham-fai og postdoc dr. Kwan Chak-shing fra Kemisk Institut på HKBU.

Medicinske lægemidler og pesticider er sammensat af organiske molekyler. Normalt, hvert molekyle har to "chirale" versioner, som er spejlbilleder af hinanden med hensyn til absolut konfiguration. Selvom det ellers er identisk, disse "højrehåndede" og "venstrehåndede" molekyler kan have helt forskellige virkninger. For eksempel, antiinflammatorisk lægemiddel naproxen af ​​en bestemt type kiralitet kan behandle gigt smerter, mens dens spejlbillede tvilling kan resultere i leverforgiftning. Som resultat, udvælgelse af kun nyttige chirale molekyler under lægemiddelopdagelsesprocessen kan hjælpe med at producere rene lægemidler, der kan helbrede specifikke sygdomme uden bivirkninger.

Imidlertid, at producere rene lægemidler er meget dyrt og tidskrævende. Nuværende medicinske lægemidler består ofte af lige store mængder af de venstre- og højrehåndede kirale molekyler i en såkaldt racemisk blanding. Mens denne 50-50 opdeling har lave produktionsomkostninger, det fører også til lavere samlet effekt, og i nogle tilfælde, kan føre til toksiske bivirkninger i menneskekroppen.

Ifølge Dr. Jeffery Huang, følsom identifikation og lokalisering af den korrekte form af et chiralt molekyle under lægemiddelopdagelsesprocessen er afgørende, men er i øjeblikket vanskelig og tidskrævende, fordi molekyler typisk er for små til at blive følsomt overvåget. Imidlertid, det specifikke nanomateriale designet og syntetiseret af teamet, som er sammensat af sølv chirale nanopartikler, kan forstærke signalet fra de ønskede kirale molekyler og forbedre detekteringsfølsomheden mere end 10 gange, gør placeringsprocessen hurtigere, mere præcis og billigere.

Dr. Huang sagde, at dette arbejde åbner en ny dør for materialeforskere til at anvende disse metalliske chirale nanopartikler til lægemiddelproduktionsprocesser, da der i øjeblikket tilbydes et begrænset antal nanomaterialefremstillingsteknikker. Han sagde:"Vi har udviklet et banebrydende nanomateriale, som bruger en enkel, et-trins fremstillingsmetode til følsomt at detektere mållægemiddelmolekylerne på kun fem minutter. De chirale nanopartiklers evne til at forstærke detektionsfølsomheden er praktisk talt ønsket til spordetektion."

Dr. Ken Leung sagde, at i den nuværende flertrins lægemiddelsynteseproces, både produktets og chiroptiske renheder - som refererer til brugen af ​​optiske teknikker til undersøgelse af chirale stoffer - er afgørende kontrollerende faktorer for at producere ekstra rene syntetiske lægemiddelmolekyler. Det nye nanomateriale udviklet af holdet vil i sidste ende give en ny platform til effektivt og effektivt at detektere den chiroptiske renhed af syntetiserede forbindelser, og vil hjælpe med at producere lægemidler uden bivirkninger. Det er også et nyt gennembrud i løsningen af ​​racemiske stoffer, han tilføjede.