Interferens fører til unøjagtig Raman-spektroskopisk analyse af vitamin B12

Mange naturlige produkter er komplicerede organiske molekyler. På trods af denne kompleksitet, videnskabsmænd er normalt i stand til at undersøge dem ved hjælp af spektroskopiske teknikker. Imidlertid, et team af forskere har nu opdaget, at man bør være forsigtig ved at bruge Raman-spektroskopi til at analysere visse chirale molekyler (molekyler, der har håndedness, dvs. de kan eksistere i to "spejlbillede"-former af hinanden). Studiet, offentliggjort i tidsskriftet Angewandte Chemie , viser, at interferens med cirkulært polariseret lys kan forfalske resultater.

Vitamin B12 er vigtigt for mange kropsfunktioner. Det bidrager til energiomsætningen, og det har en rolle at spille i nervesystemet og blodcellerne. Det kan også være variabelt bundet til andre stoffer, og er ikke-giftig. Disse kvaliteter betyder, at nogle kemikere anser det for at have et stort potentiale som et transportmedium, hvorpå visse lægemidler kunne "piggyback" for at nå frem til deres målsted.

At bruge vitamin B12 i et så komplekst design af lægemiddeltransport, imidlertid, kræver pålidelige analysemetoder. En af metoderne, der bruges til at undersøge vitamin B12, er Raman-spektroskopi, som er baseret på måling af lys spredt af molekyler, der bruges til at bestemme vibrationstilstande. Og stadigvæk, denne metode er ikke perfekt. Malgorzata Baranska fra Jagiellonian University i Krakow, Polen, og samarbejdspartnere har afsløret en potentiel kilde til fejl i Raman-spektroskopien af ​​vitamin B12.

Mange organiske stoffer, som vitamin B12, har chiralitet eller håndfasthed, som kan observeres gennem forskellige interaktioner med polariseret lys. Sådanne molekyler absorberer og spreder højre- og venstre-cirkulært polariseret lys forskelligt, og kan have karakteristiske Raman optiske aktivitetsspektre - beskrevet som en forskel i spredning af det cirkulært polariserede lys. Til holdets analyse, de udvalgte en række vitamin B12-derivater med forskellige funktionelle grupper.

Da strukturen af ​​de udvalgte molekyler var ens, holdet forventede, at spektrene også ville ligne. Imidlertid, i nogle af målingerne, den optiske aktivitet ændrede sig væsentligt, da koncentrationen af ​​stofferne i deres opløsninger ændrede sig. Forskerne advarer om, at hvis dette fænomen ikke tages med i andre undersøgelser, det kan føre til fejlfortolkninger af data.

Som Baranska og hendes kolleger fortsatte med at opdage, denne uventede koncentrationsafhængighed kunne tilskrives cirkulær dikroisme. "Det venstre- og højre-cirkulært polariserede lys absorberes forskelligt af et chiralt medium, både før og på laserstrålens brændvidde i målecellen, " siger Baranska. Den resulterende effekt kan føre til en yderligere (falsk) Raman optisk aktivitet af det chirale opløste stof. Holdet mener, "dette fænomen er enten blevet overset eller misfortolket i tidligere undersøgelser."

Baranska og hendes kolleger er hurtige til at tilføje, at dette problem ikke er uoverkommeligt. Interferensen kan modelleres beregningsmæssigt og derefter fjernes fra dataene, eller selve målingen kunne tilpasses til at tage hensyn til interferensen.

Holdet siger også, at mens de demonstrerede dette fænomen for vitamin B12-analoger, proceduren gælder også for andre lysabsorberende chirale molekyler.