Sebuah tim dari University of Geneva dan University of Pisa telah merancang majelis molekuler yang sangat stabil, membuka jalan bagi konstruksi obat baru dan bahan yang dikendalikan secara geometris.
Dapatkah Anda membayangkan molekul yang menyelamatkan jiwa yang “kembar” adalah racun yang mematikan? Sama mengejutkannya kelihatannya, realitas kimia ini dikenal sebagai “chirality”. Seperti tangan kanan dan tangan kiri, dua molekul dapat memiliki komposisi yang sama, tetapi bentuk dan pengaturan yang berbeda di ruang angkasa. Dan perbedaan ini dapat mengubah segalanya. Memahami dan mengendalikan fenomena ini sangat penting untuk desain obat. Sebuah tim dari University of Geneva, bekerja sama dengan University of Pisa, telah mengembangkan keluarga baru molekul kiral yang sangat stabil. Karya ini membuka prospek baru untuk desain obat yang dikendalikan geometri. Itu diterbitkan di Jurnal American Chemical Society.
Sebuah molekul, atau objek apa pun, dikatakan kiral jika tidak dapat ditumpangkan pada gambar cerminnya dengan kombinasi rotasi, terjemahan, dan perubahan geometris apa pun. Ini mirip dengan kedua tangan kami, yang tampak identik tetapi tidak dapat ditumpangkan, apakah dilihat dari belakang atau telapak tangan. Asimetri molekul universal ini membutuhkan ahli kimia untuk merancang molekul kiral yang mampu berinteraksi tepat dengan sistem kehidupan.
Cara baru untuk mengatur ruang molekuler ini membuka tingkat kebebasan dan imajinasi yang sama sekali baru dalam sintesis kimia.
Dalam sebuah molekul, kiralitas sering muncul dari keberadaan satu atau lebih pusat asimetri, yang dikenal sebagai pusat stereogenik. Ini sering terdiri dari atom karbon sentral, itu sendiri terkait dengan empat kelompok atau rantai atom yang berbeda, biasanya karbon juga. Kelompok yang dipimpin oleh Jérôme Lacour, profesor penuh di Departemen Kimia Organik, Sekolah Kimia dan Biokimia, Fakultas Sains Unige, telah menciptakan jenis baru pusat stereogenik. Kali ini, atom karbon pusat tidak dikelilingi oleh rantai karbon, tetapi hanya oleh atom oksigen dan nitrogen. Yang pertama di bidang kimia.
'' Molekul dengan jenis baru dari pusat stereogenik ini belum pernah terisolasi dalam bentuk yang stabil. Sintesis dan karakterisasi mereka menandai terobosan konseptual dan eksperimental utama, '' jelas Jérôme Lacour.
Stabilitas yang luar biasa
Stabilitas molekul kiral adalah parameter yang sangat penting. Pasangan molekul cermin secara struktural sangat dekat, dan dalam banyak kasus switching spontan dari satu ke yang lain dimungkinkan, misalnya di bawah efek suhu. Seolah -olah tangan kiri tiba -tiba berubah menjadi tangan kanan. Dengan cara ini, kita bisa beralih dari obat ke molekul yang tidak aktif atau bahkan beracun! Struktur molekul baru yang dikembangkan oleh tim dari University of Geneva menampilkan stabilitas kiral yang luar biasa, yang berarti bahwa beralih dari satu molekul ke mirror saudaranya sangat tidak mungkin.
Olivier Viudes, kandidat PhD dan penulis pertama penelitian ini menjelaskan: “Menggunakan teknik kromatografi dinamis dan perhitungan kimia kuantum, kami telah menunjukkan bahwa, untuk molekul pertama yang dikembangkan, akan memakan waktu 84.000 tahun pada suhu kamar untuk setengah sampel untuk berubah menjadi molekul cerminnya”. Untuk obat, stabilitas seperti itu menjamin penyimpanan yang aman, tanpa perlu kondisi tertentu. Untuk molekul kedua, waktu ini diperkirakan pada 227 hari pada 25 ° C.
Pusat stereogenik baru yang dikembangkan oleh tim Jenewa harus memungkinkan desain molekul kiral tiga dimensi yang stabil, terkontrol,. Struktur ini membuka kemungkinan baru untuk desain obat dan penciptaan bahan baru. '' Pusat stereogenik baru ini menawarkan cara baru untuk mengatur ruang molekuler. Mereka membuka tingkat kebebasan dan imajinasi yang sama sekali baru dalam sintesis kimia, '' menyimpulkan Gennaro Pescitelli, profesor di Universitas Pisa dan peneliti utama artikel tersebut.
