Siete de los diez medicamentos más frecuentes contienen agentes quirales. Estas son moléculas que ocurren en formas diestras o zurdas. Durante la síntesis química, ambas formas generalmente ocurren en partes iguales y deben separarse después, porque la quiralidad determina el efecto del agenteen el cuerpo. Los físicos de la Universidad de Goethe ahora han logrado utilizar la luz láser con el fin de crear moléculas diestras o zurdas.
"En farmacia, poder hacer una transición de una molécula de una quiralidad a otra usando luz en lugar de química húmeda sería un sueño", dice el profesor Reinhard Dörner del Instituto de Física Atómica de la Universidad de Goethe. Su estudiante de doctorado Kilian Fehre haahora trajo este sueño un paso más cerca de hacerse realidad. Su observación: la formación de la versión para diestros o zurdos depende de la dirección desde la cual la luz láser golpea al iniciador.
Para su experimento, Kilian Fehre utilizó la molécula plana de ácido fórmico. La activó con un intenso pulso láser polarizado circularmente para hacer la transición a una forma quiral. Al mismo tiempo, la radiación hizo que la molécula se rompiera en sus componentes atómicos.Fue necesario destruir la molécula para el experimento para poder determinar si se creó una versión duplicada o espejo.
Fehre usó el "microscopio de reacción" método COLTRIMS que se desarrolló en el Instituto de Física Atómica para el análisis. Permite la investigación de moléculas individuales en un haz molecular. Después de la descomposición explosiva de la molécula, los datos proporcionados por el detectorpuede usarse para calcular con precisión la dirección y la velocidad de las rutas de los fragmentos. Esto permite reconstruir la estructura espacial de la molécula.
Para crear moléculas quirales con la quiralidad deseada en el futuro, debe asegurarse de que las moléculas estén orientadas de la misma manera con respecto al pulso láser polarizado circularmente. Esto podría lograrse orientándolas de antemano usandoonda de luz láser.
Este descubrimiento también podría desempeñar un papel crítico en la generación de grandes cantidades de moléculas con quiralidad uniforme. Sin embargo, los investigadores creen que en tales casos, los líquidos probablemente se irradiarían en lugar de gases ". Hay mucho trabajo por hacer antesllegamos tan lejos ", cree Kilian Fehre.
La detección y manipulación de moléculas quirales usando luz es el foco de un programa prioritario que recibe el nombre memorable "ELCH" y que ha sido financiado por el Consejo de Investigación Alemán desde 2018. Los científicos de Kassel, Marburg, Hamburgo y Frankfurt hanunió fuerzas en este programa. "La financiación a largo plazo y la estrecha colaboración con el programa prioritario nos proporcionan los recursos necesarios para aprender a controlar la quiralidad en una gran clase de moléculas en el futuro", concluye Markus Schöffler, uno de los Frankfurtgerentes de proyecto del programa prioritario.
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Materiales proporcionado por Universidad Goethe de Frankfurt . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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