Un team guidato dal professore di chimica della Florida International University Raphael Raptis ha sviluppato un materiale a base di ferro in grado di distinguere le molecole chirali che si trovano naturalmente nelle forme destrorse e mancine. Nel caso dei prodotti farmaceutici, questo potrebbe essere un modo per garantire che le versioni tossiche delle molecole non siano incluse in una formula. Credito:Florida International University
La produzione di farmaci potrebbe un giorno diventare più efficiente, per gentile concessione di una recente scoperta dei ricercatori della Florida International University.
Fino ad oggi, il platino era uno dei pochi e selezionati gruppi di metalli preziosi costosi che possono essere utilizzati nei catalizzatori chirali per rimuovere molecole potenzialmente pericolose dai farmaci prima che arrivino sul mercato. Ma il platino è raro. Il platino è costoso. I chimici della FIU hanno sviluppato un materiale a base di ferro che potrebbe essere in grado di svolgere la stessa funzione. E a differenza del platino, il ferro è abbondante. Il ferro costa poco.
Alcune molecole con la stessa composizione chimica possono esistere in due configurazioni speculari, proprio come le mani umane. Questo è ciò che gli scienziati chiamano chiralità.
"In natura, i recettori a volte sono chirali:sono sinistro o destro, " ha detto il professore di chimica Raphael Raptis che guida il gruppo di ricerca che ha fatto la scoperta. "In tal caso, importa quale "mano" del farmaco interagisce con loro".
Il materiale a base di ferro del team è in grado di distinguere le molecole chirali che si trovano naturalmente nelle forme destrorse e mancine. Nel caso dei prodotti farmaceutici, questo potrebbe essere un modo per garantire che le versioni tossiche delle molecole non siano incluse in una formula.
Costantino Lazzaro, un dottorato di ricerca in chimica studente e autore principale dello studio, ha preso una molecola a base di ferro che Raptis ha sviluppato 20 anni fa e ha iniziato l'intricato lavoro di ricerca di un metodo per separare le sue forme sinistra e destra. Usando la luce polarizzata, Lazarou è stato in grado di distinguere i cristalli delle due molecole dell'immagine speculare.
"Se riusciamo a creare catalizzatori chirali dal ferro, sarà fantastico, " disse Lazzaro, uno studente nel laboratorio di Raptis.
Molti dei farmaci più usati al mondo hanno queste molecole chirali. Lazarou indica il talidomide, come primo esempio. Il farmaco contiene due molecole apparentemente identiche, eppure una è terapeutica, l'altro è tossico. Negli anni Cinquanta, il produttore non sapeva che una parte del farmaco fosse pericolosa quando è arrivata sul mercato. È stato prescritto alle donne incinte come aiuto per dormire. Non ha influito negativamente sulle donne, ma più di 10, 000 bambini in 46 paesi sono nati con deformità.
La capacità di separare le molecole dell'immagine speculare ha trasformato l'industria farmaceutica e ha reso i farmaci più sicuri. Mentre sono necessarie ulteriori ricerche, la scoperta del team della FIU potrebbe essere il catalizzatore per rendere questo processo molto più accessibile. I risultati sono stati pubblicati sulla rivista Angewandte Chemie .