Studiosi di fisica e chimica dell'Hong Kong Baptist University (HKBU) hanno inventato un nuovo metodo che potrebbe accelerare il processo di scoperta dei farmaci e portare alla produzione di farmaci di qualità superiore, più puri e privi di effetti collaterali. La tecnica utilizza uno strato di nanomateriale specifico per rilevare le molecole bersaglio in prodotti farmaceutici e pesticidi in soli cinque minuti.

La nuova invenzione HKBU può essere applicata al processo di scoperta di farmaci, così come le fasi di produzione e controllo qualità della produzione farmaceutica. Può essere utilizzato anche nel monitoraggio ambientale. La carta, intitolato "Amplificazione enantioselettiva indotta da nanoparticelle chirali dell'attività ottica molecolare, " è stato pubblicato in Materiali funzionali avanzati .

Il team è stato guidato congiuntamente dal Professore Associato Dr. Jeffery Huang Zhifeng e dal Postdoctoral Fellow Dr. Lin Yang del Dipartimento di Fisica, e Professore Associato Dr. Ken Leung Cham-fai e Postdoctoral Fellow Dr. Kwan Chak-shing dal Dipartimento di Chimica dell'HKBU.

I farmaci ei pesticidi sono composti da molecole organiche. Normalmente, ogni molecola ha due versioni "chirali", che sono immagini speculari l'una dell'altra in termini di configurazione assoluta. Mentre altrimenti identico, queste molecole "destrimani" e "sinistre" possono avere effetti totalmente diversi. Per esempio, farmaco antinfiammatorio naprossene di un particolare tipo di chiralità può trattare il dolore da artrite, mentre il suo gemello immagine speculare può provocare avvelenamento del fegato. Di conseguenza, selezionare solo molecole chirali utili durante il processo di scoperta del farmaco può aiutare a produrre farmaci puri in grado di curare malattie specifiche senza effetti avversi.

Però, produrre farmaci puri è molto costoso e richiede tempo. Gli attuali farmaci medicinali sono spesso costituiti da quantità uguali di molecole chirali sinistrorse e destrorse in quella che è nota come miscela racemica. Mentre questa divisione 50-50 ha un basso costo di produzione, porta anche a una minore efficacia complessiva, e in alcuni casi, può portare a effetti collaterali tossici nel corpo umano.

Secondo il dottor Jeffery Huang, è essenziale identificare e localizzare in modo sensibile la forma corretta di una molecola chirale durante il processo di scoperta di farmaci, ma attualmente è difficile e richiede tempo perché le molecole sono in genere troppo piccole per essere monitorate in modo sensibile. Però, il nanomateriale specifico progettato e sintetizzato dal team, che è composto da nanoparticelle chirali d'argento, può amplificare il segnale delle molecole chirali desiderate e migliorare la sensibilità di rilevamento di oltre 10 volte, rendendo il processo di localizzazione più veloce, più preciso e meno costoso.

Il dottor Huang ha affermato che questo lavoro apre una nuova porta agli scienziati dei materiali per applicare queste nanoparticelle chirali metalliche ai processi di produzione di farmaci, poiché attualmente è disponibile un numero limitato di tecniche di fabbricazione di nanomateriali. Ha detto:"Abbiamo sviluppato un nanomateriale rivoluzionario che utilizza un semplice, metodo di fabbricazione in un'unica fase per rilevare in modo sensibile le molecole del farmaco bersaglio in soli cinque minuti. La capacità delle nanoparticelle chirali di amplificare la sensibilità di rilevamento è praticamente desiderata per il rilevamento di tracce".

Il Dr. Ken Leung ha affermato che nell'attuale processo di sintesi dei farmaci in più fasi, sia il prodotto che la purezza chirottica, che si riferisce all'uso di tecniche ottiche per lo studio delle sostanze chirali, sono fattori di controllo cruciali per la produzione di molecole di farmaci sintetici purissimi. Il nuovo nanomateriale sviluppato dal team alla fine fornirà una nuova piattaforma per rilevare in modo efficiente ed efficace la purezza chiroottica dei composti sintetizzati, e aiuterà a produrre farmaci senza effetti collaterali. È anche una nuova svolta nella risoluzione dei farmaci racemici, Ha aggiunto.