卡尔斯鲁厄理工学院(KIT)和Voxalytic GmbH的研究人员引入了一种开创性的技术,首次通过核磁共振(NMR)光谱法阐明了分子的手性结构——即原子的精确三维排列。这一药物开发的重要进展历来是一项漫长而复杂的过程。然而,这种创新的方法可能很快会成为化学和制药领域的标准工具。研究结果已发表在《先进材料》期刊上。
分子的手性概念指的是它们的独特构型:一些分子以称为对映体的对的形式存在,基本上是彼此的镜像——类似于左右手套的不同。特定的取向,无论是左手型还是右手型,会影响这些分子在生化和化学反应中的相互作用。尽管它们看起来相似,但它们的特性可能大相径庭,有时甚至相互对立。
在制药背景下,这种可变性可能导致严重的问题。例如,在1960年代,药物“Contergan”(或“苯丁胺”)在孕妇用来治疗恶心时与严重的出生缺陷有关。这导致了该药的禁用,并规定制药公司必须验证其手性化合物在人体内不会转化为其镜像对应物。
这种方法简化了药物成分研究
由KIT和Voxalytic GmbH(一个来自KIT和弗莱堡大学的衍生公司)组成的研究团队,由KIT微结构技术研究所主任Jan Korvink教授领导,成功地直接使用NMR光谱法测量了分子的手性结构。
之前,尽管NMR光谱法被认为是确定常规条件下化学结构的唯一技术,但一直未能检测到分子的手性。直到现在,使用能够识别扭转方向的光学方法,但它们未能提供原子分辨率。
“我们对将这种方法开发成行业实用工具的潜力感到兴奋,我们已经为该概念申请了专利,”Jan Korvink分享道。来自Voxalytic的Sagar Wadhwa博士在其博士论文中研究了这一主题,他表示:“这可能将手性分析确立为标准的NMR方法,简化专注于创造特定对映体的化学家的工作。”KIT的生物化学家兼博士后研究员Dominque Buyens博士进一步评论道:“我们旨在探索这种新方法在药物开发中的应用,这可能会显著加快药物筛选过程。”